常规粳稻品种（系）裂颖性状的初步探究

谢志奎 何伟杰 毛瑷璇

（上海市松江区农业技术推广中心，上海 201611）

稻谷主要由内颖、外颖相互钩连形成封闭空间（即谷壳）包裹着糙米组成。而水稻裂颖是指内颖与外颖钩连不紧密，颖壳不闭合，在谷壳出现裂缝甚至严重脱开的一种现象。研究表明，裂颖严重会增加水稻籽粒感染病菌的风险，从而影响稻米品质、降低种子质量、增加储藏成本[1]。近年来，随着人们生活水平的提高，人们对优质稻米的要求也越来越高，裂颖成为水稻影响优质稻米品质的重要因素之一，逐渐受到育种工作者的关注。在前人的研究中，朱伟等[2]认为，水稻抗裂颖性状表达主要由品种的遗传基础所决定；张淑华等[3]认为，开展抗裂颖品种筛选，是为水稻育种提供优质种质资源材料的重要一环；相关研究表明[4]，杂交稻裂颖现象的发生比常规稻更为普遍。目前，有关杂交稻裂颖现象的相应研究较多，而裂颖性状在常规粳稻上的研究相对较少。在此背景下，为给常规粳稻抗裂颖育种提供理论依据，笔者于2020年对上海市及其周边地区134个常规粳稻品种（系）的裂颖情况进行了初步观察分析。现将相关调查结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验以134个常规粳稻品种（系）为试验材料。试验材料均为2020年从上海市松江区农业技术推广中心的试验田收获的水稻种子，主要是上海市及其周边地区的部分主栽品种、上海本地部分已通过审定品种和自有水稻育种中间材料等。

1.2 试验方法

每个常规粳稻品种（系）随机取20粒发育饱满的种子，通过肉眼逐粒观察，根据批量群体的裂颖有无及裂颖程度，把134个常规粳稻品种（系）分为抗裂颖、中度裂颖、严重裂颖三类，后两者为非抗裂颖常规粳稻品种（系）。就单粒而言，内颖、外颖钩连紧密无缝隙的谷粒为正常粒；内颖、外颖开裂，但缝隙较小、不见糙米的谷粒为轻裂颖粒；内颖、外颖开裂，缝隙较大、能见糙米的谷粒为重裂颖粒。就批量群体而言，正常粒占比≥60%且重裂颖粒占比≤5%为抗裂颖常规粳稻品种（系）；否则，为非抗裂颖常规粳稻品种（系）。非抗裂颖常规粳稻品种（系）又分两种，正常粒占比＜50%或重裂颖粒占比＞30%为严重裂颖常规粳稻品种（系）；否则，为中度裂颖常规粳稻品种（系）。

1.2.1 不同生育期常规粳稻品种（系）的裂颖情况

根据始穗期早晚，把134个常规粳稻品种（系）分成早熟、中熟、晚熟3种类型，统计裂颖程度，并进行比较。其中，8月15日前始穗为早熟常规粳稻品种（系），8月15日—25日始穗为中熟常规粳稻品种（系），8月25日后始穗为晚熟常规粳稻品种（系）。

1.2.2 不同粒重常规粳稻品种（系）的裂颖情况

根据千粒重大小，把134个常规粳稻品种（系）分成正常、较重两种类型，统计裂颖程度，并进行比较。其中，千粒重≥28 g为较重常规粳稻品种（系），千粒重＜28 g为正常常规粳稻品种（系）。

1.2.3 不同粒型常规粳稻品种（系）的裂颖情况

根据谷粒形状，把134个常规粳稻品种（系）分成短圆形、阔卵形、椭圆形、细长形4种类型，统计裂颖程度，并进行比较。其中，谷粒长宽比≤1.8为短圆形粒型常规粳稻品种（系），谷粒长宽比为1.9～2.2为阔卵形粒型常规粳稻品种（系），谷粒长宽比为2.3～3.0为椭圆形粒型常规粳稻品种（系），谷粒长宽比为＞3.0为细长形粒型常规粳稻品种（系）。

