海南优质高产香稻的选育策略
2012-01-23,,2*,,,,,,
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(1 衡阳市农科所,湖南衡阳 421000; 2 湖南农业大学,长沙 410128;3 国家杂交水稻技术研究中心,湖南长沙 410125; 4 湖南隆平种业有限公司,长沙 410125)
海南优质高产香稻的选育策略
尹建英1,郭国强1,2*,曾良贵1,阳小虎1,黄益国1,郭武强3,4,高静1,汪四龙1
(1 衡阳市农科所,湖南衡阳 421000; 2 湖南农业大学,长沙 410128;3 国家杂交水稻技术研究中心,湖南长沙 410125; 4 湖南隆平种业有限公司,长沙 410125)
对海南省优质高产香稻的选育进展及方法进行了综述,提出在海南选育生产上大面积推广应用的优质香稻,以利用香稻两用核不育系琼香S与华南地区选育的优质高产常规品种配组选育两系优质高产杂交香稻为上策,选育出来的琼香S系列组合生育期适宜、产量高、米质优、抗性强、适应性广。
香稻;育种;琼香S;海南
水稻是我国重要的粮食作物,约占粮食总产量的40%。近年来,随着我国居民生活水平的提高和膳食结构的改善,稻米生产已由注重产量转入提高品质的新阶段。香味是影响稻米食用品质的重要性状之一。海南省从1998年起开展优质香稻的研究,十多年来,经过广大科技工作者的努力,取得了较大进展。笔者曾在海南从事优质香稻的选育工作近十年,现将海南省香稻的选育进展及采用的策略进行总结,供参考。
1 海南的气候特征及水稻生产种植方式
海南省位于中国最南端,土地总面积35 354 km2,属热带季风海洋性气候,年平均气温22.5~25.6℃,年日照时数1 780~2 600 h,太阳总辐射量4 500~5 800 MJ/m2,年降水量1 500~2 500 mm。其基本特征为:四季不分明,夏无酷热,冬无严寒,气温年较差小,年平均气温高;干季、雨季明显,冬春干旱,夏秋多雨;光、热、水资源丰富,风、旱、寒等气候灾害频繁。因此尽管海南与盛产优质香稻的巴基斯坦、泰国北部处在同一纬度,但由于其气候资源多样,北部海口地区与南部三亚不一样,西部儋州与东部琼海不同,中部五指山与沿海地区差别很大,加大了优质香稻的选育难度。加上海南农民种植水稻极为粗放,很少打农药,这就要求选育出的优质香稻品种耐高温、高湿,抗各种病虫害能力强,特别是抗稻瘟病能力要强,适应性广,并要求种植的优质香稻品种和普通水稻产量在同一水平线上。如果选育出来的香稻品种产量不高,抗性不好,米质再优,农民也不愿意种植,既使采取“公司+基地+农户”模式也很难大面积推广。
2 海南优质香稻选育的研究进展及方法
目前海南省各单位(个人)选育优质香稻的主要方法有系统选育、杂交选育及两系杂交香稻选育,三种方法均选育出了代表性的品种。
2.1 系统选育代表品种
2.1.1 万里香
该品种系海南大学农学院从引进的泰国香稻资源中系统选育而成。在海南作早稻种植,全生育期145 d左右;作晚稻种植,全生育期135 d左右。株高102~110 cm,穗长20.7 cm,有效穗231.0万/hm2,每穗总粒数127粒,结实率82.2%,千粒重32.7 g,平均产量5 250~6 000 kg/hm2。叶色浓绿,分蘖力强,茎秆粗壮抗倒,株型集散适中。据农业部稻米及制品质量监督检验测试中心分析,糙米率78.7%,精米率72.2%,整精米率42.4%,米粒长7.4 mm,长宽比3.5,垩白粒率1%,垩白度1.9,透明度1级,碱消值7.0级,胶稠度70 mm,直链淀粉含量15.9%,蛋白质含量11.3%。精米率、粒长、长宽比、透明度、碱消值、胶稠度、蛋白质含量7项指标达部颁优质米一级标准;垩白度、直链淀粉含量2项指标达部颁优质米二级标准。大田表现不抗穗颈瘟,中抗纹枯病、白叶枯病[1]。
2.1.2 湖海537
该品种系海南大学农学院从引进的意大利香稻资源中系统选育成的优质常规香稻品种。全生育期平均132.7 d,比特籼占25晚熟8 d左右,株高106.9 cm,有效穗325.5万/hm2,穗长21.2 cm,每穗总粒数99.9粒,结实率85.5%,千粒重25.7 g,产量6 000~6 750 kg/hm2。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检验,米质达国优三级。大田表现中抗稻瘟病和白叶枯病。
2.2 杂交选育代表品种
2.2.1 中海香1号
该品种系海南中海优质香稻研究开发所黄发松用80-66与矮黑杂交育成的常规优质香稻米品种。全生育期平均118.8 d,比特籼占25早2~3 d。株高104.8 cm左右,有效穗227.5万~421.5万/hm2,平均穗长20.3 cm,每穗总粒数95.6粒,结实率71.2%左右,千粒重约26.6 g,平均产量5 250~6 750 kg/hm2,比特籼占25减产10%。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检验,整精米率56.1%,长宽比3.4,垩白粒率4%,垩白度0.4,胶稠度72 mm,直链淀粉含量12.6%。大田表现为感稻瘟病,较抗白叶枯病。
