优质早籼稻育种现状与对策

谭陈菊，雷雪芳，张　超，杨　茗，谢华炎，陈文洪，崔伏生

(宜春市农业科学研究所，江西 宜春　336000)

水稻是我国第1大粮食作物，产量占粮食总产的40%以上，全国约60%以上的人口以大米为主食。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对稻米品质的要求日益提高、对优质米品种需求也更为迫切，优质稻的种植效益已逐步显现。早稻作为水稻的重要组成部分，长期以来，由于灌浆成熟期高温气候对品质形成的影响，形成了以高产为主导目标的育种思路，导致现有大部分推广品种品质差，使早稻米的产品优势逐渐丧失，影响着早稻的生产和发展。因此，发展优质早籼稻生产，对促进水稻生产，确保粮食安全，以及增加农民收入都具有重要意义。

1　优质早籼稻生产现状

2005—2014年，我国早籼稻播种面积占水稻播种总面积的19.1%～20.9%，产量占稻谷比例的16.3%～17.6%。由于全国早籼稻播种面积呈下降趋势，早籼稻产量近年来也是波动不定(表1)。江西作为全国粮食的主产区之一，早稻生产在粮食生产中占有重要地位，近10年，江西省早籼稻播种面积稳中有增，虽然2011年有所减少，但是占全国早籼稻播种面积比例变化不大(表2)。

多年来，经过水稻育种家们的共同努力，育成了一批中、晚稻优质米品种，推广应用面积逐年扩展，对水稻商品粮品质的改善，起到了积极的推动作用。但是，早籼稻产量与优质的矛盾仍未得到有效协调和解决。据统计，2005年以来，通过国家

表1　近10年我国早籼稻的播种面积及产量

注：数据来源于国家统计局[1]。

表2　江西省近10年早籼稻播种面积及产量

注：数据来源于国家统计局。

农作物品种审定委员会审定和江西省农作物品种审定委员会审定的早籼稻品种共177个，米质达国家《优质稻谷》标准3级和3级以上仅15个，优质率8.5%(表3)。因此，要把我国的水稻产业优势转

化为农业经济优势，加强优质早籼稻新品种选育是一项势在必行的工作任务。

表3　　　　近10年农业部和江西省审定的早籼稻品种优质率

注：数据来源于国家水稻数据中心。优质品种指米质达国家《优质稻谷》标准3级和3级以上的水稻品种。

2　优质早籼稻育种

水稻育种中普遍存在早籼难优质、优质不高产等难题。主要是由于早稻生育期的气候条件，特别是在成熟期的高温、高湿、昼夜温差小的条件下，早籼稻谷灌浆成熟快，胚乳淀粉积累快，因而米质疏松，腹白较大，透明度较小，整精米率低，缺乏光泽，导致优质早籼稻的选育比一季稻和晚稻选育难度要大得多。而且，早籼稻优质只有与高产相结合，才能适应生产者和消费者的需要，才能适应我国人口多耕地少的国情，才有发展前途。因此，在注意提高早籼稻品质的同时，必须力求优质与高产、早熟统一，才能适应当今水稻轻简化栽培技术的需求。

2.1　稻米外观品质性状与选育

外观品质主要包括粒形、垩白和透明度等指标。许多研究认为，稻米外观品质是既受基因控制又受环境影响的数量性状[2-5]。张坚勇等[6]对水稻品种外观品质性状稳定性研究认为，外观品质性状的稳定性随品种变化较大；随稻米粒长、长宽比的变大，相应品种性状的稳定性下降；相反，垩白率、垩白度越小的水稻品种，相应性状的稳定性越高。泷田正等[7-8]对粒型与品质做了详细研究，认为籼稻的粒宽与腹白和心白粒率呈正相关，籼稻中越是宽粒的中圆粒型品质越差。李欣等[9]研究认为，籼稻品种垩白面积与粒宽呈极显著正相关，而与长宽比呈显著负相关；垩白受多基因调控，并与环境因素相互作用而表达；垩白不仅影响稻米外观，使稻米透明度减少，降低市场价值，而且影响碾米品质和蒸煮食味品质。王侯聪等[10]认为谷粒宽度与垩白率呈显著正相关，而谷粒长度与垩白无关，一般窄长粒形的谷粒，垩白率和垩白度均小；垩白率受环境因素影响较大，同一品种在不同地区或不同季节种植，垩白率和垩白度常有明显差异。

由此可见，培育长粒型，但长宽比适度，不宜太大，垩白度小、垩白率低，且能适应不同环境的稳定优质早籼品种，理论上是可行的。但是，粒长不能过长，否则会导致碎米率增加。王侯聪等认为，中长粒型品种不仅符合市场的需求，而且它的库容量较大，较容易解决优质与高产的矛盾。

