2020 年我国审定的水稻品种基本特性分析
2021-12-02林海李红英鄂志国庞乾林
林海 李红英 鄂志国 庞乾林
(中国水稻研究所,杭州 310006;第一作者:zgdmlinhai@163.com;*通讯作者:491612698@qq.com)
2021 年10 月1 日《国家级稻品种审定标准(2021年修订)》开始实施,在新审定标准中,提高了品种产量指标,高产稳产和绿色优质品种产量指标总体提高2个百分点;提高了品种DNA 指纹差异位点数指标,将水稻审定品种与已知品种DNA 指纹检测差异位点数由2 个提高至3 个;提高了抗病性指标,增加一票否决病害类型和病虫害鉴定内容等。新审定标准适当提高了品种审定门槛,这将有利于强化种业知识产权保护,激励育种原始创新,引导培育突破性品种。针对新品种审定标准,有必要对2020 年我国通过省级以上审定水稻品种基本特性进行比较和分析,找出差距,有助于育种家高效选择亲本,减少配组盲目性。
1 数据来源与分析方法
1.1 数据来源
数据主要来源于“中国水稻品种及其系谱数据库”(http://www.ricedata.cn/variety/)[1]。
1.2 分析方法
收集2020 年我国通过省级以上审定水稻品种(组合)全生育期、株高、产量、品质、抗性等数据,并进行统计分析,将结果与前 5 年(2015—2019 年)的结果[2-6]进行比较。根据审定公告,将审定品种分为籼型常规稻、籼型两系杂交稻、籼型三系杂交稻、籼粳交杂交稻、粳型常规稻、粳型杂交稻等5 种类型。稻米主要品质指标评价参照GB/T 17891-2017《优质稻谷》、NY/T 593-2013《食用稻品种品质》和一些省份的省标,将整精米率、垩白度、胶稠度和直链淀粉含量等主要品质指标均达3 级或以上标准的品种数占通过审定品种总数的百分率称为优质达标率。通过农业农村部审定的品种称为“国审品种”,通过省(直辖市、自治区)、农垦审定的品种称为“非国审品种”。不育系不列入产量、品质和抗性分析,糯稻品种不列入垩白度、胶稠度和直链淀粉含量分析。
1.3 数据处理
用Excel 2010 软件对数据进行统计分析和作图。
2 结果与分析
2.1 2020 年我国水稻品种审定基本情况
2020 年,我国通过省级及以上审定的水稻品种(组合)共有1 936 个次(含71 个不育系,有207 个品种通过其他审定通道),而2015—2019 年分别审定487、492、767、1 004 和 1 324 个次。可见,近年通过审定的品种持续上升,且上升幅度越来越大,延续了2017 年以来“品种井喷”状态,未来的水稻种子市场竞争将愈发激烈。
2020 年有574 个品种通过国家审定(261 个品种通过绿色通道),比2019 年的372 个(有206 个品种通过绿色通道)增加54.30%。在574 个国审品种中,籼型常规稻仅18 个,占比3.14%;籼型两系杂交水稻270个,占比高达47.04%;籼型三系杂交水稻208 个,占比36.24%;粳型常规稻63 个,占比10.98%;粳型杂交稻和籼粳杂交稻共15 个,占比6.61%。通过国审的具体品种名称见表1。
表1 2020 年通过国家审定的水稻品种
在各省份中,2020 年广西审定水稻品种235 个,黑龙江审定140 个(50 个品种通过绿色通道,农垦审定16 个)、安徽审定 105 个(66 个品种通过绿色通道)、湖南审定103 个(39 个品种通过绿色通道)、湖北审定99个(含16 个不育系,3 个品种通过绿色通道)、福建审定 97 个(含 27 个不育系)、广东审定 96 个(4 个品种通过绿色通道)、江西审定64 个(含11 个不育系)、四川审定63 个(28 个品种通过绿色通道)、吉林审定56 个、江苏审定55 个、辽宁审定52 个、云南审定42 个、浙江审定36 个(含15 个不育系)、重庆审定34 个、贵州审定18 个(1 个品种通过绿色通道)、海南审定16 个(含2 个不育系)、上海审定14 个、河南审定9 个、天津和陕西各审定6 个、河北和宁夏各审定5 个、山东审定3个、山西审定2 个、内蒙古审定1 个。与前5 年相比,黑龙江、广西、广东、湖南、福建、安徽、湖北、吉林、云南、四川、江苏、辽宁、浙江、重庆等水稻主产省审定品种数量大幅上升。通过各省审定的品种名称见http://www.ricedata.cn/variety/。
