INGER資源在福建的性狀觀察及抗稻瘟病、耐貯藏性鑒定評(píng)價(jià)

江 川，朱業(yè)寶，吳方喜，王金英

(福建農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建 福州 350018)

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INGER資源在福建的性狀觀察及抗稻瘟病、耐貯藏性鑒定評(píng)價(jià)

江 川，朱業(yè)寶，吳方喜，王金英*

(福建農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建 福州 350018)

對(duì)國(guó)際水稻遺傳評(píng)價(jià)圃(INGER)資源進(jìn)行適應(yīng)性試種、農(nóng)藝性狀觀察、抗稻瘟病和耐貯藏性鑒定評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：INGER資源的平均株高、穗長(zhǎng)、劍葉長(zhǎng)度、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)均大于對(duì)照，平均千粒重、結(jié)實(shí)率均小于對(duì)照，INGER資源平均生育期偏長(zhǎng)分別比兩個(gè)對(duì)照品種優(yōu)I66和威優(yōu)77推遲了23 d和21 d；最后篩選出綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)異的資源7份；通過對(duì)苗瘟、葉瘟和穗瘟抗性綜合評(píng)價(jià)，篩選出高抗(HR)資源1份、抗(R)39份、中抗(MR)27份；經(jīng)過42℃、RH88%人工老化21 d后, INGER水稻種質(zhì)發(fā)芽率在60%以上的有126份，占85.71%，絕大多數(shù)表現(xiàn)為耐儲(chǔ)藏、抗衰老性較強(qiáng)，篩選出9份發(fā)芽率在90%以上的耐貯藏材料。

INGER；水稻資源；農(nóng)藝性狀；稻瘟?。荒唾A藏

國(guó)際水稻遺傳評(píng)價(jià)試驗(yàn)網(wǎng)(International Network of Genetic Evaluation for Rice，簡(jiǎn)稱INGER)是由國(guó)際水稻研究所(IRRI)組織各國(guó)水稻研究機(jī)構(gòu)和國(guó)際農(nóng)業(yè)研究中心參加的全球性國(guó)際合作項(xiàng)目[1]。利用這個(gè)平臺(tái)向全球主要產(chǎn)稻國(guó)提供育成新品種(系)，按照統(tǒng)一的SES(Standard Evaluation System)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在當(dāng)?shù)剡M(jìn)行產(chǎn)量、病蟲抗性、抗逆性、稻米品質(zhì)等綜合鑒定[1-2]。研究表明，參加INGER合作是我國(guó)有目的地引入國(guó)外種質(zhì)的最佳途徑之一，不僅可以獲得大量來(lái)源廣泛、遺傳背景各不相同的優(yōu)異水稻種質(zhì)直接和間接利用，而且還獲得了各類種質(zhì)在全球范圍表現(xiàn)的寶貴資料[1]。

中國(guó)自1981年起參加了INGER國(guó)際合作，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所從20世紀(jì)80年代中期就參加了由中國(guó)水稻研究所主持的INGER在中國(guó)的協(xié)作網(wǎng)，到目前為止已從國(guó)際水稻研究所引進(jìn)水稻種質(zhì)近2 000份，通過對(duì)INGER資源進(jìn)行適應(yīng)性試種、農(nóng)藝性狀、抗病蟲性、耐逆性和耐貯藏性等性狀的鑒定評(píng)價(jià)，篩選出一大批優(yōu)異種質(zhì)供育種利用。參加INGER試驗(yàn)不僅豐富了福建省的稻種資源基因庫(kù)，而且擴(kuò)大了福建省品種改良的遺傳背景，特別是在米質(zhì)和抗性的改良以及雜交稻組合的選配上，獲得了新的優(yōu)質(zhì)源、抗源，對(duì)提高福建省的水稻生產(chǎn)水平起著重要作用。

