淺談浦東新區(qū)水稻育種的發(fā)展歷程與育種方向

顧衛(wèi)星 （上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心合慶站 201201）石正平 紀(jì)惠中 曹 忠 胡曉穎 （上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 201201）

淺談浦東新區(qū)水稻育種的發(fā)展歷程與育種方向

顧衛(wèi)星 （上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心合慶站 201201）石正平 紀(jì)惠中 曹 忠 胡曉穎 （上海市浦東新區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 201201）

為促進(jìn)浦東新區(qū)水稻育種創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提升，簡(jiǎn)要介紹了浦東新區(qū)水稻育種工作的開(kāi)展歷程及各階段育成的水稻品種，并闡述了今后的水稻育種方向，以期為浦東新區(qū)今后的水稻育種思路及技術(shù)路線指明方向。

水稻育種；發(fā)展歷程；品種分析；發(fā)展方向；浦東新區(qū)

上海市浦東新區(qū)于1980年起開(kāi)始實(shí)施水稻育種研究，至今已持續(xù)開(kāi)展了37年，先后育成了水稻新品種8個(gè)、不育系2個(gè)，獲得國(guó)家級(jí)成果獎(jiǎng)1項(xiàng)、上海市級(jí)成果獎(jiǎng)2項(xiàng)、區(qū)縣級(jí)科技獎(jiǎng)5項(xiàng)、其它科技獎(jiǎng)項(xiàng)2項(xiàng)。為促進(jìn)浦東新區(qū)水稻育種創(chuàng)新能力的進(jìn)一步提升，簡(jiǎn)要介紹了浦東新區(qū)農(nóng)技中心育種工作的開(kāi)展歷程及各階段育成的水稻品種，并對(duì)今后的水稻育種方向進(jìn)行了闡述，以期為浦東新區(qū)今后的水稻育種思路及技術(shù)路線指明方向。

1 浦東新區(qū)育種工作的開(kāi)展歷程及各階段育成的水稻品種

1.1 常規(guī)稻育種階段

浦東新區(qū)的常規(guī)稻育種始于1978年，在常規(guī)稻育種階段，浦東新區(qū)農(nóng)技中心參與了上海市水稻育種攻關(guān)重大科研項(xiàng)目，承擔(dān)了“晚粳抗褐飛虱育種”課題和水稻“輕型化栽培”技術(shù)攻關(guān)課題。在此期間，分別選育出國(guó)內(nèi)外首個(gè)抗褐飛虱粳稻品種“滬粳抗”和適應(yīng)水稻輕型化栽培的品種“滬粳119”。

1.1.1 滬粳抗

該品種于1988年通過(guò)審定，是國(guó)內(nèi)外首個(gè)育成并在生產(chǎn)上應(yīng)用的抗褐飛虱粳稻品種，該品種達(dá)到了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平，獲得了上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國(guó)家級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。由于抗褐飛虱基因只存在于秈稻中，故其主要特點(diǎn)是粳型抗褐飛虱、抗白葉枯病。該品種采用上海本地粳稻品種與具有抗褐飛虱基因Bph1、Bph2的秈稻品種，經(jīng)亞種間遠(yuǎn)緣雜交選育而成，在水稻生產(chǎn)上應(yīng)用取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。“滬粳抗”品種在褐飛虱大發(fā)生年份，可基本不用藥防治，既節(jié)約了農(nóng)藥成本與人工費(fèi)用，又減輕了農(nóng)藥造成的環(huán)境污染,稻米無(wú)農(nóng)藥殘留，有較好的社會(huì)效益。

1.1.2 滬粳119

20世紀(jì)80年代后期，上海地區(qū)開(kāi)展了水稻輕型栽培技術(shù)的應(yīng)用，推進(jìn)適度規(guī)模、集約化經(jīng)營(yíng)和全機(jī)械化操作，以提高經(jīng)濟(jì)效益，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。但當(dāng)時(shí)由于上海地區(qū)栽培水稻品種植株高大，不抗倒伏，谷粒脫粒性差，機(jī)收浪費(fèi)大，很難適應(yīng)水稻輕型栽培的要求。浦東新區(qū)農(nóng)技中心采用本地粳稻品種與國(guó)際水稻所半矮生性品種“IR26”、“IR36”等秈稻品種進(jìn)行粳秈亞種間雜交，育成了具有矮稈、高度抗倒、株型直立矮生、葉片上舉、脫粒性佳、抗蟲(chóng)抗病性強(qiáng)、米質(zhì)優(yōu)等特點(diǎn)的“滬粳119”，該品種十分適合機(jī)械化直播和收割，使廣大農(nóng)戶從只能種植1.33～2 hm2的規(guī)模擴(kuò)大至13.33 hm2左右，達(dá)到了水稻集約化、機(jī)械化生產(chǎn)，大大提高了水稻種植戶的經(jīng)濟(jì)效益，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，推動(dòng)了水稻“輕型栽培”在上海郊區(qū)的推廣速度。該品種獲上海市科技興農(nóng)二等獎(jiǎng)。

