广西长粒型高档优质常规稻育种策略及育种实践

2017-12-01广西农业科学院水稻研究所南宁530007广西水稻遗传育种重点实验室南宁530007

种子 2017年10期

，，，， (1.广西农业科学院水稻研究所，南宁 530007； 2.广西水稻遗传育种重点实验室，南宁 530007)

陈传华1,2，刘广林1,2，李虎1,2，陈远孟1,2，罗群昌1,2
(1.广西农业科学院水稻研究所，南宁 530007； 2.广西水稻遗传育种重点实验室，南宁 530007)

通过分析21世纪初广西育成“小粒丝苗米型”常规优质稻品种与杂交稻品种及国际高档优质品牌米的差距，提出以增加谷粒长度从而提高千粒重为核心，实现优质常规稻产量和品质同步提高的广西长粒型高档优质常规稻育种策略，该策略包括了大长粒型育种策略和细长粒型育种策略。采取大长粒型育种策略育成了桂育7号等4个大长粒型品种，千粒重在22 g以上，产量、品质均较“小粒丝苗米型”品种显著提升，粒长有较大幅度增长，平均粒长达7.0 mm，最高产量达到10.9 t/hm2，实现广西优质常规稻产量和品质的最新突破，采取细长型育种策略育成力源占2号，米粒长达到7.5 mm，长宽比达4.6，粒长和米质赶超国际名牌米水平，填补了广西细长粒型高档优质稻品种空白。

长粒型；高档优质稻；常规水稻；育种策略

水稻是仅次于小麦的世界第二大粮食作物,是世界40%人口的主粮[1]。国内外均十分重视水稻产量和品质的研究。20世纪70年代中国育成三系杂交稻，90年代育成两系杂交稻以及超级稻[2]，使水稻单产大幅度增长，杂交稻技术在中国及世界其他国家大面积推广应用对世界水稻生产产生广泛而深远的影响[3]。长期以来，我国由于人口众多，粮食生产任务重，水稻产量一直是育种家们追求的首要目标，对品质的研究相对于美国、日本、泰国等国家起步较晚[4]，泰国的“茉莉香米”产量虽然不高，只有2.25～3 t/hm2[5]，但凭借其优秀的稻米品质在国际稻米市场上一直处于主导地位。由于忽视稻米品质的改良，到20世纪80年代，我国生产上推广应用的水稻品种(组合)品质普遍偏差，出现了品质低劣稻谷大量压库现象。另一方面，由于人民生活水平不断提高，外观品质和食味品质俱佳的优质稻米倍受市场青睐，高品质稻谷供不应求。在此背景下，我国开始了较为系统的稻米品质研究，广东省的水稻品质育种走在全国的前列[6]，选育了双竹占等一些适合商业化的优质稻品种。广西属华南双季稻区，早稻灌浆成熟期处于高温高湿的盛夏，高温逼熟导致稻米垩白度和垩白粒率高，晚稻寒露风影响籽粒灌浆充实也会降低稻米品质。因此，20世纪90年代后期，广西以选育“小粒丝苗米型”品种为突破口，最大限度地降低稻米垩白粒率和垩白度，育成了七桂占[7]、油占8号[8]、桂华占[9]、桂丝占[10]等“小粒丝苗米型”优质常规稻品种，这些品种稻米外观晶莹剔透、直链淀粉含量在12%～14%之间，口感滑软、饭香浓郁，深受群众喜欢，但是这些品种产量较低，产量5.25～6 t/hm2左右，农民种植积极性不高，直接影响到广西优质常规稻种植面积的进一步扩大。与此同时，我国的优质稻生产已经形成结构性供给不足，每年必须从泰国进口价格昂贵的高品质优质米，年进口量20万～60万t，占我国大米进口总量的99.93%[5]。市场迫切需要产量高、米质优的高档优质稻品种。

1 广西长粒型高档优质稻育种策略的提出

1.1与杂交稻品种相比，千粒重偏低是广西早期育成的“小粒丝苗米型”常规优质稻品种产量偏低的重要制约因素之一，可以把提高千粒重作为提高其产量的突破口。

针对早期育成的“小粒丝苗米型”常规优质稻品种产量偏低的问题，通过对广西早期育成“小粒丝苗米型”常规优质稻品种与同时期育成高产型杂交稻品种(以下简称杂交稻品种)进行比较分析(如表1)，笔者发现这些品种单位面积有效穗数与杂交稻品种相当，结实率优于杂交稻品种，但每穗实粒数和千粒重较杂交稻品种低，可见,千粒重低(为16～19 g，平均17.8 g)是导致这些“小粒丝苗米型”常规优质稻品种产量较低的主要原因之一，因此可以把提高千粒重作为提高常规优质稻产量的重要突破口。

表1 小粒丝苗米型常规优质稻品种与同时期育成高产型杂交稻品种经济性状比较(数据来源于省级区试结果)

