大穗优质粳稻新品种泗稻16号的选育与应用

2019-04-04赖上坤陈卫军

江西农业学报 2019年3期

陈春，赖上坤，王磊，陈卫军

(宿迁市农业科学研究院，江苏泗阳 223700)

水稻是全世界重要的粮食作物，占全球谷类种植面积的1/3，为人类提供了40%的热能。据估计，截至2025年，由于人口增长将导致稻米需求量的增加至少达3亿t，全球水稻产量必须达到8亿t才能满足人口增长对稻米的需求[1]。伴随我国城市化进程的不断推进，水资源和耕地面积日趋减少，加上农业结构调整，传统的依靠增加种植面积来提高产量的方法已不可取[2]。因此为确保国家粮食安全，实现水稻生产长期有效增产，必须依靠品种创兴[3]，实现藏粮于技。黄淮稻区位于我国南北气候交界地带，主要包括河南沿黄、山东南部、安徽中北部、江苏北部等地区，是我国重要的商品粮生产基地[4]。目前该地区水稻生产主要面临以下几个问题：一是极端气候环境的频繁出现，2017年持续高温，造成一些品种籽粒灌浆结实困难，空秕粒增多，造成产量降低；二是水稻田间病虫害在年度间、地域间发生变化，水稻品种抵御病虫害的能力面临严峻的考验；三是农村劳动力人口的急剧减少，传统的人工移栽种植转变为机器直播、机插秧种植等方式。针对以上新情况，该地区主推的徐稻4号、连粳7号、武运粳27等品种已日趋老化，不能满足该地区水稻生产的新需求。江苏省农业科学院宿迁农科所利用早熟、高抗性水稻品种苏秀867为母本材料，以大穗、大粒、优质型自育品系泗稻09-5966为父本，经配组杂交、系统选育、米质鉴定和抗性选择，选育出水稻新品种泗稻16号，该品种于2016年推荐参加国家黄淮粳稻组试验，参试名为SH1427,2018年通过国家品种委员会审定后定名为泗稻16号。

1 品种选育

1.1 选育目标

以高产核心、兼具稳产性，以品质优良、综合抗性良好为基础，选育适应黄淮地区气候特征和种植制度的水稻新品种。

1.2 筛选亲本

根据育种目标，筛选亲本材料。苏秀867是由浙江省嘉兴市农业科学研究院和江苏省连云港市苏乐种业科技有限公司联合选育的水稻品种，2011年通过国家农作物品种审定委员会审定(审定编号：国审稻2011029)，该品种主要特性：早熟(全生育期154.5 d，较徐稻3号短1.4 d)、植株健壮、抗倒伏能力强(株高为90.8 cm)、对主要病害抗性好(稻瘟病综合抗性指数3.8，条纹叶枯病的最高发病率为10.7%)、米质外观较好(国标优Ⅱ级)。同时该品种存在产量水平一般(2年区域试验平均产量为9150 kg/hm2)、稻米食味性一般等缺点。泗稻09-5955为自育新品系，主要特征：产量水平较高，千粒重28.2 g，穗长19.8 cm，每穗总粒数170粒左右，结实率85.2%。2年品比试验小区(13.3 m2)产量可达14.0 kg(折合产量10532 kg/hm2)，米质食味较为优良(日本佐竹大米食味仪检测82分，对照品种武运粳3号78分)。根据亲本材料的特征，筛选苏秀867为母本材料，泗稻09-5966定为父本材料，开展定向育种，实现优良性状有效聚合，以期选育出“丰、抗、优”协调的粳稻新品种。

1.3 选育过程与方法

2009年正季在泗阳开展杂交配组(图1)。同年冬天F1代种子种植在海南南繁基地，编号繁186，并混收F2代种子；2010年种植在泗阳试验基地，田间编号为5400，筛选长势良好单株8株，单收F3代种子；2011年种植于泗阳试验基地，田间编号3776，根据田间长势情况，筛选6株单株，单收F4代种子，室内考种后，筛选米质优良的2个单株南繁加代；2011年冬至2012年冬分别在泗阳和海南试验田种植F4～F6代种子，并根据农艺性状和室内米质考种结果，逐代淘汰劣势品系。2013年在泗阳正季种植F7代种子，田间编号857，收获F8代种子50 kg，进行下一年品比试验和布点示范种植。2014年在泗阳正季种植F8代种子，进行小区品比试验，并进行稻瘟病抗性接种鉴定和抗倒伏能力筛选试验，根据抗性表现和抗倒伏能力，综合布点示范各试验点数据，推荐参加国家黄淮粳稻区域试验，在2016年试验过程中，表现良好，进入区域试验第2年，并且同步进行生产试验。在2年的试验过程中，对该品种的农艺性状、主要病害的抗性水平、稻米品质特征进行考察、分析，顺利通过试验考察，并于2018年6月获得国家品种审定委员会审定，定名为泗稻16号。

