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近10 年云南省育成的粳稻品种性状分析

2021-12-02钏兴宽杨钏杰李国生康洪灿王锦艳周兴王李全衡

中国稻米 2021年6期
关键词:穗长粒数粳稻

钏兴宽 杨钏杰 李国生 康洪灿 王锦艳 周兴王 李全衡

(1 保山市农业科学研究所,云南保山678000;2 保山市农业农村投资项目管理中心,云南保山678000;3 云南省种子管理站,昆明 650031;第一作者:bscxk@163.com;*通讯作者:ynlqhzz@126.com)

云南高原稻作区以低纬度高海拔立体著称,从海拔76 m 的红河州河口县到海拔2 670 m 的丽江市宁蒗县永宁乡均有水稻分布,海拔跨度2 600 m[1]。特殊的自然气候条件造就了云南稻作的特殊性和多样性。程侃声[2]首次把云南省稻作划分为6 个稻作区;李铮友[3]将云南水稻划分为8 个稻作区。蒋志农[4]鉴于籼粳交错区多数为粳稻所代替的实情,将云南稻作区划调整为高寒粳稻区、温凉粳稻区、温暖粳稻区、单、双季籼稻区和水、陆兼作区等5 个稻作区域。但云南稻作区划无论如何划分都离不开海拔这条主线,特别是高原粳稻稻作区。云南高原粳稻品种改良始于20 世纪50 年代,以常规粳稻品种选育为主。滇型三系杂交粳稻于1973 年实现三系配套,但应用面积有限。本世纪初,由于广谱抗病恢复系南34 以及榆密15A、黎榆A、合系42A、H479A 等优良不育系的育成,开创了滇型杂交粳稻育种应用的新局面[5]。云南省通过引进不育种质资源,自主开展品种选育,育成了具有高原特色的两系杂交粳稻系列组合并应用于生产[6-10]。本文对2011—2020 年通过云南省审定的98 个高原粳稻品种的产量、主要经济性状、抗性、米质等进行分析,以期找出云南高原粳稻育种存在问题和今后的努力方向。

1 材料与方法

以2011—2020 年云南省审定的98 个高原粳稻品种为研究对象。数据来源于云南省种子管理站品种区域试验结果。云南高原粳稻依据海拔和品种类型设置了中海拔常规粳稻(海拔1 450~1 800 m)、高海拔常规粳稻(1 850~2 200 m)、杂交粳稻(1 450~2 000 m)等 3个区域试验组别。按区域试验组别和品种类型将98 个品种归类为中海拔常规粳稻、高海拔常规粳稻、三系杂交粳稻、两系杂交粳稻4 个品种类型进行分析比较。稻米品质按NY/T593-2002《食用稻品种品质》标准进行优质等级评价,全部米质指标达到3 级以上的为优质稻,统计比较各类型品种的优质达标情况。其中,3 个糯稻品种和3 个低直链淀粉含量的特色软米品种未纳入垩白粒率、垩白度、胶稠度、直链淀粉含量统计。数据采用Excel 软件处理。

2 结果与分析

2.1 品种基本情况

云南省近10 年共育成高原粳稻品种98 个,其中,常规粳稻品种72 个、占比73.47%(中海拔常规粳稻品种47 个、占比65.28%;高海拔常规粳稻品种25 个、占比34.72%),杂交粳稻品种26 个、占比26.53%(三系杂交粳稻品种14 个、占比53.85%;两系杂交粳稻品种12个、占比46.15%)。育成的常规粳稻品种中,特色软米品种3 个、糯稻品种3 个。从育种主体来看,科研院所育成的品种89 个、占比90.82%,种子企业育成的品种9 个、占比 9.18%。

