近10 年云南省育成的粳稻品種性狀分析

釧興寬 楊釧杰 李國(guó)生 康洪燦 王錦艷 周興王 李全衡

（1 保山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，云南保山678000；2 保山市農(nóng)業(yè)農(nóng)村投資項(xiàng)目管理中心，云南保山678000；3 云南省種子管理站，昆明 650031；第一作者：bscxk@163.com；*通訊作者：ynlqhzz@126.com）

云南高原稻作區(qū)以低緯度高海拔立體著稱，從海拔76 m 的紅河州河口縣到海拔2 670 m 的麗江市寧蒗縣永寧鄉(xiāng)均有水稻分布，海拔跨度2 600 m[1]。特殊的自然氣候條件造就了云南稻作的特殊性和多樣性。程侃聲[2]首次把云南省稻作劃分為6 個(gè)稻作區(qū)；李錚友[3]將云南水稻劃分為8 個(gè)稻作區(qū)。蔣志農(nóng)[4]鑒于秈粳交錯(cuò)區(qū)多數(shù)為粳稻所代替的實(shí)情，將云南稻作區(qū)劃調(diào)整為高寒粳稻區(qū)、溫涼粳稻區(qū)、溫暖粳稻區(qū)、單、雙季秈稻區(qū)和水、陸兼作區(qū)等5 個(gè)稻作區(qū)域。但云南稻作區(qū)劃無(wú)論如何劃分都離不開(kāi)海拔這條主線，特別是高原粳稻稻作區(qū)。云南高原粳稻品種改良始于20 世紀(jì)50 年代，以常規(guī)粳稻品種選育為主。滇型三系雜交粳稻于1973 年實(shí)現(xiàn)三系配套，但應(yīng)用面積有限。本世紀(jì)初，由于廣譜抗病恢復(fù)系南34 以及榆密15A、黎榆A、合系42A、H479A 等優(yōu)良不育系的育成，開(kāi)創(chuàng)了滇型雜交粳稻育種應(yīng)用的新局面[5]。云南省通過(guò)引進(jìn)不育種質(zhì)資源，自主開(kāi)展品種選育，育成了具有高原特色的兩系雜交粳稻系列組合并應(yīng)用于生產(chǎn)[6-10]。本文對(duì)2011—2020 年通過(guò)云南省審定的98 個(gè)高原粳稻品種的產(chǎn)量、主要經(jīng)濟(jì)性狀、抗性、米質(zhì)等進(jìn)行分析，以期找出云南高原粳稻育種存在問(wèn)題和今后的努力方向。

1 材料與方法

以2011—2020 年云南省審定的98 個(gè)高原粳稻品種為研究對(duì)象。數(shù)據(jù)來(lái)源于云南省種子管理站品種區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果。云南高原粳稻依據(jù)海拔和品種類型設(shè)置了中海拔常規(guī)粳稻（海拔1 450～1 800 m）、高海拔常規(guī)粳稻（1 850～2 200 m）、雜交粳稻（1 450～2 000 m）等 3個(gè)區(qū)域試驗(yàn)組別。按區(qū)域試驗(yàn)組別和品種類型將98 個(gè)品種歸類為中海拔常規(guī)粳稻、高海拔常規(guī)粳稻、三系雜交粳稻、兩系雜交粳稻4 個(gè)品種類型進(jìn)行分析比較。稻米品質(zhì)按NY/T593-2002《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)等級(jí)評(píng)價(jià)，全部米質(zhì)指標(biāo)達(dá)到3 級(jí)以上的為優(yōu)質(zhì)稻，統(tǒng)計(jì)比較各類型品種的優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)情況。其中，3 個(gè)糯稻品種和3 個(gè)低直鏈淀粉含量的特色軟米品種未納入堊白粒率、堊白度、膠稠度、直鏈淀粉含量統(tǒng)計(jì)。數(shù)據(jù)采用Excel 軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種基本情況