Shi等[11]在水稻不同的灌浆阶段，对稻米的垩白和透明度进行了遗传分析，结果表明，垩白和透明度不仅是受多基因控制的数量性状，而且还受到三倍体胚乳遗传效应、细胞质遗传效应、二倍体母系植株遗传效应或三种效应共同的影响，但它们在任何一个灌浆阶段的基因表达都与其遗传效应有关，且在不同的灌浆阶段，基因的表达和遗传效应的影响不同。但也有学者认为垩白是受单个主基因控制的性状，胚乳透明度的遗传表达是以基因型作用为主，并存在地点与基因型的互作，遗传力较高[12]。透明度与直链淀粉含量也有关，对于同一品种，早季淀粉含量低，透明度差，反之亦然。因此，在早籼稻选育过程中，还要注意直链淀粉含量和透明度的协调，保证直链淀粉中等偏低，而且透明度好。

2.2　稻米蒸煮食味品质性状与选育

蒸煮食味品质是评价稻米品质的主要标准之一，包括直链淀粉含量、糊化温度(碱消值)、胶稠度等指标。其中直链淀粉含量是影响食味的主要因素，它与米饭光泽、柔软性及黏性密切相关，即直链淀粉含量越高食味越差。

张坚勇等[13]对水稻品种食味品质性状稳定性的研究结果认为，食味品质在不同基因型、地点和年份间的差异达到极显著水平，栽培方式也能显著影响稻米食味品质。直链淀粉含量除品种间差异外，与抽穗期的温度有关。王惠贞等[14]认为只有在最适温度条件下直链淀粉累积量才能达到最大，温度太高或太低都不利于淀粉的累积。很多研究认为，食味好的品种直链淀粉含量大多数在17.5%～18.2%。

糊化温度与稻米蒸煮时间有关，而胶稠度则影响米饭的光泽和柔软性，胶稠度长则表示米饭较柔软，短则米饭较硬。据报道，糊化温度和胶稠度的品种间差异均较大，但糊化温度与食味无相关性，胶稠度与食味相关性不显著[15]。关于糊化温度的遗传比较复杂，目前尚无定论。有研究认为糊化温度属质量性状遗传，控制糊化温度的基因除主效基因和基因互作外，还有微效基因的作用[16-17]；也有研究认为糊化温度是由同一位点上的一组复等位基因控制的，除主效基因外，还有微效基因的作用[18]；还有学者认为，糊化温度由多基因控制，显性的表达比较复杂，显性的方向可能随位点不同而异[19]。胶稠度主要受胚乳基因型的控制[6]；可能还受母体遗传效应的影响[20-21]，而且受外界环境的影响较大[22]。因此在选育过程中应结合品种对环境条件的反应特性，优化品种特异推广种植生态区，以提高稻米蒸煮食味品质。

2.3　优质常规早籼稻选育

据统计，2005年以来，经国家农作物品种审定委员会审定和江西省农作物品种审定委员会审定的早籼稻品种(组合)约177个，常规稻品种仅 19个，仅占早籼稻审定品种的 10.7%，由此可见，杂交稻育种重视程度明显比常规稻高。因杂交早稻还不能很好地解决早熟和种子低成本等问题，近年来，随着水稻生产规模化水平的不断提高，早稻直播等轻简化栽培面积逐年扩大，早熟的早籼常规稻品种已在南方双季稻区占有很大比例，有些地方早籼常规稻品种播种面积甚至超过50%以上。

另外，杂交稻的品质比常规稻的品质要低些，按照国家优质稻谷标准规定的8项品质性状分别对常规稻、两系杂交稻、三系杂交稻进行分析鉴定、综合评价，认为常规稻的优质率较杂交稻高。而且杂交稻品质的一致性、耐贮藏性均比常规品种差。因此，早熟的优质常规早稻品种选育将是今后早籼稻品质改良的一个重要方向。

3　小结与讨论

经过30多年的努力，各地先后育成了一批适应当地种植的高产、遗传背景多样的早籼稻品种，但品种的优质化率还很低，对早籼稻育种的品质要求重视度还不够。从遗传角度看，早籼稻的品质改良仍存在极大空间。

外观品质和食味品质是决定稻米是否畅销的最重要的 2个因素，一般来说，长粒型、中等偏低直链淀粉含量、高胶稠度、低垩白度的大米比较符合市场的需求，也是我们改良早籼稻品质的育种目标。另外，常规稻比杂交稻更容易实现优质、早熟和解决种子低成本等问题，因此，早熟的优质常规早稻品种选育将是今后早籼稻品质改良的一个重要方向。

在优质早籼稻的选育过程中，除了重视优质亲本的选择外，还应充分利用米质好、对高温和强光钝感的优质资源，并加强常规育种手段与分子标记辅助选择育种技术的结合，加快选育进程。同时，有目的地将稻米品质形成期安排在不同的生态条件下，以提高环境的选择压力，汰劣择优，最终培育出综合性状好、品质优、对环境钝感的早籼稻品种。

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