四川耐盐抗旱水稻ZYI-7在伊朗的应用研究
2020-12-18段其龙王利强段文斌钟远交简兆萱敬树忠
段其龙,王利强,杨 丽,段文斌,卢 斌,钟远交 ,简兆萱 ,敬树忠
(1.仲衍种业股份有限公司,四川 成都 610041 2.成都大美种业有限责任公司,四川 成都 610066)
依据仲衍种业股份有限公司和伊朗农业部-作物生产办公室及里海种子公司的合作备忘录,仲衍种业股份有限公司根据现有品种资源和伊朗里海地区生态条件,结合伊朗本地资源材料,开展水稻抗耐盐抗旱水稻品种研究,结合我国目前在耐盐、抗旱水稻研究的成果[1-4],于2018年1月开始实施该研究计划,于2019年12月取得阶段性成果。 通过伊朗农业部作物生产办公室和仲衍种业股份有限公司通力合作,完成对抗性材料的分析和鉴定,育成耐盐、抗旱和丰产的杂交稻新品种“ZYI-7”, 为四川和伊朗相关研究提供参考。
1 主要研究内容
1.1 材料收集与应用
根据研究要求,合作双方收集耐盐、抗旱杂交水稻材料20份,其中,中方6份,伊朗14份,选育适宜盐碱干旱地区种植的杂交品种和常规品种。2018年在海南种植鉴定耐盐性,筛选选出耐盐材料16份,同时在海南种植鉴定抗旱性,选出9份抗旱性好的材料。利用筛选的材料,建立1个耐盐抗旱材料资源库。
1.2 材料抗性研究
将鉴定出的耐盐抗旱材料送中国检验检疫科学研究院和北京农林科学院做DNA分析鉴定,研究耐盐抗旱性状来源和基因,通过材料的分析和鉴定,明确耐盐抗旱机理及基因构成。
1.3 优势组合选育
采用常规育种技术结合分子标记辅助选择技术,将16份耐盐材料和9份抗旱性好的材料在伊朗农科院做杂交,并对杂交后代材料做丰产性试验,针对伊朗温度较低,参考我国黑龙江地区抗旱研究成果[5],筛选耐盐、抗旱和丰产性较好的杂交后代,获得3份耐盐和抗旱性较好的杂交后代。
1.4 多点试验与示范
利用筛选出的3份材料,在伊朗3个不同生态区试验和示范,育成一个适应性和丰产性较好,同时具有耐盐、抗旱特性的新品种,定名ZYI-7。 该品种已经通过伊朗农业科学院现场鉴定,获得伊朗农业部作物生产办公室推广许可。
1.5 种子生产技术研究
在四川、伊朗不同生态条件下,同步研究高质量种子生产与加工技术,探索种子最佳的生产和加工模式。
2 研究成果及创新
2.1 研究解决主要技术瓶颈、难点
本研究水稻“ZYI-7”的材料选育上针对伊朗及相同中西亚生态特殊的低温、短日照的生态条件和农民密植的种植习惯,确定在抗旱、耐盐碱前提下增加株高,提高生物学产量,同时增加着粒密度和每穗实粒数提高单穗重达到增产的育种方法。在材料选育配组时,适当拉大双亲差异,通过地理远缘、适当增加株高提高生物学产量和提高每穗实粒数提高杂种优势,配制强优势组合。在选材料时,筛选优势强、花粉量大的材料,具有植株高大、穗大粒多、根系发达、茎杆粗壮等生物优势。针对伊朗里海地区生态特点,进一步改良株型,在耐盐碱、抗旱前提下适当增加株高,增加单株光合叶面积,提高光合效率,创造高的生物学产量,通过后期熟色选择,增强植株生理协调性,提高收获指数,同时增加着粒密度和每穗实粒数提高单穗重,最终达到抗干旱、耐盐碱和丰产目的。利用生产上应用的强势材料之间杂交且同抗逆性强材料杂交选出分蘖力强、穗大粒大,花粉量大,开花习性好、茎杆粗壮抗倒伏、抗病力强的材料与国内某些高产、多抗育种材料组配,最后筛选出杂交品种“ZYI-7”,此品种有广适中西亚低温、干旱、盐碱、瘠薄的生态环境的特点。此育种关键解决了育种材料的丰富及需要在目标区域试验和示范观察遗传的稳定性和生态适应性的问题。
2.2 育成水稻品种ZYI-7在伊朗里海地区示范推广
抗盐碱材料与高产材料杂交选育后代,产量达到500kg,相对盐碱害率40%~60%,达到预期研究目标。引进伊朗特殊生态下抗盐碱水稻品种特有资源14种,创制优势抗性新材料3份(耐盐、抗旱),伊朗2次5人来华研究讨论,交流关键技术和实施方案,形成一套完整的耐盐,抗旱技术方案。形成自主知识产权,完成示范应用:示范点3个, 2hm2,中试推广10个点 13.33hm2,种子生产基地13.33hm2,研究完成后预计推广2000~3333hm2,节创汇,150.00万元,完成技术及产品150万元市场规模。通过研究,可以增进伊朗和中国的农业合作关系,提升四川及中国产品、技术的国际影响力。形成的产品可以解决伊朗里海地区没有抗盐碱抗旱和丰产水稻品种的历史,促进里海农业发展,同时,可以为我国盐碱地区寻求新的种植资源和品种,为我国盐碱地区农业发展提供材料支持,是践行一带一路、企业走出去的良好典范。
2.3 创新性
目前,在伊朗主要栽培品种都是本地常规种,杂交稻种植面积小,主要是由伊朗农科院(水稻中心)选育的,适应性广,抗旱、抗盐碱,但平均产量在3t/hm2,远远没有达到亚洲栽培稻的8t/hm2平均产量,国内主流栽培品种在伊朗生态环境下适应性较差,产量优势得不到体现。新选育的“ZYI-7”融合了伊朗稻的抗逆、抗瘠薄、抗旱抗病和亚洲栽培稻的高产优质等特点。创造新的适宜伊朗高盐碱,水资源匮乏的新组合,相对盐碱害率40%~60%,产量500kg/667m2,达到耐盐抗旱及丰产有机结合,创制适宜伊朗特殊生态条件的杂交水稻品种ZYI-7,并在伊朗示范推广。
3 促进农业“走出去”和境外育种研究
该研究探索了我国农业领域境外育种相关科学技术问题,推动了农业走出去,促进农业行业跨越式发展;获得有价值的农业科技研究资料、关键技术、新材料、资源和最新研究科技信息,提高了我国农业科学技术境外研究水平,增强了我国自主创新能力;促进我国科技产品、服务走向国际市场,提高了我国科技竞争力,拓宽了国际合作渠道,推动我国科技活动国际化,提高我国国际科技影响力和总体水平。该创新性科学研究成果具有自主知识产权;所取得成果的科学价值及其在国际上的地位和影响对后续研究具有较高参考价值; 利用国外资金和关键技术、人才,最大限度地利用国际科技资源(包括人才资源、技术资源和自然资源等),双赢互利,形成了良好的国际合作与交流环境;形成一批活跃在国际科学技术前沿领域的科学家和科学家群体,建立了双赢互利、以我为主的合作机制;收集了完备的数据、技术档案、资料,为今后境外研究提供坚实基础,为进一步加强四川参与国际合作打下了基础。