本研究對(duì)近2年從INGER引進(jìn)的165份水稻資源在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所實(shí)驗(yàn)田、稻瘟病高發(fā)地福建省上杭縣茶地鎮(zhèn)和福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所室內(nèi)分別進(jìn)行適應(yīng)性試種、農(nóng)藝性狀觀察及抗稻瘟病和耐貯藏性鑒定評(píng)價(jià)，以期為福建省水稻優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病及耐貯藏等新品種的選育提供更多有價(jià)值的水稻親本材料。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為從國(guó)際水稻研究所引進(jìn)的國(guó)際水稻遺傳評(píng)價(jià)網(wǎng)的165份水稻種質(zhì)，全部為常規(guī)秈稻，其中抗稻瘟病為2013年早季收獲綜合性狀較好的95份水稻種質(zhì)，耐貯藏性鑒定為2013年早季收獲的147份水稻種質(zhì)。適應(yīng)性試種、農(nóng)藝性狀觀察以本地品種優(yōu)I66和威優(yōu)77作為對(duì)照；抗稻瘟病鑒定以汕優(yōu)63為對(duì)照；耐貯藏性鑒定以明恢63和廣恢122為對(duì)照。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法

1.2.1 田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 田間試驗(yàn)于2013年3～8月在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所試驗(yàn)田進(jìn)行。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。小區(qū)面積3.34 m2，株行距20 cm×20 cm。3月18日播種，薄膜濕潤(rùn)育秧，4月19日移栽，秧齡33 d。肥水管理與當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)相同。調(diào)查的農(nóng)藝性狀參照參考文獻(xiàn)[3]。

1.2.2 稻瘟病抗性鑒定評(píng)價(jià) 采用的是病圃自然誘發(fā)鑒定，整個(gè)過程不施農(nóng)藥。病圃設(shè)在福建省上杭縣茶地鎮(zhèn)稻瘟病鑒定圃，2014年6月22日播種，7月20日移栽，3次重復(fù)，小區(qū)面積3.34 m2，株行距20 cm×20 cm，單本插，設(shè)生產(chǎn)主栽品種汕優(yōu)63為對(duì)照。苗瘟、葉瘟和穗頸瘟均按國(guó)際水稻研究所標(biāo)準(zhǔn)9級(jí)制調(diào)查記載病情和計(jì)算綜合抗性指數(shù)[4]。

1.2.3 耐貯藏性鑒定評(píng)價(jià) 將2013年早季收獲的147份水稻種質(zhì)和對(duì)照自然風(fēng)干后，在-20℃冰柜中冷藏3d以上，以殺死種子中潛伏的蟲卵；再將每份種子裝于紗網(wǎng)袋，置于42℃、RH88%的KBWF720型恒溫恒濕培養(yǎng)箱中進(jìn)行人工老化處理21 d。每份取100粒成熟飽滿的種子，3次重復(fù)，置恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，設(shè)定溫度為28℃，光/暗時(shí)間分別為16 h/8 h。處理第14 d統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽率。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法

利用Excel和DPS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 適應(yīng)性和農(nóng)藝性狀鑒定評(píng)價(jià)

2.1.1 適應(yīng)性和生育期 165份INGER資源安排在2013年早季種植，3月18日播種，4月19日移栽，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期表現(xiàn)：生長(zhǎng)旺盛，根系發(fā)達(dá)，分蘗多，植株高大；生殖生長(zhǎng)期表現(xiàn)：抽穗期偏遲，穗子偏大，穗粒數(shù)偏多，結(jié)實(shí)率較低，抗寒性差。田間觀測(cè)記載所有品種始穗期、抽穗期和成熟期。對(duì)照優(yōu)I66的始穗期、抽穗期和成熟期分別是6月12日、6月17日和7月20日；對(duì)照優(yōu)威優(yōu)77的始穗期、抽穗期和成熟期分別是6月17日、6月22日和7月22日。引入的品種中最早始穗時(shí)間是6月23日，最遲始穗時(shí)間是7月11日，其中7月1日后始穗的占品種數(shù)的82%；引入的品種中最早抽穗時(shí)間是6月23日，最遲抽穗時(shí)間是7月12日，其中7月1日后抽穗的占品種數(shù)的89%；成熟期最早在8月4日，最遲成熟時(shí)間在8月20日，8月10日以后成熟的占品種數(shù)的85%。引入品種的生育期明顯偏長(zhǎng)，生育期在136～155 d，生育期均長(zhǎng)于對(duì)照。165個(gè)品種有18個(gè)不能正常抽穗結(jié)實(shí)，說(shuō)明其對(duì)光溫反應(yīng)敏感，不適宜在福建作早稻種植，其余147個(gè)品種均能正常抽穗成熟，抽穗也很整齊一致，說(shuō)明其對(duì)光反應(yīng)遲鈍，作為早季種植基本能適應(yīng)福建的生態(tài)氣候環(huán)境。