2.2 产量及主要经济性状表现

从表1 看出,98 个高原粳稻品种的平均产量为10.40 t/hm2。其中,杂交粳稻较常规粳稻增产6.16%;中海拔常规粳稻比高海拔常规粳稻增产6.42%,三系杂交粳稻产量比两系杂交粳稻增产1.11%。可见,杂交粳稻较常规粳稻具有一定的产量优势;随着海拔的升高,水稻生产的环境条件变劣,产量下降。进一步细分比较发现,2016—2020 年育成的9 个杂交粳稻品种的平均产量为10.78 t/hm2,比2011—2015 年育成的17 个杂交粳稻品种减产1.37%;2016—2020 年育成的26 个中海拔常规粳稻品种平均产量10.51 t/hm2,比2011—2015 年育成的21 个中海拔常规粳稻增产1.32%;2016—2020 年育成的10 个高海拔常规粳稻平均产量10.55 t/hm2,比 2011—2015 年育成的 15 个高海拔常规粳稻品种增产13.16%。结果表明,云南近年在高海拔常规粳稻育种方面取得了较大进步。从表1 看出,杂交粳稻较常规粳稻在每穗粒数、每穗实粒数上表现明显优势,而在有效穗数方面略显劣势。

表1 近10 年云南省育成的粳稻品种产量及主要经济性状

2.3 抗性表现

从表1 可见,云南省近10 年育成的高原粳稻品种对稻瘟病的抗性总体表现不足,且品种间差异较大。中海拔常规粳稻稻瘟病平均级数5.5 级,达到抗病水平的品种(病级≤5,下同)比例38.3%,略高于其他类型;高海拔常规粳稻稻瘟病平均级数6.4 级,达到抗病水平品种比例28.0%;杂交粳稻稻瘟病平均级数6.5 级,达到抗病水平品种比例26.9%。云南省育成粳稻品种对白叶枯病表现较强抗性。中海拔常规粳稻白叶枯病平均级数3.0 级,抗和高抗品种比例89.4%;高海拔常规粳稻品种白叶枯病平均级数3.5 级,抗和高抗品种比例76.0%;三系杂交粳稻白叶枯病平均级数4.6 级,抗和高抗的品种比例50.0%;两系杂交粳稻白叶枯病平均级数3.1 级,抗和高抗品种比例91.7%。

2.4 稻米品质表现

云南省近10 年育成的98 个高原粳稻品种达到优质标准(3 级以上)的品种有32 个,占比32.7%。其中,中海拔常规粳稻品种20 个,优质达标率45.5%;两系杂交粳稻品种3 个,优质达标率25.0%;三系杂交粳稻品种3 个,优质达标率21.4%;高海拔常规粳稻品种5个,优质达标率20.0%。品质达优1 级的品种为0,达优2 级的品种15 个、占比15.3%,达优3 级的品种19 个、占比17.4%。总体看,云南省近10 年育成的高原粳稻品种米质状况总体不佳,中海拔常规粳稻米质优于其他类型,限制品质提高的关键指标是整精米率、垩白粒率、精米率、垩白度,主要限制指标品种间差异较大(表2)。

表2 高原粳稻主要品质性状比较

2.5 产量和主要经济性状相关性分析

相关分析结果表明,中海拔常规粳稻产量与其他经济性状呈正相关。其中,产量与株高、穗长的相关性达到极显著水平;株高与每穗粒数呈显著正相关;穗长与每穗粒数、每穗实粒数呈极显著正相关;有效穗数与每穗粒数、每穗实粒数呈极显著负相关;每穗粒数与每穗实粒数呈极显著正相关(表3)。说明近年育成的中海拔常规粳稻品种产量增加更多依赖于个体的增大,及株高、穗长的适当增加。中海拔常规粳稻个体与群体之间存在矛盾,需要进一步协调。

从表3 可见,高海拔粳稻产量与其他经济性状呈正相关。其中,产量与有效穗数、每穗实粒数、结实率的相关性达极显著水平,与株高、穗总粒数的相关性达显著水平;穗长与每穗粒数、每穗实粒数呈极显著正相关;每穗粒数与每穗实粒数,每穗实粒数与结实率呈极显著正相关。2 000 m 以上的高海拔粳稻区是云南高原粳稻最特殊的一个区域,随着海拔的升高,品种株高下降、穗变小,对抗寒性的要求增强。分析结果说明,提高该区域育成品种产量的主要措施是保证足量有效穗数的基础上,适当增加株高、穗长,增加每穗粒数。