云南省近10 年共育成高原粳稻品種98 個(gè)，其中，常規(guī)粳稻品種72 個(gè)、占比73.47%（中海拔常規(guī)粳稻品種47 個(gè)、占比65.28%；高海拔常規(guī)粳稻品種25 個(gè)、占比34.72%），雜交粳稻品種26 個(gè)、占比26.53%（三系雜交粳稻品種14 個(gè)、占比53.85%；兩系雜交粳稻品種12個(gè)、占比46.15%）。育成的常規(guī)粳稻品種中，特色軟米品種3 個(gè)、糯稻品種3 個(gè)。從育種主體來(lái)看，科研院所育成的品種89 個(gè)、占比90.82%，種子企業(yè)育成的品種9 個(gè)、占比 9.18%。

2.2 產(chǎn)量及主要經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)

從表1 看出，98 個(gè)高原粳稻品種的平均產(chǎn)量為10.40 t/hm2。其中，雜交粳稻較常規(guī)粳稻增產(chǎn)6.16%；中海拔常規(guī)粳稻比高海拔常規(guī)粳稻增產(chǎn)6.42%，三系雜交粳稻產(chǎn)量比兩系雜交粳稻增產(chǎn)1.11%。可見(jiàn)，雜交粳稻較常規(guī)粳稻具有一定的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)；隨著海拔的升高，水稻生產(chǎn)的環(huán)境條件變劣，產(chǎn)量下降。進(jìn)一步細(xì)分比較發(fā)現(xiàn)，2016—2020 年育成的9 個(gè)雜交粳稻品種的平均產(chǎn)量為10.78 t/hm2，比2011—2015 年育成的17 個(gè)雜交粳稻品種減產(chǎn)1.37%；2016—2020 年育成的26 個(gè)中海拔常規(guī)粳稻品種平均產(chǎn)量10.51 t/hm2，比2011—2015 年育成的21 個(gè)中海拔常規(guī)粳稻增產(chǎn)1.32%；2016—2020 年育成的10 個(gè)高海拔常規(guī)粳稻平均產(chǎn)量10.55 t/hm2，比 2011—2015 年育成的 15 個(gè)高海拔常規(guī)粳稻品種增產(chǎn)13.16%。結(jié)果表明，云南近年在高海拔常規(guī)粳稻育種方面取得了較大進(jìn)步。從表1 看出，雜交粳稻較常規(guī)粳稻在每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)上表現(xiàn)明顯優(yōu)勢(shì)，而在有效穗數(shù)方面略顯劣勢(shì)。

表1 近10 年云南省育成的粳稻品種產(chǎn)量及主要經(jīng)濟(jì)性狀

2.3 抗性表現(xiàn)

從表1 可見(jiàn)，云南省近10 年育成的高原粳稻品種對(duì)稻瘟病的抗性總體表現(xiàn)不足，且品種間差異較大。中海拔常規(guī)粳稻稻瘟病平均級(jí)數(shù)5.5 級(jí)，達(dá)到抗病水平的品種（病級(jí)≤5，下同）比例38.3%，略高于其他類型；高海拔常規(guī)粳稻稻瘟病平均級(jí)數(shù)6.4 級(jí)，達(dá)到抗病水平品種比例28.0%；雜交粳稻稻瘟病平均級(jí)數(shù)6.5 級(jí)，達(dá)到抗病水平品種比例26.9%。云南省育成粳稻品種對(duì)白葉枯病表現(xiàn)較強(qiáng)抗性。中海拔常規(guī)粳稻白葉枯病平均級(jí)數(shù)3.0 級(jí)，抗和高抗品種比例89.4%；高海拔常規(guī)粳稻品種白葉枯病平均級(jí)數(shù)3.5 級(jí)，抗和高抗品種比例76.0%；三系雜交粳稻白葉枯病平均級(jí)數(shù)4.6 級(jí)，抗和高抗的品種比例50.0%；兩系雜交粳稻白葉枯病平均級(jí)數(shù)3.1 級(jí)，抗和高抗品種比例91.7%。

2.4 稻米品質(zhì)表現(xiàn)

