空間誘變水稻新品種云粳43號(hào)的產(chǎn)量和品質(zhì)特性分析

游秀楓 嚴(yán)洪斌 董武壯 肖俊青 王秋英 蘇振喜

6 云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所 云南昆明 650200）

摘 要 云粳43號(hào)是云粳20號(hào)通過空間誘變后，從變異單株中經(jīng)7年7代選育而成的粳稻新品種。利用區(qū)域試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)，分析了云粳43號(hào)的產(chǎn)量和品質(zhì)特性。結(jié)果顯示，云粳43號(hào)在區(qū)域試驗(yàn)中，產(chǎn)量比對(duì)照增產(chǎn)3.97 %，增產(chǎn)不顯著，但品質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于對(duì)照品種，并具有濃郁的香味；產(chǎn)量的貢獻(xiàn)因子主要來源于分蘗數(shù)、有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率；品質(zhì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)2級(jí)粳米的標(biāo)準(zhǔn)，主要表現(xiàn)整精米率較高、堊白粒率和堊白度較低、膠稠度較高。該品種在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。針對(duì)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)改良品質(zhì)和產(chǎn)量的途徑進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞 空間誘變 ；產(chǎn)量 ；品質(zhì)

中圖分類號(hào) S511

Yield and Quality Characteristics of New Rice Variety Yunjing43 Induced by Space Mutation

YOU Xiufeng1） YAN Hongbin2） DONG Wuzhuang3） XIAO Junqing4）

WANG Qiuying5） SU Zhenxi6）

（1 Fuzhou Seed Management Station，F(xiàn)uzhou，F(xiàn)ujian 350011；

2 Achievement office， Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming，Yunnan 650200；

3 Lancang Agricultural Technology Promotion Center，Lancang，Yunnan 665600；

4 Fubang Agricultural Technology Service Center，Lancang，Yunnan 6758002；

5 Sanchuan Agricultural Service Station；Yongsheng，Yunnan 674200；

6 Food Crops Institute， Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming，Yunnan 650200）

Abstract Yunjing43 is a new variety of Japonica rice，which had been selected from the mutant single plant for 7 years and 7 generations through the space mutation of Yunjing 20. In this paper， the yield and quality characteristics of Yunjing43 were analyzed by using the data in the regional experiment. The analysis results showed that Yunjing 43 in regional test， the yield was amount to the control variety， quality was much better than that of the control variety，and with good fragrant； the contribution factor production as the main source of effective were panicle number and grain number； the contribution factor quality mainly originates from the milled rice rate，chalky grain rate， chalkiness，gel consistency. The quality indicators had reached the 2 GB standard of japonica rice. Varieties had been widely used in production. In view of the test results，the ways of improving quality and yield were discussed.

Key words space mutation ；yield ；quality

空間誘變作為篩選植物優(yōu)良種質(zhì)（品種）的育種新技術(shù)[1]，具有變異幅度大、育種周期短、性狀穩(wěn)定快等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)自1987年起開始利用返回式衛(wèi)星搭載水稻種子，如今已獲得了一些新種質(zhì)并篩選到航育新品種[2-6]，但迄今為止還沒有關(guān)于空間搭載對(duì)高原粳稻品種誘變影響方面的報(bào)道。云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院粳稻育種中心于2006年9月24日通過發(fā)射的“實(shí)踐八號(hào)”航天育種衛(wèi)星，對(duì)高原粳稻品種云粳20號(hào)進(jìn)行了空間搭載試驗(yàn)，在變異群體中發(fā)現(xiàn)了高千粒重、品質(zhì)較好的變異單株；經(jīng)過多年選育，育成了新品種云粳43號(hào)，該品種于2016年通過云南省品種委員會(huì)審定（滇審稻2016006號(hào)）。本研究對(duì)生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的云粳43號(hào)產(chǎn)量及其構(gòu)成和品質(zhì)特性進(jìn)行分析，為云南高原粳稻空間誘變育種和優(yōu)良品種推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為水稻品種云粳26號(hào)和云粳43號(hào)，云粳26號(hào)為對(duì)照品種。云粳43號(hào)是云粳20號(hào)通過空間誘變，從變異單株中經(jīng)7年選育而成的粳稻新品種。2006年接受空間誘變（M0代）；2007年在宜良種植M1代，編號(hào)為M4；同年在海南加代種植成集團(tuán)（M2代），編號(hào)為MF5；2008年在宜良試驗(yàn)田種植50個(gè)系統(tǒng)（M3代），編號(hào)為MC75-124；2009年繼續(xù)進(jìn)行株選（M4代），編號(hào)為MC312-331；2010年繼續(xù)種植系統(tǒng)（M5代），編號(hào)為MC522-531，成熟后選擇1個(gè)單株；2011年在楚雄試驗(yàn)田進(jìn)行株系鑒定（M6代），編號(hào)為MH26；2012年在楚雄試驗(yàn)田進(jìn)行品比試驗(yàn)（M7代），編號(hào)為MB7，將表現(xiàn)豐產(chǎn)性和稻米品質(zhì)好、對(duì)白葉枯病抗性強(qiáng)的品種定名為云粳43號(hào)；該品種于2013-2014年參加云南省中海拔常規(guī)粳稻區(qū)域試驗(yàn)。