2 主要特征特性

2.1 主要农艺性状

在2年黄淮粳稻组区域试验中，多年多点鉴定泗稻16号的主要农艺性状，该品种表现良好(表1):全生育期156.2 d，与对照品种徐稻3号相当，有效穗为292.5万/hm2、株高98.2 cm、穗长17.1 cm、每穗总粒数167.3粒、结实率84.2%、千粒重27.3 g。根据多年的试验结果，泗稻16号表现为茎秆健壮、株高适宜、抗倒伏能力强、叶片挺举、受光姿态好、穗型较大、粒重中等偏上，群体整齐度较好，长势繁茂，符合目前机插秧种植模式对大穗型品种的要求。

表1 泗稻16号的主要农艺性状

2.2 抗性表现

由表2可知，抗病性鉴定主要考察品种对稻瘟病和条纹叶枯病2种主要病害的抗性反应，稻瘟病抗性鉴定由天津市农业科学院植保所和江苏省农业科学院植保所共同完成。2017年在天津市农业科学院植保所鉴定点，泗稻16号的穗颈瘟发病率和损失率分别为3.9%和2.7%，远低于对照品种徐稻3号(穗颈瘟发病率和损失率分别为8.1%和12.9%)；在江苏省农业科学院植保所鉴定点，泗稻16号的稻瘟病抗性表现与对照品种相当。在2年区域试验中泗稻16号的稻瘟病抗性综合指数为3.9，优于对照品种徐稻3号(2年综合指数为4.7)，达到中抗以上水平。

江苏省农业科学院植保所对泗稻16号进行了条纹叶枯病抗性鉴定试验，2016年条纹叶枯病抗性指数为5级，2017年条纹叶枯病抗性指数为3级，2年试验综合抗性指数为5级，与对照品种徐稻3号相当，符合水稻新品种试验对条纹叶枯病的抗性要求。

品种2017年天津穗颈瘟发病率/%级别/级2017年天津穗颈瘟损失率/%级别/级2017年江苏穗颈瘟发病率/%级别/级2017年江苏穗颈瘟损失率/%级别/级2年稻瘟病抗性平均综合指数损失率最高级条纹叶枯病抗性指数/级2017年2016年泗稻16号3.972.7135.0724.873.9535徐稻3号8.1912.9335.3722.254.7553

2.3 品质性状

泗稻16号的稻米籽粒细长、透明度好、有光泽、谷粒饱满、外观品质良好。农业部食品质量监督检验测试中心(武汉)鉴定的泗稻16号稻米品质的各项指标如下：整精米率70.7%，优于对照徐稻3号(整精米率68.4%)，垩白粒率25.7%，垩白度4.0%，直链淀粉含量16.4%，胶稠度65 mm，碱消值7.0级，达到部颁优Ⅲ级米标准(表3)。此外，泗稻16号的蒸煮食味品质亦较为优良，米饭软硬适中，晶莹剔透，优于一般的稻米品种。

表3 泗稻16号的稻米品质性状

2.4 产量性状表现

产量性状主要考察品种的丰产性和稳产性。以目标品种比对照品种增产幅度来评价高产特性[5-6]。由表4可知，2016年初试的泗稻16号平均产量为9770 kg/hm2，较对照品种徐稻3号增产4.9%，差异达极显著水平。2017年的续试平均产量达9672 kg/hm2，较对照徐稻3号增产5.9%，达极显著水平，其中山东省农业科学院水稻所试验点(济宁)和郯城试验点增产幅度较大，分别达12.56%和12.25%，其余各试验点亦有不同程度的增产。在2017年的同步生产试验中，泗稻16号平均产量为9860 kg/hm2，较对照品种增产7.1%，除新乡试验点外，其余试验点产量增幅均在5%以上。根据2年区域试验和生产试验表现，泗稻16号的平均产量为9720 kg/hm2，较对照品种增产5.37%，增产幅度明显，品种的丰产性较好。

在2年的区域试验中，泗稻16号的稳产性状表现良好，2016年初试的增产点比例达90.9%；在2017年的续试和生产试验中，11个区域试验点和7个生产试验点全部增产，增产点比例达100.0%。多年鉴定结果表明，泗稻16号具有较为稳定的产量表现和突出的高产潜力。