云南省近10 年育成的98 個(gè)高原粳稻品種達(dá)到優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（3 級(jí)以上）的品種有32 個(gè)，占比32.7%。其中，中海拔常規(guī)粳稻品種20 個(gè)，優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)率45.5%；兩系雜交粳稻品種3 個(gè)，優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)率25.0%；三系雜交粳稻品種3 個(gè)，優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)率21.4%；高海拔常規(guī)粳稻品種5個(gè)，優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)率20.0%。品質(zhì)達(dá)優(yōu)1 級(jí)的品種為0，達(dá)優(yōu)2 級(jí)的品種15 個(gè)、占比15.3%，達(dá)優(yōu)3 級(jí)的品種19 個(gè)、占比17.4%。總體看，云南省近10 年育成的高原粳稻品種米質(zhì)狀況總體不佳，中海拔常規(guī)粳稻米質(zhì)優(yōu)于其他類型，限制品質(zhì)提高的關(guān)鍵指標(biāo)是整精米率、堊白粒率、精米率、堊白度，主要限制指標(biāo)品種間差異較大（表2）。

表2 高原粳稻主要品質(zhì)性狀比較

2.5 產(chǎn)量和主要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)性分析

相關(guān)分析結(jié)果表明，中海拔常規(guī)粳稻產(chǎn)量與其他經(jīng)濟(jì)性狀呈正相關(guān)。其中，產(chǎn)量與株高、穗長(zhǎng)的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平；株高與每穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；穗長(zhǎng)與每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)；有效穗數(shù)與每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；每穗粒數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)（表3）。說(shuō)明近年育成的中海拔常規(guī)粳稻品種產(chǎn)量增加更多依賴于個(gè)體的增大，及株高、穗長(zhǎng)的適當(dāng)增加。中海拔常規(guī)粳稻個(gè)體與群體之間存在矛盾，需要進(jìn)一步協(xié)調(diào)。

從表3 可見(jiàn)，高海拔粳稻產(chǎn)量與其他經(jīng)濟(jì)性狀呈正相關(guān)。其中，產(chǎn)量與有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率的相關(guān)性達(dá)極顯著水平，與株高、穗總粒數(shù)的相關(guān)性達(dá)顯著水平；穗長(zhǎng)與每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)；每穗粒數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)，每穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān)。2 000 m 以上的高海拔粳稻區(qū)是云南高原粳稻最特殊的一個(gè)區(qū)域，隨著海拔的升高，品種株高下降、穗變小，對(duì)抗寒性的要求增強(qiáng)。分析結(jié)果說(shuō)明，提高該區(qū)域育成品種產(chǎn)量的主要措施是保證足量有效穗數(shù)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加株高、穗長(zhǎng)，增加每穗粒數(shù)。

表3 高原粳稻產(chǎn)量與主要經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)性分析

從表3 可見(jiàn)，三系雜交粳稻產(chǎn)量與其他經(jīng)濟(jì)性狀呈正相關(guān)。其中，株高與每穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；每穗粒數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)。說(shuō)明三系雜交粳稻雜種優(yōu)勢(shì)主要來(lái)源于個(gè)體的優(yōu)勢(shì)，注重庫(kù)源協(xié)調(diào)，提高結(jié)實(shí)率，盡可能的把個(gè)體優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)是三系雜交粳稻育種優(yōu)化的措施之一。

從表3 可見(jiàn)，兩系雜交粳稻產(chǎn)量與其他經(jīng)濟(jì)性狀呈正相關(guān)。其中，產(chǎn)量與有效穗數(shù)的相關(guān)達(dá)極顯著水平；株高與穗長(zhǎng)呈極顯著正相關(guān)，與每穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；穗長(zhǎng)與每穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān)；每穗實(shí)粒數(shù)與每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率呈顯著正相關(guān)；有效穗數(shù)與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)；結(jié)實(shí)率與穗長(zhǎng)、每穗粒數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。當(dāng)前育成的兩系雜交粳稻主要是穗數(shù)與穗大結(jié)合的品種，為進(jìn)一步提高產(chǎn)量，在增強(qiáng)個(gè)體優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，更需要個(gè)體與群體的協(xié)調(diào)。

