辽宁省水稻品种品质性状及优质品种系谱分析
2018-03-25姜志强姜志超蒋玉坤
姜志强 姜志超 蒋玉坤
本文以辽宁省2011年~2015年审定的66个水稻品种为分析材料,对辽宁水稻品质性状现状进行分析。结果表明:这些品种的优质基因源于丰锦和越光,遗传基础相对较窄。因此,在优质米育种中需导入新的优质米基因,扩大品种的品质遗传背景。
1 材料與方法
供试品种为辽宁省2011-2015年间审定的水稻品种共66个。
2 结果与分析
2.1 辽宁省水稻品种品质性状变异
从性状变异程度上看,12个品质性状的变异系数在1.21%~62.74%。其中垩白度、垩白粒率、透明度的变异系数最大,分别为62.74%、58.91%、36.08%。胶稠度、碱消值的变异系数中等,分别为10.50%和10.42%。糙米率、精米率、整精米率、粒长、直链淀粉含量、籽粒长宽比、蛋白质含量的变异系数较小,在1.21%~9.88%。66个水稻品种中达到优1、2、3级标准的比例分别为12.1%、56.1%、19.7%。表明,近年来育成的水稻品种在加工品质性状上差异较小,但整体提高难度较大。外观品质性状上差异较大,优质等级上差异明显。蒸煮食用品质性状上差异中等,但优质率较高。
2.2 辽宁省水稻品种品质性状相关及聚类分析
糙米率与精米率、糙米率与整精米率、精米率与整精米率、粒长与籽粒长宽比、垩白粒率与垩白度、垩白粒率与透明度、垩白度与透明度、胶稠度与直链淀粉含量间均达到极显著正相关水平(0.655**、0.434**、0.498**、0.700**、0.919**、0.333**、0.380**、0.391**),整精米率与直链淀粉含量、透明度与碱消值、碱消值与胶稠度间均达到极显著负相关水平(-0.321**、-0.328**、-0.369**),粒长与蛋白质含量、垩白粒率与蛋白质含量间均达到显著负相关水平(-0.259*、-0.268*)。表明,水稻品种品质性状间存在着不同程度的相关性,一个性状的改变势必对另一个性状产生影响。这为优质品种性状选择及亲本利用带来难度。因此,以12个品质性状采用欧氏距离可变类平均法对66个水稻品种进行系统聚类。66个水稻品种可明确划分为3个类群。第Ⅰ类群包括丹粳20、红箭88、盐粳22等26个品种,占品种总数的39.4%。第Ⅱ类群包括丹粳21、丹星稻1号、连粳1号等34个品种,占品种总数的51.5%。第Ⅲ类群包括盐粳927、丹粳18、铁粳12等6个品种,占品种总数的9.1%。表明,不同品质性状共同影响着稻米品质的表现,并使水稻品种形成不同的品质特点。
2.3 辽宁省水稻品种优质水稻品种系谱分析
对达到优1级标准的优质米品种勇稻1号、富禾稻100、永海11、丹粳21、誉粳168、元发粳9号、连粳1号、丹粳668进行亲本分析,可以看出,这些品种共涉及到沈东1号、沈农9017、辽粳207、沈农8801、辽粳371、辽粳454、S17、辽东128、辽粳9号、营8433、辽粳28、辽星1号、沈稻9号、越光、丹粳4号、东选2号共16个直接亲本,其中营8433、辽粳207、辽粳371、辽粳9号、辽星1号是辽宁省不同时期育成的主要优质米品种,越光则是日本知名优质水稻品种。进一步追溯品种的系谱可以看出,勇稻1号、丹粳668、誉粳168、永海11、富禾稻100、丹粳21等6个品种的优质基因来源于日本优质水稻品种丰锦, 连粳1号的优质基因来源越光,元发粳9号的优质基因来源丰锦和越光。
3 辽宁省是我国北方粳稻的主要生产区域,其优良的气候自然条件有利于优质稻米的生产。但长期以来辽宁省水稻生产政策首先着眼于粮食总量的提高,故产量是水稻育种的首要任务,因而忽视了稻米品质的改良,随着育种目标的改变,稻米品质已成为辽宁省水稻育种的重要目标并取得进展。本研究相关分析表明,提高糙米率可使精米率、整精米率增加。提高整精米率可使直链淀粉含量下降、蛋白质含量上升。增加粒长可使籽粒长宽比变大,同时又使蛋白质含量下降。垩白粒率的增加可使垩白度和透明度相应提高,但又使蛋白质含量下降。提高透明度可使碱消值下降,碱消值的下降又使胶稠度上升,胶稠度上升又使直链淀粉含量提高。这为优质品种的选育增加了难度。从聚类分析看,66个水稻品种可分为3个品质类群,不同类群具有不同的性状组合特点。这为杂交育种中亲本选择提供了具体依据。通过判别分析,糙米率、籽粒长宽比、垩白度、透明度、碱消值、直链淀粉含量等6个关键性状引入判别函数,建立的判别函数对原样品进行回判,回判的准确率达到93.9%,这使具体粳稻品种的类型划分与利用成为可能。
本研究对8个达到优1级标准的品种进行系谱分析,表明这些品种的优质亲缘来自于日本品种越光和丰锦,其直接优质亲本营8433、辽粳207、辽粳9号、辽粳371、辽星1号也具有直接或间接亲缘关系。所以,拓宽优质米基因来源,建立我省优质稻米杂交骨干亲本基因库,突破遗传基础狭窄是辽宁省优质米育种中的基础。
(作者单位:1.111300 辽宁省灯塔市农产品质量安全检验监测站、2.111300 辽宁省灯塔市农业综合执法监察大队、3.111000 辽宁省辽阳市文圣区农业技术推广中心)