大穗優(yōu)質(zhì)粳稻新品種泗稻16號的選育與應用

陳 春，賴上坤，王 磊，陳衛(wèi)軍

(宿遷市農(nóng)業(yè)科學研究院，江蘇 泗陽 223700)

水稻是全世界重要的糧食作物，占全球谷類種植面積的1/3，為人類提供了40%的熱能。據(jù)估計，截至2025年，由于人口增長將導致稻米需求量的增加至少達3億t，全球水稻產(chǎn)量必須達到8億t才能滿足人口增長對稻米的需求[1]。伴隨我國城市化進程的不斷推進，水資源和耕地面積日趨減少，加上農(nóng)業(yè)結構調(diào)整，傳統(tǒng)的依靠增加種植面積來提高產(chǎn)量的方法已不可取[2]。因此為確保國家糧食安全，實現(xiàn)水稻生產(chǎn)長期有效增產(chǎn)，必須依靠品種創(chuàng)興[3]，實現(xiàn)藏糧于技。黃淮稻區(qū)位于我國南北氣候交界地帶，主要包括河南沿黃、山東南部、安徽中北部、江蘇北部等地區(qū)，是我國重要的商品糧生產(chǎn)基地[4]。目前該地區(qū)水稻生產(chǎn)主要面臨以下幾個問題：一是極端氣候環(huán)境的頻繁出現(xiàn)，2017年持續(xù)高溫，造成一些品種籽粒灌漿結實困難，空秕粒增多，造成產(chǎn)量降低；二是水稻田間病蟲害在年度間、地域間發(fā)生變化，水稻品種抵御病蟲害的能力面臨嚴峻的考驗；三是農(nóng)村勞動力人口的急劇減少，傳統(tǒng)的人工移栽種植轉(zhuǎn)變?yōu)闄C器直播、機插秧種植等方式。針對以上新情況，該地區(qū)主推的徐稻4號、連粳7號、武運粳27等品種已日趨老化，不能滿足該地區(qū)水稻生產(chǎn)的新需求。江蘇省農(nóng)業(yè)科學院宿遷農(nóng)科所利用早熟、高抗性水稻品種蘇秀867為母本材料，以大穗、大粒、優(yōu)質(zhì)型自育品系泗稻09-5966為父本，經(jīng)配組雜交、系統(tǒng)選育、米質(zhì)鑒定和抗性選擇，選育出水稻新品種泗稻16號，該品種于2016年推薦參加國家黃淮粳稻組試驗，參試名為SH1427,2018年通過國家品種委員會審定后定名為泗稻16號。

1 品種選育

1.1 選育目標

以高產(chǎn)核心、兼具穩(wěn)產(chǎn)性，以品質(zhì)優(yōu)良、綜合抗性良好為基礎，選育適應黃淮地區(qū)氣候特征和種植制度的水稻新品種。

1.2 篩選親本

根據(jù)育種目標，篩選親本材料。蘇秀867是由浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學研究院和江蘇省連云港市蘇樂種業(yè)科技有限公司聯(lián)合選育的水稻品種，2011年通過國家農(nóng)作物品種審定委員會審定(審定編號：國審稻2011029)，該品種主要特性：早熟(全生育期154.5 d，較徐稻3號短1.4 d)、植株健壯、抗倒伏能力強(株高為90.8 cm)、對主要病害抗性好(稻瘟病綜合抗性指數(shù)3.8，條紋葉枯病的最高發(fā)病率為10.7%)、米質(zhì)外觀較好(國標優(yōu)Ⅱ級)。同時該品種存在產(chǎn)量水平一般(2年區(qū)域試驗平均產(chǎn)量為9150 kg/hm2)、稻米食味性一般等缺點。泗稻09-5955為自育新品系，主要特征：產(chǎn)量水平較高，千粒重28.2 g，穗長19.8 cm，每穗總粒數(shù)170粒左右，結實率85.2%。2年品比試驗小區(qū)(13.3 m2)產(chǎn)量可達14.0 kg(折合產(chǎn)量10532 kg/hm2)，米質(zhì)食味較為優(yōu)良(日本佐竹大米食味儀檢測82分，對照品種武運粳3號78分)。根據(jù)親本材料的特征，篩選蘇秀867為母本材料，泗稻09-5966定為父本材料，開展定向育種，實現(xiàn)優(yōu)良性狀有效聚合，以期選育出“豐、抗、優(yōu)”協(xié)調(diào)的粳稻新品種。