2.2.2 热香1号
该品种系中国热带农业科学院品资所利用华南地区野生稻和地方香稻品种以及缅甸优质香稻资源进行复合杂交选育而成。全生育期平均130 d,株高105.8 cm左右,有效穗300万~360万/hm2,平均穗长21.3 cm,每穗总粒数102粒,结实率80.5 %左右,千粒重约26 g,平均产量4 500~5 250 kg/hm2。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检验,糙米率79.7%,精米率72.2%,整精米率65.4%,粒长6.6 mm,长宽比3.2,垩白粒率2%,垩白度0.1,透明度1级,碱消值6.7级,胶稠度66 mm,直链淀粉含量17.6%,蛋白质含量10.2%。因其米质优良被海南省农产品运销有限公司买断独家开发,在定安进行有机香稻生产。大田表现为中抗稻瘟病,较抗白叶枯病。
3 两系杂交香稻及代表品种
目前海南主要用香稻两用核不育系琼香S与华南地区选育的优质高产常规品种配组选育两系杂交香稻。
3.1 光温敏核不育系琼香S
该不育系系郭名奇利用在缅甸发现的旱稻不育材料“GHS”选育而成,2004年通过海南省科学技术鉴定[2]。该不育系在海南种植,播始历期75~95 d,株高90 cm左右,株型集散适中,分蘖力强,茎秆粗硬,根系发达。叶片、叶鞘灰绿色,主茎叶片数14.5~16.5叶。稃尖白色。柱头外露率为74%~90%,双边外露率25%~54%。穗大粒多,平均每穗140.0粒,穗长23.0 cm,千粒重24.0 g。谷粒长形,叶片、茎秆、谷粒均有茉莉花香,一般配合力强。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心分析:粒长6.6 mm,长宽比3.2,垩白粒率2%,垩白度0.2,碱消值7.0级,胶稠度78 mm,蛋白质含量16.1%,7项指标达部颁一级优质米标准;精米率71.0%,直链淀粉含量9.6%,透明度2级,3项指标达部颁二级优质米标准。该不育系的育成使培育两系法优质高产杂交香稻成为可能。
3.2 琼香两优1号
该组合系用香稻两用核不育系琼香S与优质高产常规品种粤丰占配组选育而成的两系优质杂交水稻组合。全生育期平均135.8 d,株高112.5 cm,每公顷有效穗301.5万,穗长23.9 cm,每穗总粒数144.7粒,结实率71.9%,千粒重24.1 g,产量一般7 050~7 800 kg/hm2。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心检验,糙米率80.7%,精米率73.6%,整精米率69.1%,粒长6.7 mm,长宽比3.2,垩白粒率8%,垩白度2.0,透明度1级,碱消值7.0,胶稠度46 mm,直链淀粉含量24.4%,蛋白质含量7.9%,绝大部分指标达国标二级优质米标准。大田表现中抗稻瘟病、白叶枯病。琼香两优1号的育成开创了海南省两系法优质高产香稻选育的先河。
3.3 琼香两优2号
该组合系用香稻两用核不育系琼香S与优质高产常规品种特籼占25配组选育而成的籼型两系杂交水稻组合。全生育期114~136 d,比特籼占25长1 d,有效穗数约306万/hm2,株高90.7~123.5 cm,穗长23.6 cm,每穗总粒数150.2粒,结实率83.4%,千粒重25.1 g,产量一般7 050~7 800 kg/hm2。经农业部稻米及制品质量监督检验测试中心(武汉)检测,糙米率80.9%,精米率71.3%,整精米率57.0%,粒长7.0 mm,长宽比3.0,垩白粒率18%,垩白度2.7,透明度2级,碱消值7.0级,胶稠度78 mm,直链淀粉含量18.65%,米质达国标GB/T17891-1999优质稻谷二级标准。稻瘟加权平均4级,白叶枯8级;田间穗颈瘟、白叶枯抗性与Ⅱ优128、特籼占25相当。
4 海南优质高产香稻的选育策略
4.1 系统选育
该方法见效快,只要在引进来的香稻资源中,发现有突变株,只需少数几代加代选育即可稳定。但目前海南省系统选育的香稻品种,大多来源于低纬度地区,尽管米质较好,但生育期过长,如海香1号全生育超过145 d,产量也不太理想,不抗穗颈瘟,难以在生产上大面积推广应用。
4.2 杂交选育
用此方法选育出来的品种系采用国外的优质香稻资源与国内的优质常规品种杂交在海南本地选育而成,因而选育出的品种生育期适宜,适应性有所改善,但仍存在产量不高,抗性较差等问题,因而同样难以选育出生产上大面积推广的品种。
4.3 两系杂交香稻选育
针对海南的气候特征、农民种植水稻的方式,根据水稻米质、香味、抗性及杂种优势的遗传学原理,2000年郭名奇提出用含热带血源的香稻两用核不育系“GHS”(琼香S的前身)与华南优质高产常规品种配组选育两系法杂交香稻的理论与技术,其具体思路与内容如下:
(1)要想选育出与中档泰国米媲美的优质香稻品种,必需选育出米质优良的两系不育系与优质的恢复系配组,“以优攻优”。受恢保关系的制约,三系是很难行得通的。