从表2 可见,在2020 年通过审定的1 865 个水稻品种(组合)(71 个不育系未列入统计)中,籼型三系杂交稻 670 个,占比 35.93%(2015—2019 年分别为 209、166、268、383 和 529 个,占比分别为 44.56%、36.81%、35.78%、39.04%和41.36%);籼型两系杂交稻582 个,占比 31.21%(2015—2019 年分别为 105、137、224、279和 420 个,占比分别为 22.39%、30.38%、29.91%、28.44%和32.84%);籼型常规稻144 个,占比7.72%(2015—2019 年分别为 34、36、49、76 和 69 个,占比分别为 7.93%、7.25%、7.98%、6.54%和 5.39%);粳型常规稻 424 个,占 22.74%(2015—2019 年分别为 101、87、169 和 210 和 226 个,占比分别为 21.54%、19.29%、22.56%、21.41%和17.67%);粳型杂交稻和籼粳交杂交稻共 45 个,占比 2.41%(2015—2019 年分别为 20、25、39、33 个和 36 个,占比分别为 4.26%、5.54%、5.21%、3.36%和2.81%)。
表2 2015—2020 年我国审定的各类型水稻品种数及占比
2.2 2020 年我国审定水稻品种选育主体分析
从品种选育主体的统计数据看,2020 年审定的水稻品种中,单由科研、教学或推广单位育成的品种429个,占比 22.16%,2015—2019 年该比例分别为35.52%、30.08%、24.90%、20.90%和19.71%;单由企业育成的品种899 个,占比46.44%,2015—2019 年该比例分别为36.34%、42.48%、43.68%、43.52%和43.96%;由科研、教学或推广单位联合企业育成的品种608 个,占比31.40%,2015—2019 年该比例分别为 27.52%、27.44%、31.42%、35.58%和36.33%。综上发现,2020 年企业参与选育的品种比例高达77.84%,2015—2019 年分别为 63.76%、69.92%、75.10%、79.10%和 80.29%,发现企业参与选育的品种比例已趋于稳定,在80.00%左右,以科研单位主要进行基础研究、企业主要应用研究为主体的种业科技创新体系已形成。
2.3 通过审定品种(组合)的产量表现
2020 年通过审定的籼型常规稻平均全生育期为122.13 d,株高为105.92 cm;区域试验平均单产519.59 kg/667 m2,比区试对照增产 2.55%,比 2015—2019 年分 别 高 11.39% 、3.64% 、10.93% 、5.38% 和 5.73%(2015—2019 年区试平均单产分别为 466.44、501.36、468.38、493.06 和 491.41 kg/667 m2);生产试验平均单产 510.33 kg/667 m2,比 2018 年(483.35 kg/667 m2)和2019 年(486.29 kg/667 m2)分别高 5.58%和 4.94%;日平均产量 4.25 kg,比 2018 年(4.00 kg)和 2019 年(4.04 kg)分别高6.25%和5.20%。其中,国审品种区试平均产量591.61 kg/667 m2、生试平均产量594.51 kg/667 m2,比非国审品种(区试和生产试验平均产量分别为509.05 kg/667 m2和 495.48 kg/667 m2) 分别高 16.22%和19.99%。
2020 年通过审定的籼型两系杂交稻平均全生育期为129.86 d,株高为114.80 cm;区试平均单产609.99 kg/667 m2,比区试对照增产 4.40%,比 2015、2016、2018和 2019 年分别高 6.01%、2.94%、2.36%和 1.08%,比2017 年低0.98%(2015—2019 年区试平均单产分别为575.40、592.54、616.05、595.94 和 603.48 kg/667 m2);生产试验平均单产600.56 kg/667 m2,比2018 年(586.59 kg/667 m2)和 2019 年(591.88 kg/667 m2)分别高 2.38%和 1.47%;日平均产量 4.70 kg,比 2018 年(4.52 kg)和2019 年(4.59 kg)分别高3.98%和2.40%。其中,国审品种区试平均产量623.87 kg/667 m2、生产试验平均产量621.41 kg/667 m2,比非国审品种(区试和生产试验平均产量分别为 596.91 kg/667 m2和 577.72 kg/667 m2)分别高4.52%和7.56%。