品种名称审定时间(年)有效穗数(万/hm2)每穗粒数(粒)结实率(%)千粒重(g)一般产量(t/hm2)七桂占20002851578518．26．0桂华占2001300～3301378318．06．0油占8号200130013281．416．76．0桂丝占200130013082．018．26．0桂丰6号20013451358417．86．0平均—300～31513883．117．86．0美优桂992001300～3301258022．26．75～7．5美优1382001300～37518882～9021．36．75～7．5美优102520013001568321．06．9～7．5六优102520013001708021．06．75优Ⅰ57592001285～3001507022～236．75平均—300～31515879～8121．5～21．76．75

表2 大长粒型优质常规稻品种经济性状指标(数据来源于省级区试结果)

品种名称审定时间(年)粒长(mm)有效穗数(万/hm2)每穗粒数(粒)结实率(%)千粒重(g)区试产量(t/hm2)桂井1号2009年7．0237．0145．588．123．56．32桂育7号2011年6．5304．5131．982．623．27．23桂育9号2014年7．5256．5160．976．623．56．86桂育8号2015年7．1279．0146．679．522．46．96平均—7．0269．2146．281．723．26．84

1.2与国际高档品牌米相比，广西早期育成的“小粒丝苗米型”常规优质稻品种粒长存在差距。

与泰和牌水晶香米(泰国)、金龙牌香米王(泰国)、美家牌美国米(美国)、澳洲袋鼠米(澳大利亚)等国际名牌大米相比，这些品种的差距主要表现在两方面(见表3、表4)：一是粒型较短，小于6.5 mm，属于短粒型；二是直链淀粉含量绝大多在18%以下，属软米型品种。但是，两广地区大多数消费者偏好软米型品种，直链淀粉含量13%～16%较合适。因此，广西早期育成的“小粒丝苗米型”常规优质稻品种与国际名牌米的主要差距是“粒长”这个外观指标。

1.3广西长粒型高档优质稻育种策略的提出。综上所述，广西早期育成的“小粒丝苗米型”常规优质稻品种，千粒重18 g左右，在产量方面缺乏竞争力；通过与泰国香米等国际名牌优质米相比，“小粒丝苗米型”品种粒长6.0 mm左右，粒长有提升空间，提高优质常规稻产量，可以把提高其千粒重作为突破口，但由于籼稻品种粒宽与垩白面积呈极显著正相关[11-13]，粒宽不利于优质形成，因此提高优质常规稻的千粒重必须通过选育长粒型品种的途径，才能达到品质与产量同步提高的目的。笔者根据广西生态气候特点，同时参照国际品牌大米的粒长标准(平均粒长7.2 mm)，提出长粒型高档优质稻育种策略，即在保证低垩白粒率和垩白度的前提下，在“小粒丝苗米型”品种基础上，通过“大长粒型”育种策略和“细长粒型”育种策略，分别选育“大长粒型”和“细长粒型”品种使谷粒长度增加0.5～1.5 mm，从而实现优质稻产量和外观品质的同步提升。

“大长粒型”育种策略是指在“小粒丝苗米型”品种(粒长6.0 mm左右，长宽比3.0)的基础上，保持粒宽不变，通过增加粒长0.5～1.0 mm，即使粒长达到6.5～7.0 mm，长宽比达到3.0～3.5，来提高千粒重，从而提高产量，即在保证低垩白粒率和低垩白度的基础上，以大长粒型(粒长6.5～7.0 mm，长宽比3.0～3.5)为粒型选择标准，选育高档优质常规稻品种的策略。

“细长粒型”育种策略是指在“小粒丝苗米型”品种(粒长6.0 mm左右，长宽比3.0)的基础上，通过增加粒长1.0～1.5 mm，加大长宽比到3.5以上，即使粒长达到7.0～7.5 mm，长宽比达到3.5以上，使品种的粒型达到或超过国际名牌米水平，即在保证低垩白粒率和低垩白度的基础上，以细长粒型(粒长7.0～7.5 mm，长宽比3.5以上)为粒型选择标准，选育高档优质常规稻品种的策略。

2 广西长粒型高档优质稻育种实践

采用“大长粒型”育种策略，育成桂育7号等大长粒型高档优质常规稻品种，实现了广西高档优质常规稻产量的突破,实现产量和品质的同步提升。

表3 小粒丝苗米型和大长粒型高档优质常规稻品质指标比较(数据来源于省级区试结果)