1.2.4 裂颖与花谷率的关系

根据花谷率高低，把134个常规粳稻品种（系）分成轻、中、重3种类型，统计花谷程度，并进行比较。其中，花谷率在10%以内为花谷程度轻常规粳稻品种（系），花谷率为10%～50%为花谷程度中常规粳稻品种（系），花谷率在50%以上为花谷程度重常规粳稻品种（系）。

2 结果与分析

2.1 不同选育地区常规粳稻品种（系）裂颖情况

由表1可知，抗裂颖常规粳稻品种（系）有64个、占比为47.8%，中度裂颖常规粳稻品种（系）有30个、占比为22.4%，严重裂颖常规粳稻品种（系）有40个、占比为29.8%。其中，抗裂颖常规粳稻品种（系）的数量虽占据较大比例，但是，上海及其周边地区常规粳稻品种（系）的非抗裂颖常规粳稻品种（系）的数量占比仍达50%以上，说明稻谷裂颖现象普遍存在。严重裂颖常规粳稻品种（系）的数量占比和前人统计有较大差异，据朱伟等[5]分析600份粳稻群体可知，裂颖率大于16%的群体数量占比为10.7%，比例较小，而本试验结论与其相差很大，这可能与地区品种差异有关。从育种单位的所在地区来看，浙江地区选育的常规粳稻品种（系）的抗裂颖性更好，抗裂颖常规粳稻品种（系）的数量占比高达79.2%，严重裂颖常规粳稻品种（系）的数量占比仅为8.3%；上海地区选育的常规粳稻品种（系），其抗裂颖常规粳稻品种（系）和非抗裂颖常规粳稻品种（系）的数量占比近乎各半；江苏地区选育的常规粳稻品种（系）的严重裂颖数量占比最高，达44.7%。经分析，造成不同选育地区间常规粳稻品种（系）裂颖情况差异的原因，可能与抗裂颖选育并非主要选育关注性状有关。从不同常规粳稻品种（系）来看，“松早香1号”“嘉花1号”“秀水121”“浙粳 99”“南粳 9108”“南粳5055”“扬粳4227”“常香粳1813”“嘉禾239”均是抗裂颖常规粳稻品种（系），“金香软2号”“南粳46”“沪软1212”“苏香粳3号”“武育粳39”均是严重裂颖常规粳稻品种（系）。

表1 不同选育地区常规粳稻品种（系）裂颖情况

2.2 不同生育期常规粳稻品种（系）裂颖情况

由表2可知，不同生育期常规粳稻品种（系）的裂颖情况差异显著。其中，抗裂颖数量占比以晚熟常规粳稻品种(系)为最高，达55.2%；严重裂颖数量占比以中熟常规粳稻品种（系）为最高，达37.5%；中度裂颖数量占比以早熟常规粳稻品种（系）为最高，达40.0%。但生育期与稻谷裂颖情况的相关性，还有待进一步试验研究。

表2 不同生育期常规粳稻品种（系）裂颖情况

2.3 不同粒重常规粳稻品种（系）裂颖情况

由表3可知，不同粒重常规粳稻品种（系）的裂颖情况存在显著差异。其中，千粒重较轻的常规粳稻品种（系）的抗裂颖、严重裂颖数量占比均较高，中度裂颖数量占比则较小；中度裂颖数量占比以千粒重较重的常规粳稻品种（系）为较高，达36.7%。千粒重较重的常规粳稻品种（系）是否是因为灌浆速度快，造成库源不易协调，从而导致中度裂颖增加，还有待进一步试验研究。

表3 不同粒重常规粳稻品种（系）裂颖情况

2.4 不同粒型常规粳稻品种（系）裂颖情况

由表4可知，不同粒型常规粳稻品种（系）的裂颖情况存在显著差异。其中，抗裂颖数量占比以阔卵形粒型常规粳稻品种（系）为最高，达54.3%，其次是椭圆形粒型常规粳稻品种（系），抗裂颖数量占比为40.0%；严重裂颖数量占比以细长形粒型常规粳稻品种（系）为最低、为11.1%，以椭圆形粒型常规粳稻品种（系）为最高、为40.0%。值得注意的是，在本次试验中，短圆形粒型常规粳稻品种（系）的数量过少，并不能全面反映裂颖情况，还有待收集更多数量的品种进行进一步分析。