2020 年通过审定的籼型三系杂交稻平均全生育期为131.64 d,株高为113.76 cm;区试平均单产589.82 kg/667 m2,比区试对照增产4.17%,比2015—2019 年分别高 7.66%、6.67%、2.37%、1.89%和 2.67%(2015—2019 年区试平均单产分别为 547.87、552.96、576.18、578.90 和 574.46 kg/667 m2);生产试验平均单产 576.25 kg/667 m2,比 2018 年(557.18 kg/667 m2)和2019 年(557.15 kg/667 m2)分别高 3.42%和 3.43%;日平均产量 4.48 kg,比 2018 年(4.41 kg)和 2019 年(4.37 kg)分别高1.59%和2.52%。其中,国审品种区试平均产量620.22 kg/667 m2、生产试验平均产量615.37 kg/667 m2,比非国审品种(区试和生产试验平均产量分别为575.05 kg/667 m2和 556.10 kg/667 m2)分别高 7.85%和10.66%。
2020 年通过审定的粳型常规稻平均全生育期为144.57 d,株高为100.69 cm;区试平均单产610.00 kg/667 m2,比区试对照增产8.70%,比2015—2018 年分别低2.06%、2.39%、5.83%和3.28%,比2019 年高1.01%(2015—2019 年区试平均单产分别为 622.85、624.94、647.77、630.68 和 603.89 kg/667 m2);生产试验平均单产 607.39 kg/667 m2,比 2018 年(611.98 kg/667 m2)低0.75%,比 2019 年(599.77 kg/667 m2)高 1.27%;日平均产量 4.22 kg,比 2018 年(4.23 kg)低 0.24%,比 2019 年(4.17 kg)高1.20%。其中,国审品种区试平均产量636.20 kg/667 m2、生产试验平均产量为645.81 kg/667 m2,比非国审品种(区试和生产试验平均产量分别为605.43 kg/667 m2和 600.64 kg/667 m2)分别高 5.08%和7.52%。
2020 年通过审定的粳型杂交稻(含籼粳交杂交稻)平均全生育期为147.50 d,株高为116.97 cm;区试平均单产685.30 kg/667 m2,比区试对照增产8.30%,比2015—2019 年分别高 3.57%、5.11%、0.97%、3.65%和5.56%(2015—2019 年区试平均单产分别为 661.66、651.96、678.69、661.15 和 649.20 kg/667 m2);生产试验平均单产 693.09 kg/667 m2,比 2018 年(631.45 kg/667 m2) 和 2019 年 (632.92 kg/667 m2) 分别高 9.76%和9.51%;日平均产量 4.65 kg,分别比 2018 年(4.34 kg)和2019 年(4.35 kg)高 7.14%和6.90%。其中,国审品种区试平均产量704.90 kg/667 m2、生产试验平均产量为706.04 kg/667 m2,比非国审品种(区试和生产试验平均产量分别为 673.91 kg/667 m2和 685.32 kg/667 m2)分别高4.60%和3.02%。
上述结果表明,2015—2020 年通过审定的品种区试产量均表现为粳型杂交稻最高,粳型常规稻和籼型两系杂交稻次之,籼型三系杂交稻再次之,籼型常规稻最低(图1);与非国审品种相比,国审品种的区试产量和生产试验产量均要高,表现更好。现将2020 年国审品种中各类型水稻区试产量居前10 位的品种名称及其单产列于表3。
图1 2015—2020 年审定品种区试产量比较
表3 2020 年国审不同类型水稻品种产量居前10 名的品种名称及产量 (单位:kg/667 m2)
2.4 通过审定品种(组合)的米质表现
据统计,2020 年非国审水稻品种优质达标率为60.61%,国审品种优质达标率为78.57%(2018 年为66.04%,2019 年为 73.66%)。从表 4 可以看出,2020 年非国审籼稻品种优质达标率为54.44%、粳稻为74.42%,国审品种则分别为78.63%和78.21%;非国审杂交稻品种优质达标率为53.61%、常规稻为71.87%,国审品种则分别为78.09%、81.48%。其中,非国审籼型常规稻品种为58.73%,国审品种为77.78%;非国审籼型两系杂交稻品种为44.87%,国审品种为75.93%;非国审籼型三系杂交稻品种为59.74%,国审品种为82.21%;非国审粳型常规稻品种为76.24%,国审品种为82.54%;非国审粳型杂交稻品种为50.00%,国审品种为60.00%。可见,通过国审的各类型品种优质达标率都远高于通过地方审定品种。与2018 年和2019 年的统计结果相比,2020 年国审品种的优质达标率均有较大提升,说明育种家将育种目标由单纯的追求产量转向产量、品质、抗性并举;在非国审品种中,粳稻品种优质达标率要高于籼稻、常规稻品种优质达标率要高于杂交稻,而国审品种中,籼稻与粳稻、杂交稻与常规稻的优质达标率相差不大。