1.3 選育過程與方法

2009年正季在泗陽開展雜交配組(圖1)。同年冬天F1代種子種植在海南南繁基地，編號繁186，并混收F2代種子；2010年種植在泗陽試驗基地，田間編號為5400，篩選長勢良好單株8株，單收F3代種子；2011年種植于泗陽試驗基地，田間編號3776，根據(jù)田間長勢情況，篩選6株單株，單收F4代種子，室內(nèi)考種后，篩選米質(zhì)優(yōu)良的2個單株南繁加代；2011年冬至2012年冬分別在泗陽和海南試驗田種植F4～F6代種子，并根據(jù)農(nóng)藝性狀和室內(nèi)米質(zhì)考種結果，逐代淘汰劣勢品系。2013年在泗陽正季種植F7代種子，田間編號857，收獲F8代種子50 kg，進行下一年品比試驗和布點示范種植。2014年在泗陽正季種植F8代種子，進行小區(qū)品比試驗，并進行稻瘟病抗性接種鑒定和抗倒伏能力篩選試驗，根據(jù)抗性表現(xiàn)和抗倒伏能力，綜合布點示范各試驗點數(shù)據(jù)，推薦參加國家黃淮粳稻區(qū)域試驗，在2016年試驗過程中，表現(xiàn)良好，進入?yún)^(qū)域試驗第2年，并且同步進行生產(chǎn)試驗。在2年的試驗過程中，對該品種的農(nóng)藝性狀、主要病害的抗性水平、稻米品質(zhì)特征進行考察、分析，順利通過試驗考察，并于2018年6月獲得國家品種審定委員會審定，定名為泗稻16號。

2 主要特征特性

2.1 主要農(nóng)藝性狀

在2年黃淮粳稻組區(qū)域試驗中，多年多點鑒定泗稻16號的主要農(nóng)藝性狀，該品種表現(xiàn)良好(表1):全生育期156.2 d，與對照品種徐稻3號相當，有效穗為292.5萬/hm2、株高98.2 cm、穗長17.1 cm、每穗總粒數(shù)167.3粒、結實率84.2%、千粒重27.3 g。根據(jù)多年的試驗結果，泗稻16號表現(xiàn)為莖稈健壯、株高適宜、抗倒伏能力強、葉片挺舉、受光姿態(tài)好、穗型較大、粒重中等偏上，群體整齊度較好，長勢繁茂，符合目前機插秧種植模式對大穗型品種的要求。

表1 泗稻16號的主要農(nóng)藝性狀

2.2 抗性表現(xiàn)

由表2可知，抗病性鑒定主要考察品種對稻瘟病和條紋葉枯病2種主要病害的抗性反應，稻瘟病抗性鑒定由天津市農(nóng)業(yè)科學院植保所和江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植保所共同完成。2017年在天津市農(nóng)業(yè)科學院植保所鑒定點，泗稻16號的穗頸瘟發(fā)病率和損失率分別為3.9%和2.7%，遠低于對照品種徐稻3號(穗頸瘟發(fā)病率和損失率分別為8.1%和12.9%)；在江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植保所鑒定點，泗稻16號的稻瘟病抗性表現(xiàn)與對照品種相當。在2年區(qū)域試驗中泗稻16號的稻瘟病抗性綜合指數(shù)為3.9，優(yōu)于對照品種徐稻3號(2年綜合指數(shù)為4.7)，達到中抗以上水平。

江蘇省農(nóng)業(yè)科學院植保所對泗稻16號進行了條紋葉枯病抗性鑒定試驗，2016年條紋葉枯病抗性指數(shù)為5級，2017年條紋葉枯病抗性指數(shù)為3級，2年試驗綜合抗性指數(shù)為5級，與對照品種徐稻3號相當，符合水稻新品種試驗對條紋葉枯病的抗性要求。

品種2017年天津穗頸瘟發(fā)病率/%級別/級2017年天津穗頸瘟損失率/%級別/級2017年江蘇穗頸瘟發(fā)病率/%級別/級2017年江蘇穗頸瘟損失率/%級別/級2年稻瘟病抗性平均綜合指數(shù)損失率最高級條紋葉枯病抗性指數(shù)/級2017年2016年泗稻16號3.972.7135.0724.873.9535徐稻3號8.1912.9335.3722.254.7553