表4 不同粒型常规粳稻品种（系）裂颖情况

2.5 不同花谷程度常规粳稻品种（系）裂颖情况

裂颖严重会增加谷粒感染病菌的风险，而花谷是谷粒带菌严重与否的主要表型之一，故分析花谷程度与裂颖情况的关系，有利于进一步认识裂颖的危害。由表5可知，不同裂颖情况的常规粳稻品种（系）的花谷程度存在显著差异。其中，严重裂颖常规粳稻品种（系）的花谷程度中、花谷程度重数量占比合计高达65.0%，明显高出抗裂颖常规粳稻品种（系）和中度裂颖常规粳稻品种（系）（花谷程度中、花谷程度重数量占比合计分别为59.4%和43.3%），从侧面验证了前人关于严重裂颖会增加谷粒感染病菌风险的说法。但是，中度裂颖常规粳稻品种（系）的花谷程度中、花谷程度重数量占比比抗裂颖常规粳稻品种（系）的低，却难以用这一说法进行解释，还有待进一步试验研究。

表5 不同花谷程度常规粳稻品种（系）裂颖情况

3 问题与讨论

3.1 裂颖分类方法探讨

目前，裂颖分类并没有统一的标准。例如，袁世礼等[6]通过调查单粒标准和批量标准来判断谷粒裂颖的轻重。其中，单粒标准以谷粒内外颖闭合严密无缝隙为正常粒，以内外颖开裂有缝隙但看不见米粒为轻裂颖粒，以内外颖开裂且能看见米粒为重裂颖粒；批量标准以开裂率在20%以下、开裂重粒率在10%以下为裂颖轻，以开裂率在20%～50%、开裂重粒率在10%～30%为裂颖中，以开裂率在50%以上、开裂重粒率在30%以上为裂颖重。邓政炎[7]、朱伟[5]等则是从抗仓储害虫角度出发，将水稻抗裂颖种质分成高抗、抗、感、高感四种，有缝隙为裂颖粒，无缝隙为正常粒；同时计算裂颖率，裂颖率在1%以下为高抗，裂颖率在1%～7%为抗，裂颖率在8%～16%为感，裂颖率在16%以上为高感。本研究采用的标准是笔者在多年观察大量常规粳稻谷粒裂颖的前提下，对袁世礼等[6]提出的标准进行适当修改，其中，提高了抗裂颖材料对重裂颖粒占比的要求，即将重裂颖粒占比由10%改为5%，同时，降低了对正常粒占比的要求，即将正常粒占比由80%改为60%，一方面是考虑到年度之间的差异，另一方面是认为轻裂颖粒的危害较小，仍是较好的抗裂颖育种资源。

3.2 裂颖对米质的影响

马文东等[8]认为，裂颖率与稻米外观品质的相关系数较大，呈负相关；裂颖会增加斑点米、有色米、裂纹米和虫蚀粒等的比例，降低糙米率、整精米率。刘立超[9]等认为，裂颖水稻品种在种植、储藏过程中易受环境的影响，从而造成劣质米较多。笔者在实践中也发现，裂颖水稻品种在特殊年份种植，黑头米、霉变米会明显增加，从而严重影响大米的外观品质。

3.3 裂颖在年度间差异

陈柏原等[1]认为，品种裂颖轻重在一定程度上受气象因素的影响，且在年度间也存在差异。朱伟等[5]发现，同一水稻品种的裂颖率在年度间差异较大，但总体来看，不同品种在年度间表现趋势是一致的，裂颖率高的水稻品种在不同年度间的裂颖率还是相对较高，而裂颖率低的水稻品种在不同年度间的裂颖率还是相对较低。

3.4 抗裂颖育种策略

朱伟等[5]发现，裂颖变异主要由水稻品种间变异构成，广义遗传率达94.8%，水稻品种抗裂颖性状是一个可遗传性状。陈益海等[10]发现，低裂颖水稻品种和高裂颖水稻品种单交组合，无论是正交还是反交，其育成品种的裂颖程度大多介于两亲本之间，故建议在杂交选育品种时，应尽量选择裂颖率低的水稻品种作为亲本，并在选育过程中尽量选择裂颖率低的水稻个体。笔者也认为，亲本选择抗裂颖的水稻品种，更有可能育成低裂颖率、品质好的品种。