品种名称糙米率(%)整精米率(%)粒长(mm)长宽比垩白粒率(%)垩白度胶稠度(mm)直链淀粉含量(%)七桂占79．869．46．33．21227614．3桂华占78．663．25．93．251．48812．2油占8号80．963．85．83．371．28812．4桂丝占80．066．15．73．150．88012．2桂丰6号80．641．26．33．970．87914．9平均80．060．76．03．371．28213．2桂井1号80．864．17．03．550．47713．3桂育7号79．569．46．53．220．58416．5桂育9号79．861．87．53．720．38014．6桂育8号80．567．07．13．510．29015．2平均80．265．67．03．52．50．48314．9国标一级标准≥79．0≥56．0—≥2．8≤10≤1．0≥7017．0～22．0国标二级标准≥77．0≥54．0—≥2．8≤20≤3．0≥6016．0～23．0国标三级标准≥75．0≥52．0—≥2．8≤30≤5．0≥5015．0～24．0

表4 力源占2号早稻米与国际名牌优质米主要品质指标比较

品名粒长(mm)长宽比垩白粒率(%)垩白度(%)透明度(级)碱消值(级)胶稠度(mm)直链淀粉含量(%)泰和牌水晶香米(泰国)7．33．59．01．3516．0074．018．6金龙牌香米王(泰国)7．23．68．01．8417．0091．019．3美家牌美国米(美国)7．43．46．00．4815．4076．020．9澳洲袋鼠米(澳大利亚)6．83．212．01．3815．4093．021．8W(平均值)7．23．49．01．2516．0082．520．1力源占2号7．54．650．817．007912．6

注：国际名牌优质米主要品质指标引自参考文献[16]。

针对“小粒丝苗米型”优质常规稻品种，粒型小，千粒重较低，在产量方面缺乏竞争力问题，采取大长粒型策略，从优质稻核心种质中选择大长粒亲本桂引901等与优质亲本七丝占、马坝银占、油占8号、八桂香等杂交与复交，在保证低垩白粒率和低垩白度的基础上，后代增加对大长粒型(粒长6.5～7.0 mm，长宽比3.0～3.5)的选择压，以提高千粒重，达到提高优质稻产量潜力的目的。应用这一策略育成桂井1号[14](桂审稻2009026号)、桂育7号[15](桂审稻2011035号)、桂育9号(桂审稻2014039号)、桂育8号(桂审稻2015030号)4个大长粒型高档优质常规稻品种，千粒重在22 g以上，最大达23.5 g，平均粒长7.0 mm，平均长宽比达3.5，主要米质指标达到国标一至二级标准，各项米质指标均较早期育成小粒丝苗米型优质品种有较大的提升；区试平均产量达6.84 t/hm2，一般产量7.5 t/hm2以上，达到普通杂交稻产量水平，实现了广西高档优质常规稻在产量和品质上的新突破。2011年和2012年连续2年在百色市田阳县那满镇新立村实施桂育7号“百亩”连片高产示范，经专家现场测产验收，平均产干谷分别达7.73 t/hm2、8.38 t/hm2, 2016年在百色市田阳县及河池市南丹县实施桂育9号“百亩”连片高产示范，经专家现场测产验收，平均干谷产量分别达到9.5 t/hm2、10.94 t/hm2。

针对“小粒丝苗米型”优质常规稻品种与泰国香米等国际名牌优质米粒长存在差距，采取细长粒型高档优质常规稻育种策略，选择米质特优的亲本桂713、桂丝占等与细长粒型亲本长丝占、长丝占、Pusa Basmati等杂交、复交，在分离世代以粒型细长(粒长7.0 mm以上，长宽比3.5以上)作为粒型标准定向选择，在保证品种稻米蒸煮品质和食味品质基础上，提高外观品质，育成力源占2号[5](桂审稻2007040号)，粒长7.5 mm，长宽比4.6，直链淀粉含量12.6%，软米型，适合两广消费习惯，主要米质指标均达到国标一级标准，赶超国际名牌优质米(见表4)，产量6.75～7.5 t/hm2，填补了广西细长粒型高档优质稻品种的空白，打造了金泰银针、长腰玉粒等多个广西高档大米品牌。

3 广西高档优质常规稻品种的局限性及改进方向

3.1 加强高档优质常规稻品种的抗性研究

随着消费市场对高档优质大米需求量不断增加，近年广西高档优质常规稻的种植面积逐年上升，但是，目前广西高档优质常规稻品种整体抗性水平还不高，抗性育种工作尚待进一步加强。为提高新品种抗性，一方面要在稻瘟病病区建立稻瘟病抗性的自然鉴定基地；另一方面，通过分子标记辅助选择的育种手段，聚合抗性基因，以提高抗性育种效率。

3.2 加强香型高档优质常规稻品种的选育

广西育成的细长粒型高档优质稻品种力源占2号的外观品质、食味品质可以与泰国香米等国际名牌米媲美，且产量较其大幅提高，但却没有香味，因此扩大优良育种资源的引进范围, 采用传统选育与分子辅助育种手段相结合的方法,选育具有香味、细长粒、软米型且外观品质、加工品质及食味品质兼优的香型高档优质常规稻品种满足高端市场需求，将是广西今后几年高档优质常规稻品种选育的努力方向。

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