2.1.2 主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量 從表1可見INGER資源的平均株高、穗長(zhǎng)、劍葉長(zhǎng)度、有效穗數(shù)和穗粒數(shù)均大于兩個(gè)對(duì)照種，說(shuō)明INGER資源營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)比較旺盛，分蘗多，植株高大；平均千粒重、結(jié)實(shí)率均低于2個(gè)對(duì)照種；INGER資源平均生育期偏長(zhǎng)分別比2個(gè)對(duì)照種優(yōu)I66和威優(yōu)77推遲了23 d和21 d；INGER資源平均理論產(chǎn)量偏低，分別比優(yōu)I66和威優(yōu)77低19.63%和25.34%。

表1 INGER資源主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量

2.1.3 綜合性狀優(yōu)異INGER資源 依據(jù)馮中華[5]提出的資源要求標(biāo)準(zhǔn)，株高、熟期適宜，單株穗數(shù)和每穗粒數(shù)較多，千粒重較高，然后結(jié)合CK，篩選出綜合性狀較好的7份材料列于表2中，從表2可見：?jiǎn)沃暧行肴看笥?0穗，屬中穗類型的，千粒重全部大于21 g，穗粒數(shù)全部大于100粒，結(jié)實(shí)率都在82%以上。在7份材料中，1份材料谷粒形狀屬闊卵形(1.80～2.20 mm為闊卵形)，1份材料谷粒形狀屬中長(zhǎng)形(3.00～3.30 mm為中長(zhǎng)形)，其余5份材料谷粒形狀屬細(xì)長(zhǎng)形(3.30 mm以上為細(xì)長(zhǎng)形)。這些材料可供超高產(chǎn)水稻育種作親本利用。

表2 綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)異的INGER資源

2.2 稻瘟病抗性鑒定評(píng)價(jià)

2.2.1 稻瘟病抗性鑒定評(píng)價(jià)結(jié)果 95份INGER資源送至福建省龍巖市上杭縣茶地鄉(xiāng)稻瘟病鑒定圃進(jìn)行自然誘發(fā)鑒定，其苗瘟、葉瘟和穗頸瘟抗性級(jí)別及所占比例分布見表3，其抗性材料(0～2級(jí))比例明顯是穗頸瘟>葉瘟>苗瘟，分別占鑒定總數(shù)的51.58%、32.63%和10.53%，表明INGER水稻穗期較抗稻瘟病。通過對(duì)苗稻瘟、葉稻瘟和穗稻瘟鑒定評(píng)價(jià)和抗性綜合評(píng)價(jià)，篩選出高抗(HR)材料1份、抗(R)39份、中抗(MR)27份。

2.2.2 抗性較好的INGER資源 通過對(duì)95份INGER資源的抗性鑒定，從中篩選出一批豐產(chǎn)性和抗性較好的秈稻資源，可供科研和育種部門參考與利用(表4)。