1.2 亞種內(nèi)雜交粳稻育種階段

隨著雜交水稻育種的興起，浦東新區(qū)農(nóng)技中心于20世紀(jì)90年代開(kāi)展了亞種內(nèi)雜交粳稻的選育，其中“浦優(yōu)801”和“嘉浦優(yōu)608”就是此階段的主要育種成果。這兩個(gè)品種是粳粳配組的雜交粳稻組合，分別在2002年和2010年育成并定名。這兩個(gè)雜交粳稻組合主要特點(diǎn)是產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)、米質(zhì)優(yōu)、脫粒性佳，每667 m2產(chǎn)量在600～700 kg，“嘉浦優(yōu)608”在豐產(chǎn)年份，每667 m2產(chǎn)量可達(dá)750～800 kg，比常規(guī)稻增產(chǎn)15%左右。由于這兩個(gè)品種在生產(chǎn)上表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，栽培技術(shù)易掌握，因此受到了種植戶的廣泛歡迎。

1.3 亞種間雜交粳稻育種階段

浦東新區(qū)從開(kāi)始進(jìn)行水稻育種就非常重視粳秈亞種間雜交技術(shù)的應(yīng)用，如常規(guī)稻選育階段就選用上海本地粳稻品種和秈稻品種進(jìn)行雜交選育。得益于長(zhǎng)期開(kāi)展粳秈亞種間雜交育種的經(jīng)驗(yàn)和材料積累，在不育系上，選育了一批以“浦矮粳15S”為代表的矮稈、大穗、米質(zhì)優(yōu)良、分蘗能力強(qiáng)、株型理想的兩系不育系，和以“浦粳06A”為代表的柱頭外露率高、花時(shí)早、矮稈、大穗、廣親和的粳型三系不育系；在恢復(fù)系上，通過(guò)上海本地粳稻品種與國(guó)際水稻所IR系統(tǒng)秈稻恢復(fù)系雜交，選育了一批結(jié)實(shí)率高、米質(zhì)優(yōu)、穗大粒多、莖稈粗壯、光合效率高、灌漿速度快的優(yōu)良秈型和偏秈型恢復(fù)系。同時(shí)，通過(guò)大量測(cè)交和篩選，選育了一批以“浦優(yōu)22”“浦優(yōu)201”為代表的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性好的亞種間雜交粳稻新品種。

1.3.1 浦矮粳15S

該品種為首個(gè)育成并通過(guò)品種審定的粳型二系不育系，2008年通過(guò)上海市審定，是粳秈亞種間雜粳組合“浦優(yōu)22”的母本。該粳型二系不育系與秈型恢復(fù)系配組，雜交一代表現(xiàn)超強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，每667 m2產(chǎn)量可達(dá)800 kg以上。通過(guò)不斷配組選育，目前已選育到柱頭外露率達(dá)75%以上的二系不育系，為解決粳秈亞種間雜粳組合制種中花時(shí)不遇造成的制種產(chǎn)量低的難題，提供了十分有益的粳型母本不育系。

1.3.2 浦粳06A

該品種是“浦優(yōu)201”的母本，該粳型三系不育系于2015年9月通過(guò)技術(shù)鑒定。該品種矮稈抗倒伏、分蘗力強(qiáng)、有效穗數(shù)多、柱頭外露率達(dá)37%、異交結(jié)實(shí)率達(dá)69.3%，與秈型恢復(fù)系制種的每667 m2產(chǎn)量可達(dá)150～250 kg，配制組合雜交優(yōu)勢(shì)十分明顯。

1.3.3 浦優(yōu)22

該品種于2013年通過(guò)審定并定名，是國(guó)內(nèi)首個(gè)通過(guò)水稻粳型光敏感雄性核不育系與秈稻恢復(fù)系進(jìn)行粳秈亞種間遠(yuǎn)緣雜交選育而成的雜交粳稻組合，其主要特點(diǎn)是早熟超高產(chǎn)。在上海市區(qū)試中，該品種每667 m2最高產(chǎn)量達(dá)900 kg；在百畝豐產(chǎn)方中，每667 m2產(chǎn)量在800～900 kg，比現(xiàn)有生產(chǎn)上種植的雜交粳稻組合增產(chǎn)25%左右。