表4 泗稻16号在试验中产量表现

注：2016年区域试验各试验点产量数据未公布，仅公布全部试验点平均产量数据。

3 泗稻16号的高产栽培技术

综合分析泗稻16号的2年试验和田间品比试验数据，泗稻16号一般产量为9750 kg/hm2左右，每穗总粒数167.3粒，结实率84.2%，千粒重27.3 g，有效穗292.5万/hm2，是典型的大穗、大粒型粳稻品种。高产栽培技术应采取主攻大穗和促进分蘖相结合，提高结实率和千粒重并举的方法。通过合理的栽培技术，促进有效分蘖，避免无效分蘖，保障合理的有效穗数；在适宜穗数的基础上，促进大穗灌浆结实，充分发挥品种穗大、千粒重较高的特性，从而夺取高产，主要做好以下几点。

3.1 培育壮秧、适时栽插

培育健壮秧苗是高产的基础，5月中上旬落谷，秧龄30～35 d,旱育秧播量450 kg/hm2，湿润育秧播种量300 kg/hm2。播种前的种子处理：一是精选种子，选用成熟饱满的种子；二是晒种，播前晒种1～2 d，打破种子休眠；三是药剂浸种，选用恶线灵或施百克和浸种灵，以及10%吡虫啉，浸种2～3 d。施足基肥，1叶1心期施用多效唑控高促蘖，苗期注意对稻蓟马、灰飞虱等病虫害的防治。6月15日前后，秧龄在30 d左右移栽最为合适，移栽行距一般为26.7～30.0 cm，株距控制在10.0～13.3 cm为宜,穴数30万/hm2左右，每穴3～4苗，基本苗为90万～120万/hm2。

3.2 科学促控，协调群体

合理调节水分和肥料的运筹是夺取高产的关键措施。根据泗稻16号的品种特性，要求施用纯氮300～380 kg/hm2，早施分蘖肥，适当施用穗肥，两者比例一般以6∶4为宜。水浆管理采取“浅水栽秧、存水活棵、薄水分蘖、保水抽穗扬花、干湿交替”的灌溉方式，注重采取“搁田”的方式控制群体的生长，当茎蘖数达到420万/hm2时，适度搁田，减少无效分蘖。后期干湿交替，间歇灌溉，防止断水过早。养根保叶，收前7～10 d断水，保证高产、优质。

3.3 综合防治病虫草害

播前施用浸种药剂防治线虫病和土传病害。秧田期施用锐劲特等防治稻飞虱和稻蓟马等虫害。本田使用井冈霉素、稻瘟灵、三环唑、多菌灵等防治纹枯病、稻瘟病和稻曲病等病害，同时注重对螟虫、叶蝉等虫害的防治。

4 讨论

水稻育种通过亲本的合理选配，经系统选育，实现优良性状的有效互补，选育出符合气候条件和耕作制度的优良品种。以经验育种技术为主的传统育种技术是水稻育种常用方法，也是较为有效的方法，但是其存在育种周期长、各种主要性状筛选不明确、打破不良连锁难度大等缺点。以分子标记和转基因技术为代表的现代育种技术可使育种家减少重复无效的育种工作，快速、准确地实现优良基因的有效聚合，从而提高育种效率，因此可采用传统育种技术与现代生物技术有机结合的育种方法[7]。泗稻16号的选育主要依靠传统育种方法：杂交配组，系统选育，辅以稻瘟病抗性鉴定、米质外观鉴定等方法。经多年试验，该品种表现突出：平均产量9720 kg/hm2，较对照品种增产5.37%，2017年区域试验和生产试验所有试验点全部增产，全生育期156.2 d，与对照相当，有效穗292.5万/hm2，株高98 cm,每穗总粒数167.3粒，结实率84.2%，千粒重27.3 g，稻瘟病综合抗性指数分别为4.3级和3.9级，穗颈瘟损失率5级，达中抗以上水平；整精米率70.7%，垩白度4%，透明度1级，直链淀粉含量16.4%，胶稠度65 mm，碱消值7.0级，达部颁优质3级。因此泗稻16号综合性状优良，能够满足目前黄淮稻区水稻种植需求。

一般认为水稻产量的形成是源库流互作的结果[10-11]，要获得高产必须使得源、库、流三者相互协调，即源要足、库要大和运转通畅[10]。泗稻16号的穗型较大，平均每穗粒数可达160粒左右，是一个典型的大穗型品种。结实率是水稻产量的重要构成因素[11]，泗稻16号存在库容较大、结实率一般的缺点，为充分发挥其高产潜力，提高结实率和籽粒充实度，下一步拟从细胞生物学角度出发，研究泗稻16号源、库、流三者之间的相互关系，明确泗稻16号结实率一般的限制因素，同时借助分子标记辅助选择技术，开展定向改良，实现优良基因的有效聚合，从而提高品种结实率和籽粒充实度，实现进一步提高产量和提升品质的目的。