表3 INGER資源不同生長(zhǎng)階段的稻瘟病抗性鑒定結(jié)果

注：CK：汕優(yōu)63，苗瘟發(fā)病率85%，9級(jí)；葉瘟發(fā)病率65%，7級(jí)；穗頸發(fā)病率93%，9級(jí)。

表4 21份豐產(chǎn)性和稻瘟抗性均較好的INGER資源

2.3 耐儲(chǔ)藏特性分析

2.3.1 耐儲(chǔ)藏特性表現(xiàn) 147份INGER資源經(jīng)過42℃、RH88%人工老化21 d后，調(diào)查發(fā)芽率沒有一個(gè)品種不發(fā)芽，在發(fā)芽率分布7.27%～94.9%，平均發(fā)芽率為73.94%，基本呈連續(xù)變異見(表5)，發(fā)芽率在10% 以下的品種只有1個(gè)，占所有參試品種的0.680%；發(fā)芽率小于60%的品種只有21個(gè)，占所有參試品種的14.21% ；發(fā)芽率在60%以上的有126份，占85.71%，說(shuō)明INGER資源耐儲(chǔ)藏特性差異較大，少數(shù)INGER資源耐貯藏性能差，絕大多數(shù)INGER資源表現(xiàn)為耐儲(chǔ)藏，都是抗衰老性較強(qiáng)的品種，有9份INGER資源發(fā)芽率在90%以上高于耐貯藏的對(duì)照種廣恢122(發(fā)芽率87%)。

2.3.2 耐貯藏性較好的INGER資源 通過對(duì)147份INGER資源人工老化處理后發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)分析，從中篩選出63份發(fā)芽率高于80%的國(guó)際稻資源，可作耐貯藏水稻育種的親本利用(表6)。

表5 INGER資源人工老化處理后各發(fā)芽區(qū)間的品種數(shù)和百分比結(jié)果

注：CK1：明恢63，發(fā)芽率38%；CK2：廣恢122，發(fā)芽率87%。

表6 耐貯藏性較好的63個(gè)INGER資源

3 討論與結(jié)論

通過對(duì)引入的國(guó)際觀察圃進(jìn)行適應(yīng)性、抗稻瘟病、耐貯藏性的鑒定以及農(nóng)藝性狀的觀察，篩選出適合福建種植且綜合農(nóng)藝性狀較為理想，抗稻瘟病又耐貯藏的國(guó)際稻親本材料OM2718、ANGKE、CELEBES、IR75386-14-3-2-2、IR79253-55-1-4-6、IR74284-10-1-2-3-2、IR79584-38-2-1-4和IR80694-44-1-2-2等8份優(yōu)異種質(zhì)可供育種利用。

從INGER資源農(nóng)藝性狀分析結(jié)果中可以看出，本次試驗(yàn)材料穗數(shù)與粒數(shù)的矛盾協(xié)調(diào)較好，這與謝戎等[6]的研究結(jié)果相似，對(duì)這類材料的遺傳改良，有利于培育出分蘗力較強(qiáng)的大穗型恢復(fù)系，但是從觀察結(jié)果也可以看出，INGER資源千粒重太低，這使得一些穗、粒性狀優(yōu)良的材料不能直接利用，有必要對(duì)千粒重進(jìn)行遺傳改良，使之達(dá)到目前常用恢復(fù)系的千粒重水平，此外INGER資源中有許多長(zhǎng)寬比較大的材料，這對(duì)于改良稻米品質(zhì)具有重要的積極意義。

稻瘟病是我國(guó)目前水稻生產(chǎn)的三大主要病蟲害之一，推廣利用抗病蟲害的品種是提高產(chǎn)量、少用化學(xué)農(nóng)藥和保護(hù)環(huán)境的有效解決途徑之一，而抗病蟲害品種的育成取決于抗源的有效利用[7-9]。福建是稻瘟病高發(fā)區(qū)，本試驗(yàn)篩選出高抗(HR)材料1份、抗(R)39份，可作為優(yōu)良抗源應(yīng)用于抗稻瘟病育種。