3 討論與結(jié)論

歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的努力，云南高原粳稻品種改良取得了顯著成效，特別是上世紀(jì)80 年代“中日合系”育種項(xiàng)目的開(kāi)展，促進(jìn)云南高原粳稻育種登上了新的臺(tái)階[1]。但云南高原粳稻品種改良應(yīng)用仍面臨諸多問(wèn)題。主要表現(xiàn)在：育種后勁不足，新的種質(zhì)資源發(fā)掘應(yīng)用乏力，育種處于徘徊局面；高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的矛盾突出，稻米品質(zhì)改良成效不佳。 本文分析結(jié)果表明，4 個(gè)類型高原粳稻品種的產(chǎn)量與株高、穗長(zhǎng)、每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)均呈正相關(guān)，株高、穗長(zhǎng)與每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)呈顯著或極顯著正相關(guān)。說(shuō)明隨著育種水平的提高，適當(dāng)增加株高，擴(kuò)大庫(kù)容，增強(qiáng)個(gè)體是提高高原粳稻產(chǎn)量重要方向。在云南高原粳稻育種中，長(zhǎng)期存在“穗數(shù)型”和“大穗型”之爭(zhēng)，鑒于兩種類型水稻品種的優(yōu)劣，上世紀(jì)90 年代，蔣志農(nóng)提出了“中間型”高產(chǎn)育種模式，即株高100 cm 左右，每穗實(shí)粒數(shù)100 粒，千粒重25~26 g，目標(biāo)產(chǎn)量9.75~11.25 t/hm2[9]。產(chǎn)量是個(gè)體和群體有機(jī)協(xié)調(diào)的結(jié)果，隨著產(chǎn)量水平的提高，建立更高水平的個(gè)體群體協(xié)調(diào)關(guān)系更有意義。釧興寬等[12]對(duì)高原粳稻收獲指數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，多數(shù)品種的收獲指數(shù)保持在0.50~0.55 的正常水平，進(jìn)一步提高產(chǎn)量需要適當(dāng)增加株高，重塑良好株型，擴(kuò)大單位面積的生物產(chǎn)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。

云南高原粳稻對(duì)白葉枯病表現(xiàn)較強(qiáng)抗性，而對(duì)稻瘟病抗性總體表現(xiàn)不足，因此，加強(qiáng)抗稻瘟病品種選育是云南稻作實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

研究結(jié)果認(rèn)為，限制云南高原粳稻米質(zhì)的關(guān)鍵因素是整精米率、堊白粒率、精米率和堊白度。云南高原粳稻抽穗灌漿期間的平均氣溫很難達(dá)到21℃~23℃的良好條件，總體不利于稻米優(yōu)質(zhì)外觀的形成[11]。隨著海拔的升高，平均氣溫降低，稻米優(yōu)質(zhì)育種、生產(chǎn)更加困難。趙國(guó)珍等[13]研究不同海拔對(duì)高原粳稻品種滇粳優(yōu)1號(hào)稻米品質(zhì)的影響結(jié)果認(rèn)為，隨著海拔的升高其稻米品質(zhì)顯著變劣。蘇振喜[14]對(duì)云南特色軟米食味品質(zhì)的研究也認(rèn)為，影響食味品質(zhì)的主要因子是海拔和日平均氣溫。蔣志農(nóng)[11]認(rèn)為，通過(guò)增強(qiáng)品種的抗寒性，可以彌補(bǔ)氣溫不足，是云南高原粳稻優(yōu)質(zhì)育種的一條思路。限制云南高原粳稻米質(zhì)提高的幾個(gè)關(guān)鍵因素的變幅、變異系數(shù)均很大，也就是說(shuō)上述關(guān)鍵因素的品種間存在較大差異，在品種選育中，注重親本選擇，定向加以改良是可以實(shí)現(xiàn)高原粳稻米質(zhì)改善的。