1.2 方法

將試驗(yàn)材料種植于云南不同區(qū)域的10個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，包括陸良（海拔1 860 m）、麒麟（海拔1 863 m）、瀘西（海拔1 705 m）、宜良（海拔1 520 m）、玉溪（海拔1 650 m）、楚雄（海拔1 772 m）、彌渡（海拔1 720 m）、瀾滄（海拔1 578 m）、保山（海拔1 650 m）、騰沖（海拔1 648 m）；試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組排列，3重復(fù)，小區(qū)面積為13.33 m2；肥水管理和病蟲害防治按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)進(jìn)行；苗期調(diào)查最高分蘗；收獲前調(diào)查株高和單株有效穗數(shù)；成熟后從每小區(qū)第三行第三叢依次取樣10叢進(jìn)行產(chǎn)量性狀考察，考察項(xiàng)目包括穗長(zhǎng)、穗總粒數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重。成熟時(shí)進(jìn)行收割，曬干揚(yáng)凈后稱小區(qū)產(chǎn)量，并折算畝產(chǎn)；放置3個(gè)月后，每個(gè)品種稱取500 g種子，送農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行檢測(cè)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

產(chǎn)量及其構(gòu)成的數(shù)據(jù)來源于全省區(qū)域試驗(yàn)。參加省區(qū)域試驗(yàn)的時(shí)間為2013-2014年。數(shù)據(jù)處理用Statistix軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀

該品種根系發(fā)達(dá)，分蘗力較強(qiáng)，葉片和葉鞘均為淡綠色，植株整齊，株高95.6 cm，耐肥抗倒， 抗寒及抗病性較強(qiáng)，秧齡彈性大，成熟期轉(zhuǎn)色好，落粒性好，成穗率高，結(jié)實(shí)率高。生育期171.7 d，與對(duì)照‘云粳26號(hào)相當(dāng)（對(duì)照為偏早熟品種），偏早熟，株高較矮，更適宜機(jī)插機(jī)收。

2.2 產(chǎn)量特性

由表1-2可知，云粳43號(hào)產(chǎn)量變幅為8 302.5-13 230.0 kg/hm2，2年平均單產(chǎn)10 252.5 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)3.97 %，10個(gè)試點(diǎn)（次）中6個(gè)試點(diǎn)比對(duì)照增產(chǎn)。增產(chǎn)的貢獻(xiàn)因子主要來源于分蘗數(shù)、有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率，這3個(gè)性狀比對(duì)照表現(xiàn)好，但增產(chǎn)幅度不大，增加量差異不顯著。云粳43號(hào)結(jié)實(shí)率平均為87.1 %，千粒重平均23.2 g（數(shù)據(jù)來源于區(qū)域試驗(yàn)），與對(duì)照千粒重間的差異達(dá)到了極顯著的水平，t測(cè)驗(yàn)差異為-6.274，說明產(chǎn)量增產(chǎn)不顯著的原因之一是云粳43號(hào)的千粒重太小，僅為23.2 g。

產(chǎn)量性狀相關(guān)性分析顯示（表3），與產(chǎn)量相關(guān)性較大的性狀也是有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率，相關(guān)系數(shù)分別為0.521和0.687，未達(dá)顯著相關(guān)；其他性狀中，分蘗數(shù)與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與其它性狀呈正相關(guān)，與成穗率呈負(fù)相關(guān)，說明不是分蘗群體越大成穗率就越高，應(yīng)通過栽培等技術(shù)控制好群體結(jié)構(gòu)；穗粒數(shù)與實(shí)粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；結(jié)實(shí)率與千粒重呈正相關(guān)。

2.3 品質(zhì)特性

表4顯示，經(jīng)農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心檢測(cè)，云粳43號(hào)糙米率83.80 %，整精米率68.00 %，堊白粒率20.00 %，堊白度2.00 %，直鏈淀粉16.60 %，膠稠度70.00 mm，透明度2.00級(jí)，為國(guó)標(biāo)二級(jí)優(yōu)質(zhì)米。與國(guó)標(biāo)1級(jí)粳米標(biāo)準(zhǔn)比較，云粳43號(hào)在整精米率、堊白粒率、堊白度、透明度和膠稠度等5項(xiàng)指標(biāo)均未達(dá)到國(guó)標(biāo)1級(jí)優(yōu)質(zhì)粳米的標(biāo)準(zhǔn)，說明該品種在研磨品質(zhì)、食味品質(zhì)和外觀品質(zhì)上的表現(xiàn)都不理想；但與對(duì)照品種比較，其各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)均比對(duì)照好。