稻谷收獲后在常溫下儲(chǔ)藏很容易陳化變質(zhì), 據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年商品糧因貯藏不當(dāng)造成的損失不低于200億元。福建地處東南沿海，常年高溫高濕的氣候條件使糧食的陳化變質(zhì)的速度更快。吳方喜對(duì)193份中國(guó)核心微核心種質(zhì)經(jīng)過42℃、RH 88% 人工老化處理后，發(fā)芽率在30% 以下的占61.66%，發(fā)芽率在70% 以上的僅有11.40%[10]。蔡秋華用同樣方法處理243份國(guó)內(nèi)水稻種質(zhì)后，發(fā)芽率小于40%的有180份，占74.10%，發(fā)芽率在70% 以上的僅有16份，占6.58%[11]，說(shuō)明國(guó)內(nèi)水稻種質(zhì)資源的耐儲(chǔ)藏特性差絕大多數(shù)種質(zhì)資源表現(xiàn)為不耐儲(chǔ)藏。而本試驗(yàn)147份國(guó)際稻經(jīng)相同老化方法處理后平均發(fā)芽率為73.94%，發(fā)芽率在70%以上的有108份，占73.47%，說(shuō)明國(guó)際觀察稻種質(zhì)耐儲(chǔ)藏性好，大多都是抗衰老性較強(qiáng)的品種，可以用這些耐儲(chǔ)藏種質(zhì)和綜合性狀好的親本雜交等方式選育新的耐儲(chǔ)藏新材料和新品種。國(guó)內(nèi)本地稻種和國(guó)際稻耐貯藏性差別這么大，可能跟INGER水稻種質(zhì)長(zhǎng)期處于菲律賓這種終年潮濕炎熱、季風(fēng)型熱帶海洋性氣候環(huán)境中，形成對(duì)高溫高濕的適應(yīng)性有關(guān)，本推測(cè)有待進(jìn)一步研究。

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(責(zé)任編輯：柯文輝)

Agronomic Traits, Blast-resistance and Storability of Germplasms of Rice Varieties in Fujian Listed on International Network for Genetic Evaluation for Rice

JIANG Chuan, ZHU Ye-bao, WU Fang-xi, WANG Jin-ying*

(InstituteofRice，F(xiàn)ujianAcademyofAgriculturalSciences,Fuzhou,Fujian350018，China)

Resource of rice germplasms in Fujian from the International Network for Genetic Evaluation of Rice (INGER) were evaluated for their ecological adaptability, agronomic traits, blast-resistance and storability. The results indicated that the mean plant height, panicle, flag leaf length, panicle count, and grains per spike of INGER were higher, but the average 1 000-grain weight and fertility were lower, than those of control. The growth period of INGER was 23 days longer than that of Youyi 66, and 21 days longer than that of Weiyou 77. Subsequently, 7 germplasms from the collection with excellent agronomic traits were subject to further evaluations on their resistances to the seedling-, leaf-, and neck-blast. As a result, one highly blast-resistant (HR), 39 blast-resistant (R), and 27 moderately blast-resistant (MR) varieties were selected from the INGER collection. After a 42℃, 88% RH artificial aging for 21 days, 126 INGER, accounting for 85.71% of the total, exhibited a greater than 60% germination rate. Most of them also showed desirable shelf life for storage and resistance to aging. In the end, 9 germplasms with more than 90% germination rate were identified.

INGER; germplasm resources of rice; agronomic traits; rice blast; storability

2016-03-29初稿；2016-07-06修改稿

江川(1968-)，女，碩士，副研究員，主要從事水稻種質(zhì)資源的研究工作(E-mail：yenwenchun@yeah.net)

*通訊作者：王金英(1966-)，女，博士，研究員，主要從事水稻遺傳育種和種質(zhì)資源研究(E-mail：wjy2233@126.com)

福建省科技計(jì)劃項(xiàng)目——省屬公益類科研院所基本科研專項(xiàng)(2015R1021-11)；福建省種業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化工程項(xiàng)目(FJZZZY-1531)；東南亞作物種質(zhì)資源收集——菲律賓等國(guó)家水稻種質(zhì)資源收集(DNYFLB2015-1)；福建農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年人才創(chuàng)新基金(2015CX-10)

S 511

A

1008-0384(2016)09-923-06

江川，朱業(yè)寶，吳方喜，等.INGER資源在福建的性狀觀察及抗稻瘟病、耐貯藏性鑒定評(píng)價(jià)[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，31(9)：923-928.

JIANG C，ZHU Y-B，WU F-X，et al.Agronomic Traits, Blast-resistance and Storability of Germplasms of Rice Varieties in Fujian Listed on International Network for Genetic Evaluation for Rice[J].FujianJournalofAgriculturalSciences，2016，31(9)：923-928.