表3 高原粳稻产量与主要经济性状相关性分析

从表3 可见,三系杂交粳稻产量与其他经济性状呈正相关。其中,株高与每穗粒数呈极显著正相关,与穗长、每穗实粒数呈显著正相关;每穗粒数与每穗实粒数呈极显著正相关。说明三系杂交粳稻杂种优势主要来源于个体的优势,注重库源协调,提高结实率,尽可能的把个体优势转化为产量优势是三系杂交粳稻育种优化的措施之一。

从表3 可见,两系杂交粳稻产量与其他经济性状呈正相关。其中,产量与有效穗数的相关达极显著水平;株高与穗长呈极显著正相关,与每穗粒数呈显著正相关;穗长与每穗粒数呈显著正相关;每穗实粒数与每穗粒数、结实率呈显著正相关;有效穗数与千粒重呈极显著负相关;结实率与穗长、每穗粒数呈显著负相关。当前育成的两系杂交粳稻主要是穗数与穗大结合的品种,为进一步提高产量,在增强个体优势的同时,更需要个体与群体的协调。

3 讨论与结论

历经半个多世纪的努力,云南高原粳稻品种改良取得了显著成效,特别是上世纪80 年代“中日合系”育种项目的开展,促进云南高原粳稻育种登上了新的台阶[1]。但云南高原粳稻品种改良应用仍面临诸多问题。主要表现在:育种后劲不足,新的种质资源发掘应用乏力,育种处于徘徊局面;高产优质的矛盾突出,稻米品质改良成效不佳。 本文分析结果表明,4 个类型高原粳稻品种的产量与株高、穗长、每穗粒数、每穗实粒数均呈正相关,株高、穗长与每穗粒数、每穗实粒数呈显著或极显著正相关。说明随着育种水平的提高,适当增加株高,扩大库容,增强个体是提高高原粳稻产量重要方向。在云南高原粳稻育种中,长期存在“穗数型”和“大穗型”之争,鉴于两种类型水稻品种的优劣,上世纪90 年代,蒋志农提出了“中间型”高产育种模式,即株高100 cm 左右,每穗实粒数100 粒,千粒重25~26 g,目标产量9.75~11.25 t/hm2[9]。产量是个体和群体有机协调的结果,随着产量水平的提高,建立更高水平的个体群体协调关系更有意义。钏兴宽等[12]对高原粳稻收获指数的研究发现,多数品种的收获指数保持在0.50~0.55 的正常水平,进一步提高产量需要适当增加株高,重塑良好株型,扩大单位面积的生物产量来实现。

云南高原粳稻对白叶枯病表现较强抗性,而对稻瘟病抗性总体表现不足,因此,加强抗稻瘟病品种选育是云南稻作实现绿色发展的重要基础。

研究结果认为,限制云南高原粳稻米质的关键因素是整精米率、垩白粒率、精米率和垩白度。云南高原粳稻抽穗灌浆期间的平均气温很难达到21℃~23℃的良好条件,总体不利于稻米优质外观的形成[11]。随着海拔的升高,平均气温降低,稻米优质育种、生产更加困难。赵国珍等[13]研究不同海拔对高原粳稻品种滇粳优1号稻米品质的影响结果认为,随着海拔的升高其稻米品质显著变劣。苏振喜[14]对云南特色软米食味品质的研究也认为,影响食味品质的主要因子是海拔和日平均气温。蒋志农[11]认为,通过增强品种的抗寒性,可以弥补气温不足,是云南高原粳稻优质育种的一条思路。限制云南高原粳稻米质提高的几个关键因素的变幅、变异系数均很大,也就是说上述关键因素的品种间存在较大差异,在品种选育中,注重亲本选择,定向加以改良是可以实现高原粳稻米质改善的。

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