(2)利用华南地区的优质高产常规品种做父本配组,既能使杂交香稻具有较强的适应性、抗逆性,又能实现产量“水涨船高”。郭名奇等曾用长江流域的三系恢复系、优质常规品种近1 000份与GHS(琼香S前身)组配,未配出强优势组合,后受培矮64S与广东的优质高产品种组配出多个强优势组合的启发,改用华南地区的优质高产常规品种做父本与其配组,很快就配出强优势组合。缅甸的旱稻品种与华南地区的优质高产品种是否为一个新的杂种优势群,需进一步研究。
(3)水稻稻瘟病抗性为显性或不完全显性遗传,父母本的抗性能聚合在杂种F1上,杂种F1的抗性优于父母本。
(4)香味为隐性遗传,受一对隐性基因控制,F2呈3∶1分离规律,如果香稻不育系与非香恢复系配组,则杂交稻商品米为具有1/3香米的F2群体,米饭同样清香扑鼻。
琼香S系列优质高产组合正是在这一思路下育成的。琼香S系列优质高产组合实现了产量、米质、抗性、适应性的完美结合,与海南的三系当家品种Ⅱ优128比,产量相当,米质高出2~3个等级,与海南的优质高产常规当家品种特籼占25比,米质更好,产量增产5%~10%。琼香S系列组合在海南多年、多点试种,处处成功,季季增产,受到海南农民的喜爱。据不完全统计,琼香S系列香稻组合在海南累计推广面积20 000 hm2以上,为保障海南粮食安全以及改善海南人民的稻米饮食水平做出了重要贡献。
综上所述,在海南进行优质高产香稻育种可以各种方法并举,但以利用香稻两用核不育系琼香S与华南地区选育出的优质高产常规品种配组进行两系法杂交优势利用为上策。
致谢:本文经琼香S及系列组合发明人郭名奇先生审阅,谨此致谢。
[1] 蔡德江.“万里香”香稻的特征特性及其高产栽培技术[J]. 中国稻米,2001,(4):23.
[2] 郭国强.优质籼型旱稻光温敏核不育系GHS光温反应特性和不育性遗传研究[D].湛江:广东海洋大学,2009.
[3] 任光俊,陆贤军,张 翅,等.杂交香稻的香味遗传模式及育种研究[J].中国水稻科学,1999,13(1):51-53.
[4] 李存龙,杨 芬,罗 龙,等.稻米香味研究进展及在香型软米杂交稻育种中的利用[J].西南农业学报,2008,21(1):220-225.
[5] 白德朗,魏 薇,韦燕萍,等.杂交香稻研究现状与展望[J].广西农业科学,2008,39(6):717-723.
BreedingStrategiesforAromaticRicewithHighYieldandHighQualityinHainan
YINJian-yin1,GUOGou-qiang1,2*,ZHENLiang-gui1,YANGXiao-hu1,HuangYi-guo1,GUOWu-qiang3,4,GaoJing1,WangSi-long1
(1 Hengyang Institute of Agricultural Sciences, Hengyang, Hunan 421000, China;2 Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China;3 China National Hybrid Rice R & D Center, Changsha, Hunan 410125, China;4 Hunan Longping Seed Co. Ltd., Changsha, Hunan 410125, China)
Breeding progress and methods of aromatic rice with high yield and high quality in Hainan province were reviewed in this paper. In order to breed high quality aromatic rice varieties to apply in large area in Hainan, the best policy was to breed two-line hybrid aromatic rice combination with aromatic dual-purpose genic male sterile line Qiongxiang S and high-quality and high-yield conventional varieties of Southern China. Hybrid combinations from Qiongxiang S had many advantages, such as suitable growth period, high yield, high quality, strong resistance and extensive adaptability.
Aromatic rice; Breeding; Qiongxiang S; Hainan
2011-08-29
尹建英(1979-),女,湖南洞口人,研究实习员,主要从事杂交水稻育种研究,Email:ggyyrryy@163.com。*通讯作者,Email:hnggq2008@163.com。
国家水稻产业体系衡阳综合试验站资金资助。
S511.033
A
1001-5280(2012)01--03
10.3969/j.issn.1001-5280.2012.01.