1.3.4 浦優(yōu)201

該品種于2016年通過(guò)上海市審定并定名。在兩年區(qū)試中，該品種產(chǎn)量均比對(duì)照“寒優(yōu)湘晴”增產(chǎn)35%左右。該組合是用粳型三系不育系與秈型恢復(fù)系配制的雜交粳稻組合，每667 m2產(chǎn)量在800～900 kg，米質(zhì)優(yōu)，達(dá)到國(guó)標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)米標(biāo)準(zhǔn)。2016年起，該品種逐步在上海郊區(qū)試種推廣。

2 浦東新區(qū)水稻育種的發(fā)展方向

浦東新區(qū)37年的育種歷程表明，通過(guò)粳秈稻雜交選育亞種間雜交粳稻是大幅度提高粳稻單產(chǎn)的主要技術(shù)路線。雖然亞種間雜交粳稻育種的發(fā)展歷程還較短，還存在許多已知和未知的技術(shù)難題有待解決，但亞種間雜交粳稻在生產(chǎn)應(yīng)用中表現(xiàn)出的超高產(chǎn)潛力表明，一旦制約亞種間雜交粳稻大面積應(yīng)用的技術(shù)瓶頸得以解決，必將迎來(lái)亞種間雜交粳稻的迅速推廣和應(yīng)用。目前，浦東新區(qū)農(nóng)技中心通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，解決了亞種間雜交粳稻生育期偏遲、植株過(guò)高、灌漿不足和制種產(chǎn)量低下等技術(shù)難題，為進(jìn)一步推動(dòng)亞種間雜交粳稻在生產(chǎn)上的應(yīng)用，下一階段浦東新區(qū)農(nóng)技中心應(yīng)重點(diǎn)推動(dòng)以下研究。

2.1 選育柱頭外露率更高、花時(shí)與秈稻同步、感溫型粳稻不育系

高柱頭外露率和花時(shí)同步是取得制種高產(chǎn)的最關(guān)鍵的兩個(gè)因素，一個(gè)優(yōu)良的不育系只要能符合其中一個(gè)條件，就能取得理想的制種產(chǎn)量。亞種間雜交粳稻由于父母本分別屬于粳稻和秈稻兩個(gè)不同亞種，父母本在花期相遇的穩(wěn)定性方面有所欠缺。因此，只有集高柱頭外露率和花時(shí)同步兩者于一身，才能保證制種的高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。

2.2 選育軟米類(lèi)型亞種間雜交粳稻，改善亞種間雜交粳稻的米質(zhì)

米質(zhì)欠佳一直是影響亞種間雜交粳稻普及的一個(gè)主要因素，造成稻米加工企業(yè)對(duì)亞種間雜交粳稻的接受度較低，且給農(nóng)戶的糧食銷(xiāo)售帶來(lái)了難題，極大地降低了農(nóng)民種植的積極性。實(shí)踐表明，通過(guò)導(dǎo)入軟米基因能大幅度提高稻米品質(zhì)，尤其是能提高以適口性為主的口感。通過(guò)軟米類(lèi)型不育系和恢復(fù)系創(chuàng)制、配套，選育軟米類(lèi)型亞種間雜交粳稻可有效解決稻米品質(zhì)欠佳的問(wèn)題。

2.3 加強(qiáng)亞種間雜交粳稻抗性改良

亞種間雜交粳稻由于集粳稻、秈稻兩者特性于一身，感光性和感溫性介于兩者之間，故適種范圍較廣。因此，制約亞種間雜交粳稻適種范圍的因素更傾向于其自身的抗性能力強(qiáng)弱，尤其是對(duì)稻瘟病、白葉枯病等發(fā)生范圍廣、生理小種復(fù)雜病害的抗性。下一階段浦東新區(qū)農(nóng)技中心宜將pigm、pi9等對(duì)稻瘟病抗譜廣的基因?qū)氩挥岛突謴?fù)系，以提高選育的亞種間雜交粳稻組合對(duì)稻瘟病的抗性能力；將Xa4、Xa3等抗白葉枯病基因?qū)氲讲挥岛突謴?fù)系，以增強(qiáng)選育的亞種間雜交粳稻對(duì)白葉枯病的抗性。

3 結(jié) 語(yǔ)

我國(guó)是糧食生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，目前糧食生產(chǎn)也面臨結(jié)構(gòu)失衡的問(wèn)題，供給側(cè)改革勢(shì)在必行。浦東新區(qū)只有進(jìn)一步選育出米質(zhì)優(yōu)、抗性好、產(chǎn)量高的亞種間雜交粳稻新品種，才能揚(yáng)長(zhǎng)避短，既能得到市場(chǎng)認(rèn)可，又能加快亞種間雜交粳稻的推廣應(yīng)用。

2017-04-13