现将国审品种的品质达国标或部标一级的品种统计如下:金稻919、吉粳823、常农粳14 号、皖粳1608、华浙糯1 号、南桂占、湘岳占、禾广丝苗、深两优1177、昌两优馥香占、荃两优丝苗、亮两优 70122、晶两优 1468、Q 两优 1606、N 两优 026、卓两优0985、新两优611、银两优606、隆望两优889、悦两优美香新占、宜优1611、荃优美占、荃优金10、蜀优975、川康优 727、广 8 优龙丝苗、川 3 优 867、川优 553、华浙优261、荃优280、泰香优198、国泰香优龙丝、野香优959、泰优808、济优1 号、泰优银华粘、科源优616、荃优1606、金龙优2018、锦城优雅禾、荃优169、华浙优223、荃优 607。
表4 2020 年通过审定品种的优质达标率比较 (单位:%)
从表5 可以看出,2020 年通过审定品种的整精米率和胶稠度优质达标率高,基本达到95.00%以上,垩白度、直链淀粉含量的优质达标率虽然比整精米率和胶稠度低,但也基本都在85.00%以上。总的来说,垩白度、直链淀粉含量还是影响品种评价等级的主要影响因素。
表5 2020 年通过审定的水稻品种米质主要指标优质达标率情况
2.5 通过审定品种(组合)的抗性表现
稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、稻曲病等是水稻主要的病害,不仅降低产量,而且影响米质,给水稻生产带来严重损失。对审定品种抗病性的统计结果表明,通过国审的品种中,仅有78 个品种对稻瘟病表现为中抗,占比仅 13.59%,比 2018 年(16.04%) 和 2019 年(19.62%)有不同程度下降,这可能与气候和生理小种的变化有关,但也说明抗稻瘟病育种急需加强;在非国审品种中,有34.08%的品种对稻瘟病表现为中抗以上,有15.07%的品种表现为抗以上,广东、辽宁通过审定的品种表现较好,多年生稻23、申优28、广晶莉占、粤籼占8 号、裕优油占、吉优青占、兴两优278、南广丝苗、清红优1 号、粤禾优736、沃两优粤禾丝苗、金隆优132、深两优1978、航5 优1978 等品种对稻瘟病表现为高抗。在国审品种中,仅有5.11%的品种对白叶枯病表现为中抗,在非国审品种中有20.09%的品种对白叶枯病表现为中抗及以上水平、3.50%的品种表现为抗及以上水平,云南省审定的品种表现较好,其中德盈418、德盈168、德泰88、峰1 优5 号、赣 73 优明占等品种表现高抗。
3 小结与讨论
2020 年,不仅国家先后启用了品种审定的绿色通道和联合体试验渠道,部分省份也开始启用绿色通道和联合体试验渠道,品种试验的方式更加多元化,导致参加区试和通过审定的水稻品种数量激增[7],2020 年省级以上审定品种共1 936 个,其中国审品种574 个,比2015—2019 年均大幅提高,非国审品种数比2019年增加43.07%,国审品种数比2019 年增加54.30%。区试渠道的多元化,从根本上缓解了品种参试难的矛盾,从制度上解决了制约企业发展的核心问题。虽然新品种层出不穷,但也有许多品种审定后因产量、品质和抗生等各种原因被“束之高阁”,未能得到推广应用。2020年通过审定的籼型常规稻、籼型两系杂交稻、籼型三系杂产稻、粳型常规稻和粳型杂交稻区试平均产量分别为 519.59、609.99、589.82、610.00 和 685.30 kg/667 m2,其中,国审品种分别为 591.61、623.87、620.22、636.20和704.90 kg/667 m2,除粳型常规稻外,其他类型品种的区试产量相比2015—2019 年均有一定程度提升。2020 年非国审水稻品种优质达标率为60.61%,国审品种优质达标率为78.57%,均比2019 年有提高,国审品种中籼型常规稻、籼型两系杂交稻、籼型三系杂交稻和粳型常规稻的优质达标率分别为71.87%、75.93%、82.21%和82.54%,表现较好。2020 年通过审定的品种综合抗性表现总体上仍不够好,国审品种中仅13.59%的品种对稻瘟病表现为中抗以上水平、仅5.11%的品种对白叶枯病表现为中抗,非国审品种中仅34.08%的品种对稻瘟病表现为中抗以上水平,仅20.09%的品种对白叶枯病表现为中抗以上水平。但有部分品种的抗性表现较好,如多年生稻23、申优28、广晶莉占、粤籼占8 号、南广丝苗、裕优油占、吉优青占、兴两优278、清红优1 号、粤禾优736、沃两优粤禾丝苗、金隆优132、深两优1978、航5 优1978 等品种对稻瘟病表现为高抗,德盈 418、德盈 168、德泰 88、峰 1 优 5 号、赣 73优明占对白叶枯病表现高抗。