“8004”定向改良新品系的性状分析与研究
2019-06-25张闫娟赵国超汪江涛王冬兰余飞宇李飞飞刘宜贵光明种业有限公司上海市崇明区07上海师范大学生命科学院上海市徐汇区0034
王 萃 张闫娟 景 阳 赵国超 汪江涛 王冬兰 余飞宇*李飞飞 刘宜贵(光明种业有限公司,上海市崇明区 07;上海师范大学生命科学院,上海市徐汇区 0034)
由于“8004”具有熟期早、产量高、综合抗性好、口感好等诸多优点,光明米业把“8004”大米打造成“晶润香”品牌进行销售,“晶润香”大米得到了上海市民的认可。随着“晶润香”大米销售量的增加,市民对“8004”大米的品质提出了新的需求,希望“8004”大米具有香味且口感稍软一些,为此,光明种业有限公司育种技术人员以香味和柔软性为目标,对“8004”进行了定向改良育种,通过杂交、回交、基因标记辅助选择,获得了14个稳定的株系。为进一步探索这14个株系材料的特征特性及产量潜力,光明种业有限公司育种技术人员对这14个株系进行性状分析与研究,以期从中筛选出产量、生育期、综合性状等与“8004”相近,同时具有香味和较低直链淀粉含量的新品系。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为光明种业有限公司运用杂交、回交和基因标记检测等技术对“8004”进行定向改良后获得的14个高代(BC3F6)稳定株系,其编号分别为L01—L14。
1.2 试验地点
试验于2018年设在光明种业有限公司育种核心区内进行,试验田土质为中壤土,土壤肥力中等,前茬作物为小麦。
1.3 试验设计
试验设1个株系为1个处理,另以“8004”为对照(CK)。每处理重复3次,完全随机排列,每小区面积13.3 m2(2.58 m×5.15 m),试验小区四周设保护行。各处理均采用常规水稻育秧,统一于5月19日播种育秧,6月17日栽插(秧龄28 d),小区栽插行株距为20 cm×20 cm,每667 m2栽插1.67万穴,每穴栽插3株。大田操作管理按当地生产习惯进行。
1.4 试验调查
在重复Ⅰ、重复Ⅲ各设1个调查点,定期进行苗情和叶龄考查及病虫害观察记载;成熟后考种,计算理论产量,并对各小区单独收割、脱粒、晒干、扬净,按稻谷标准(水分含量14.5%、杂质含量1.0%)计算实际产量。
按照《GB/T 17891-2017优质稻谷》测定糙米率、精米率、整精米率、长宽比、垩白度、碱消值、胶稠度、蛋白质含量、直链淀粉含量。
采用佐竹米饭食味计(SAT1A)检测各个株系材料的米饭食味值。
1.5 数据处理
用Excel 2007进行数据整理、分析;用DPS进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 生育期与植株特性
由表1可知,L01、L06的抽穗期比“8004”早,L04、L05、L13的抽穗期与“8004”相同,其余株系的抽穗期均比“8004”晚。L01、L06、L13的成熟期比“8004”早,L05的成熟期与“8004”相同,其余株系的成熟期均比“8004”晚。L01、L06、L13的全生育期比“8004”短,L05的全生育期与“8004”相同,其余株系的全生育期均比“8004”长,且14个株系的全生育期最多相差达11 d。L01、L02、L08、L14的穗长与“8004”相仿,L03、L04、L09的穗长比“8004”长,其余株系的穗长均比“8004”短,不同株系间穗长相差最大达2.4 cm。各株系的总叶片数均和“8004”一样,为17张。
以上结果表明,改良株系与“8004”最大的差异表现在生育期,其中L07、L08、L10、L11的全生育期偏长、成熟期偏晚,在育种目标选择上,这4个株系不宜选作改良后的优良株系。
表1 14个改良株系和“8004”的生育期和植株特性比较
2.2 产量及其构成因素
由表2可知,L01、L02、L08的有效穗数均极显著多于“8004”,其余株系与“8004”间有效穗数差异不显著。L01、L02的每穗粒数极显著少于“8004”,其余株系与“8004”间每穗粒数差异不显著。L10的结实率极显著低于“8004”,L01的结实率也显著低于“8004”,其余株系与“8004”间结实率差异不显著。L01、L02、L09的千粒重均极显著低于“8004”,L03、L05的千粒重均显著低于“8004”,其余株系与“8004”间千粒重差异不显著。L01、L02的产量极显著低于“8004”,L09、L13的产量也显著低于“8004”,其余株系与“8004”间产量差异不显著。