3 討論

3.1 空間誘變技術(shù)在品種選育中的作用

云粳43號(hào)是通過空間誘變選育而成的第一個(gè)高原粳稻新品種，與原品種云粳20號(hào)比較，獲得了一些新的優(yōu)良性狀，比原品種株高低、更早熟、品質(zhì)更好。蘇振喜等[7]也報(bào)道了水稻品種云粳20號(hào)通過空間誘變獲得有益變異，得到了高千粒重的種質(zhì)，比對(duì)照品種的千粒重高了5 g左右。不僅在水稻上獲得了航育新品種，在小麥、花卉、蔬菜等作物上也選育出了許多新種質(zhì)和篩選到了一些航育新品種[2-6]?！笆濉眹?guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)中就有“主要農(nóng)作物誘變育種”這一項(xiàng)，其中以水稻空間誘變育種技術(shù)創(chuàng)新與品種創(chuàng)制為重要課題之一，說明空間誘變技術(shù)對(duì)獲得新種質(zhì)和選育新品種是有一定作用，并作為一種育種手段，將會(huì)越來越會(huì)受到重視。

3.2 稻米品質(zhì)的影響因素

云粳43號(hào)經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米品質(zhì)檢測(cè)，米質(zhì)達(dá)到國(guó)標(biāo)粳米2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，說明米質(zhì)較好，且具有濃郁的香味，較受歡迎，與國(guó)標(biāo)1級(jí)粳米標(biāo)準(zhǔn)比較，在研磨、食味和外觀品質(zhì)等有一定差距。目前，在優(yōu)質(zhì)米選育上，品質(zhì)指標(biāo)中最難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的是整精米率、膠稠度、外觀品質(zhì)，一般品種都是整精米率偏低，這成為育種的重要目標(biāo)。Sato等[8-11]的研究表明，粒長(zhǎng)與整精米率呈負(fù)相關(guān)；膠稠度會(huì)影響稻米的口感，膠稠度與稻米的食味品質(zhì)成正比，外光品質(zhì)上主要表現(xiàn)在堊白粒率偏高，透明度低。有研究表明，灌漿結(jié)實(shí)期高溫脅迫會(huì)使稻米堊白粒率、堊白度增加，品質(zhì)下降[9-11]。云南省立體農(nóng)業(yè)氣候明顯，種植區(qū)域復(fù)雜，灌漿期各地溫度不一，對(duì)稻米品質(zhì)影響較大，育種上要充分考慮這些因素，選育本身品質(zhì)較好的品種。

3.3 影響產(chǎn)量提高的因子

從文中分析看，云粳43號(hào)產(chǎn)量比對(duì)照有所增產(chǎn)，但增產(chǎn)不顯著，主要是由于增產(chǎn)的3個(gè)性狀分蘗數(shù)、有效穗數(shù)和結(jié)實(shí)率增加幅度不大而千粒重又偏低造成的。蘇振喜等[12]對(duì)云南最近選育品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成進(jìn)行研究認(rèn)為，云南的粳稻品種總體分蘗不是太強(qiáng)，有效穗數(shù)、穗總粒數(shù)不高，千粒重在25 g左右。另外，經(jīng)過多年的選育，品種的產(chǎn)量都達(dá)到了一個(gè)較高的水平，在高產(chǎn)水平上進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量顯得比較困難。有關(guān)學(xué)者提出通過增加單位面積有效穗數(shù)或增加每穗粒數(shù)來提高產(chǎn)量[13]；孫占慧等[14]對(duì)遼寧水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子分析指出，有效穗數(shù)、穗總粒數(shù)、結(jié)實(shí)率對(duì)產(chǎn)量影響較大，這些指標(biāo)的提高是獲得高產(chǎn)的關(guān)鍵。對(duì)云南粳稻區(qū)水稻品種的研究表明，通過培育大穗型品種、增加穗總粒數(shù)的途徑可使品種產(chǎn)量得到顯著的提高，該結(jié)果與前人對(duì)其他生態(tài)區(qū)域水稻進(jìn)行研究得出的結(jié)論相近[15-17]；但如果穗子過大，穗粒數(shù)過多，會(huì)相應(yīng)增加株高，降低結(jié)實(shí)率和千粒重；因此，選擇兼顧穗數(shù)和穗重的“中間型”品種是云南粳稻區(qū)水稻高產(chǎn)品種選育的主要途徑。要進(jìn)一步提高水稻產(chǎn)量，育成突破性的品種，有利基因的發(fā)掘和利用是水稻品種改良的關(guān)鍵[18-19]。本研究結(jié)果表明，空間誘變是發(fā)掘新種質(zhì)的一個(gè)較好途徑，將空間誘變與常規(guī)育種手段相結(jié)合，可選育出更好的品種，而云粳43號(hào)也可作為一個(gè)品質(zhì)較好的親本加以利用。

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