2.3 品質(zhì)性狀

泗稻16號的稻米籽粒細長、透明度好、有光澤、谷粒飽滿、外觀品質(zhì)良好。農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(武漢)鑒定的泗稻16號稻米品質(zhì)的各項指標如下：整精米率70.7%，優(yōu)于對照徐稻3號(整精米率68.4%)，堊白粒率25.7%，堊白度4.0%，直鏈淀粉含量16.4%，膠稠度65 mm，堿消值7.0級，達到部頒優(yōu)Ⅲ級米標準(表3)。此外，泗稻16號的蒸煮食味品質(zhì)亦較為優(yōu)良，米飯軟硬適中，晶瑩剔透，優(yōu)于一般的稻米品種。

表3 泗稻16號的稻米品質(zhì)性狀

2.4 產(chǎn)量性狀表現(xiàn)

產(chǎn)量性狀主要考察品種的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性。以目標品種比對照品種增產(chǎn)幅度來評價高產(chǎn)特性[5-6]。由表4可知，2016年初試的泗稻16號平均產(chǎn)量為9770 kg/hm2，較對照品種徐稻3號增產(chǎn)4.9%，差異達極顯著水平。2017年的續(xù)試平均產(chǎn)量達9672 kg/hm2，較對照徐稻3號增產(chǎn)5.9%，達極顯著水平，其中山東省農(nóng)業(yè)科學院水稻所試驗點(濟寧)和郯城試驗點增產(chǎn)幅度較大，分別達12.56%和12.25%，其余各試驗點亦有不同程度的增產(chǎn)。在2017年的同步生產(chǎn)試驗中，泗稻16號平均產(chǎn)量為9860 kg/hm2，較對照品種增產(chǎn)7.1%，除新鄉(xiāng)試驗點外，其余試驗點產(chǎn)量增幅均在5%以上。根據(jù)2年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗表現(xiàn)，泗稻16號的平均產(chǎn)量為9720 kg/hm2，較對照品種增產(chǎn)5.37%，增產(chǎn)幅度明顯，品種的豐產(chǎn)性較好。

在2年的區(qū)域試驗中，泗稻16號的穩(wěn)產(chǎn)性狀表現(xiàn)良好，2016年初試的增產(chǎn)點比例達90.9%；在2017年的續(xù)試和生產(chǎn)試驗中，11個區(qū)域試驗點和7個生產(chǎn)試驗點全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點比例達100.0%。多年鑒定結果表明，泗稻16號具有較為穩(wěn)定的產(chǎn)量表現(xiàn)和突出的高產(chǎn)潛力。

表4 泗稻16號在試驗中產(chǎn)量表現(xiàn)

注：2016年區(qū)域試驗各試驗點產(chǎn)量數(shù)據(jù)未公布，僅公布全部試驗點平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)。

3 泗稻16號的高產(chǎn)栽培技術

綜合分析泗稻16號的2年試驗和田間品比試驗數(shù)據(jù)，泗稻16號一般產(chǎn)量為9750 kg/hm2左右，每穗總粒數(shù)167.3粒，結實率84.2%，千粒重27.3 g，有效穗292.5萬/hm2，是典型的大穗、大粒型粳稻品種。高產(chǎn)栽培技術應采取主攻大穗和促進分蘗相結合，提高結實率和千粒重并舉的方法。通過合理的栽培技術，促進有效分蘗，避免無效分蘗，保障合理的有效穗數(shù)；在適宜穗數(shù)的基礎上，促進大穗灌漿結實，充分發(fā)揮品種穗大、千粒重較高的特性，從而奪取高產(chǎn)，主要做好以下幾點。

3.1 培育壯秧、適時栽插

培育健壯秧苗是高產(chǎn)的基礎，5月中上旬落谷，秧齡30～35 d,旱育秧播量450 kg/hm2，濕潤育秧播種量300 kg/hm2。播種前的種子處理：一是精選種子，選用成熟飽滿的種子；二是曬種，播前曬種1～2 d，打破種子休眠；三是藥劑浸種，選用惡線靈或施百克和浸種靈，以及10%吡蟲啉，浸種2～3 d。施足基肥，1葉1心期施用多效唑控高促蘗，苗期注意對稻薊馬、灰飛虱等病蟲害的防治。6月15日前后，秧齡在30 d左右移栽最為合適，移栽行距一般為26.7～30.0 cm，株距控制在10.0～13.3 cm為宜,穴數(shù)30萬/hm2左右，每穴3～4苗，基本苗為90萬～120萬/hm2。