表2 14个改良株系和“8004”的产量及其构成因素比较
综合分析14个株系和“8004”的产量及其构成因素可知,“8004”及其改良株系均是穗粒兼顾型,只有合理的穗粒结构才能获得理想的产量,仅提高有效穗数、每穗粒数、千粒重中的某一个因素,并不能获得理想的产量。因此,L03、L04、L11、L12、L14具有较高的产量和合理的产量结构,在同等条件下,可以优先选择这5个株系;L06、L07、L08可以根据它们的其他性状指标酌情选用。
2.3 稻米加工和外观品质
由表3可知,14个株系与“8004”的糙米率、精米率、长宽比均没有明显差异,表明“8004”经改良后,其糙米率、精米率、长宽比相对稳定,变化较小。L03的整精米率显著低于“8004”,L09、L14的整精米率极显著高于“8004”,L04、L10的整精米率显著高于“8004”,其余株系与“8004”间整精米率差异不显著。L05的垩白度极显著小于“8004”,L03、L06的垩白度也显著小于“8004”,L01的垩白度极显著大于“8004”,L08、L10的垩白度显著大于“8004”,其余株系与“8004”间垩白度差异不显著。
表3 14个改良株系和“8004”的稻米加工和外观品质比较
以上结果表明,L04、L09、L10、L14具有较高的整精米率,在大米加工上具有优势,L03整精米率较低,商品价值不大。L01、L08、L10的垩白度比“8004”大,在大米外观上不具有优势。综合考虑,L01、L03、L08、L10的加工品质和外观品质较差,在育种选择上可以淘汰;L04、L09、L14具有较好的加工品质和外观品质,在育种选择上可以重点关注。
2.4 稻米蒸煮、营养和食味品质
由表4可知,L02、L11、L12的碱消值显著低于“8004”,其余株系与“8004”间碱消值差异不显著。L01、L02、L04、L05、L09、L11、L12、L13的胶稠度均极显著大于“8004”,表明这8个株系具有较好的蒸煮品质,其余株系与“8004”间胶稠度差异不显著。L01、L02、L03、L04、L06的蛋白质含量极显著高于“8004”,其余株系与“8004”间蛋白质含量差异不显著。L01、L02、L03、L04、L07、L10、L12的直链淀粉含量极显著低于“8004”,且只有这7个株系的直链淀粉含量小于10.0%,其余株系与“8004”间直链淀粉含量差异不显著,且均大于14.0%,不同株系间直链淀粉含量差异较大,表明“8004”改良后,不同株系的直链淀粉含量变化较大,在育种选择上可根据不同的目标选择适宜的材料。L01、L11、L12的食味值均极显著小于“8004”,这3个株系的食味值均小于80,L07的食味值显著小于“8004”,其余株系与“8004”间食味值差异不显著。
经综合考虑,L02、L04、L14与“8004”相比,具有较好的蒸煮、营养、食味品质,在育种选择上可以进行重点选择。
表4 14个改良株系及“8004”的稻米蒸煮、营养和食味品质比较
3 小 结
试验结果表明,14个改良株系与“8004”在生育期方面差异较大,其中L07、L08、L11、L10的全生育期偏长、成熟期偏晚,不宜作为改良后的优良株系使用;L03、L04、L11、L12、L14具有较高的产量和合理的产量结构,在同等条件下,可以优先选择这5个株系,L06、L07、L08可以根据它们的其他性状指标酌情选用;L01、L03、L08、L10的加工和外观品质较差,L04、L09、L14具有较好的加工和外观品质;L02、L04、L14具有较好的蒸煮、营养、食味品质。综合分析,L02、L04、L14在产量及其构成因素、加工品质、外观品质、蒸煮品质、营养品质、食味品质等方面,均明显好于“8004”,表明L02、L04、L14这3个株系具有最多的优良品性,符合对“8004”进行改良的要求。因此,可将株系L02、L04、L14作为“8004”改良后新品系的首选。
本试验针对“8004”改良的后代材料进行筛选,旨在筛选出最好的改良株系,但所有改良株系均是与“8004”进行比较,故有些改良株系虽具有较好的产量、品质等,却因不符合本试验的筛选目的而遭淘汰,在实际育种工作中,应对这些株系加以关注并进一步筛选,避免埋没好的育种材料。