3.2 科學促控，協(xié)調(diào)群體

合理調(diào)節(jié)水分和肥料的運籌是奪取高產(chǎn)的關鍵措施。根據(jù)泗稻16號的品種特性，要求施用純氮300～380 kg/hm2，早施分蘗肥，適當施用穗肥，兩者比例一般以6∶4為宜。水漿管理采取“淺水栽秧、存水活棵、薄水分蘗、保水抽穗揚花、干濕交替”的灌溉方式，注重采取“擱田”的方式控制群體的生長，當莖蘗數(shù)達到420萬/hm2時，適度擱田，減少無效分蘗。后期干濕交替，間歇灌溉，防止斷水過早。養(yǎng)根保葉，收前7～10 d斷水，保證高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)。

3.3 綜合防治病蟲草害

播前施用浸種藥劑防治線蟲病和土傳病害。秧田期施用銳勁特等防治稻飛虱和稻薊馬等蟲害。本田使用井岡霉素、稻瘟靈、三環(huán)唑、多菌靈等防治紋枯病、稻瘟病和稻曲病等病害，同時注重對螟蟲、葉蟬等蟲害的防治。

4 討論

水稻育種通過親本的合理選配，經(jīng)系統(tǒng)選育，實現(xiàn)優(yōu)良性狀的有效互補，選育出符合氣候條件和耕作制度的優(yōu)良品種。以經(jīng)驗育種技術為主的傳統(tǒng)育種技術是水稻育種常用方法，也是較為有效的方法，但是其存在育種周期長、各種主要性狀篩選不明確、打破不良連鎖難度大等缺點。以分子標記和轉(zhuǎn)基因技術為代表的現(xiàn)代育種技術可使育種家減少重復無效的育種工作，快速、準確地實現(xiàn)優(yōu)良基因的有效聚合，從而提高育種效率，因此可采用傳統(tǒng)育種技術與現(xiàn)代生物技術有機結合的育種方法[7]。泗稻16號的選育主要依靠傳統(tǒng)育種方法：雜交配組，系統(tǒng)選育，輔以稻瘟病抗性鑒定、米質(zhì)外觀鑒定等方法。經(jīng)多年試驗，該品種表現(xiàn)突出：平均產(chǎn)量9720 kg/hm2，較對照品種增產(chǎn)5.37%，2017年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗所有試驗點全部增產(chǎn)，全生育期156.2 d，與對照相當，有效穗292.5萬/hm2，株高98 cm,每穗總粒數(shù)167.3粒，結實率84.2%，千粒重27.3 g，稻瘟病綜合抗性指數(shù)分別為4.3級和3.9級，穗頸瘟損失率5級，達中抗以上水平；整精米率70.7%，堊白度4%，透明度1級，直鏈淀粉含量16.4%，膠稠度65 mm，堿消值7.0級，達部頒優(yōu)質(zhì)3級。因此泗稻16號綜合性狀優(yōu)良，能夠滿足目前黃淮稻區(qū)水稻種植需求。

一般認為水稻產(chǎn)量的形成是源庫流互作的結果[10-11]，要獲得高產(chǎn)必須使得源、庫、流三者相互協(xié)調(diào)，即源要足、庫要大和運轉(zhuǎn)通暢[10]。泗稻16號的穗型較大，平均每穗粒數(shù)可達160粒左右，是一個典型的大穗型品種。結實率是水稻產(chǎn)量的重要構成因素[11]，泗稻16號存在庫容較大、結實率一般的缺點，為充分發(fā)揮其高產(chǎn)潛力，提高結實率和籽粒充實度，下一步擬從細胞生物學角度出發(fā)，研究泗稻16號源、庫、流三者之間的相互關系，明確泗稻16號結實率一般的限制因素，同時借助分子標記輔助選擇技術，開展定向改良，實現(xiàn)優(yōu)良基因的有效聚合，從而提高品種結實率和籽粒充實度，實現(xiàn)進一步提高產(chǎn)量和提升品質(zhì)的目的。

5 結論

泗稻16號是一個豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性兼具、米質(zhì)外觀優(yōu)良、品質(zhì)食味性較好、抗性水平較高的水稻新品種，并且熟期適宜，易于種植管理，符合目前以及今后一段時間黃淮稻區(qū)耕作制度下機械化種植對品種的需求，極具推廣價值。