“十三五”期間四川省審定的水稻品種主要性狀分析

顏學(xué)海 吳紅梅 郝麗寧 馬艷瑋 楊春林 魏應(yīng)海

（1.樂山市種子管理站 四川樂山 614000；2.樂山市社會(huì)福利院 四川樂山 614000；3.樂山市植保植檢站 四川樂山 614000；4.樂山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 四川樂山 614000）

水稻是四川省的主要糧食作物，2019年播種面積達(dá)187萬(wàn)hm2，占全國(guó)水稻播種面積的6.3%。雜交水稻制種是四川農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)之一，20多年來，以雜交水稻制種為代表的“川種”優(yōu)勢(shì)享譽(yù)全國(guó)[1]。為及時(shí)掌握審定品種的主要特點(diǎn)和農(nóng)藝性狀的變化趨勢(shì)，鄧元寶等[2]分析了2010-2015年四川審定適宜平壩丘陵區(qū)雜交水稻品種，何芳[3]等對(duì)四川省“十二五”期間審定的水稻品種的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。本研究進(jìn)一步分析了“十三五”期間四川省審定的水稻品種基本情況和主要性狀，旨在及時(shí)了解掌握四川省新育成水稻品種的性狀變化，找出其中存在的問題，以期為下一步四川省水稻育種的主攻方向提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

本研究主要對(duì)四川省“十三五”（2016-2020年）期間審定的雜交水稻品種的親本情況、生育期、產(chǎn)量、品種和抗性等性狀進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)來源于四川省品種審定委員會(huì)的審定公告、中國(guó)種業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)（http://202.127.42.47:6010/SDSite/Home/Index）和國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心（https://www.ricedata.cn/）。糙米率、整精米率、堊白度、膠稠度和直鏈淀粉含量等稻米品質(zhì)指標(biāo)分級(jí)參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《食用稻品種品質(zhì)》（NY/T 593-2013）；堊白粒率指標(biāo)分級(jí)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《優(yōu)質(zhì)稻谷》（GB/T 17891-1999）；品種的抗性、米質(zhì)皆以品種審定公告結(jié)果為準(zhǔn)。數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品種基本情況

2.1.1 審定數(shù)量“十三五”期間通過四川省審定的水稻品種共有131個(gè)，2016-2020年每年依次審定9個(gè)、11個(gè)、21個(gè)、27個(gè)、63個(gè)，平均每年審定26.2個(gè)，審定品種數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì)，特別是2020年審定數(shù)量達(dá)63個(gè)，占比達(dá)到48.09%（圖1）。

2.1.2 育種主體水稻育種的主體一般為科研教學(xué)及推廣單位（以下簡(jiǎn)稱“科研院所”）、種業(yè)企業(yè)、科企聯(lián)合育種和個(gè)人選育等[4]?！笆濉逼陂g通過四川審定的水稻品種中，單由科研院所選育的有48個(gè)，占比36.64%；由科企聯(lián)合選育的有67個(gè)，占比51.15%；單由種業(yè)企業(yè)選育的有16個(gè)，占12.21%（圖1）。可以看出，“十三五”期間通過四川審定的水稻品種主要由科研院所和科企聯(lián)合選育，從整體趨勢(shì)來看，科企聯(lián)合選育品種占據(jù)優(yōu)勢(shì)。

圖1 “十三五”期間通過四川省審定的水稻品種數(shù)量和育種單位情況

2.1.3 品種類型“十三五”期間通過四川省審定的131個(gè)水稻品種中，中秈水稻品種有128個(gè)，占97.71%，以中秈雜交稻為主，其中中秈三系雜交稻和兩系雜交稻品種數(shù)分別為124個(gè)和2個(gè)，分別占94.66%和1.53%，中秈常規(guī)稻品種僅2個(gè)，占1.53%；粳型水稻品種僅3個(gè)，且均為粳型常規(guī)稻品種，占2.29%。結(jié)合熟期進(jìn)一步劃分中秈品種可以得出，遲熟中秈品種有85個(gè)，占64.89%；中熟中秈品種有29個(gè)，占22.14%；早熟中秈品種有14個(gè)，占10.69%。

2.2 親本分析

2.2.1 不育系“十三五”期間通過四川省審定的126個(gè)雜交水稻品種中，參與審定的不育系有79個(gè)，三系不育系有77個(gè)，兩系不育系僅有瀘56S、益8S。其中，蓉18A選配11個(gè)品種，川106A和川綠389A各選配5個(gè)品種，千鄉(xiāng)955A、野香A和宜香1A各選配4個(gè)品種，川農(nóng)6A、廣8A和樂3A各選配3個(gè)品種，有11個(gè)不育系組配品種各2個(gè)，僅有1個(gè)品種審定的不育系有56個(gè)，占總數(shù)的70.89%。因此，“十三五”期間四川省三系不育系的選育工作發(fā)展良好，有強(qiáng)優(yōu)勢(shì)不育系蓉18A，也有后續(xù)新開發(fā)的不育系如審定1個(gè)品種的雅7A等，分布較為合理。為進(jìn)一步明確這些不育系的遺傳背景，將審定組合數(shù)目排前的蓉18A、川106A、川綠389A、千鄉(xiāng)955A、野香A和宜香1A等6個(gè)不育系的系譜圖繪出并分析，可以看出不育系的不育胞質(zhì)來源較為廣泛，但在這6個(gè)優(yōu)勢(shì)不育系中，有Ⅱ-32B血緣的就有5個(gè)，說明不育系的血緣關(guān)系太近，這將不利于組配品種時(shí)雜種優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)生。

2.2.2 恢復(fù)系“十三五”期間通過四川省審定的126個(gè)雜交水稻品種中，參與審定的恢復(fù)系有98個(gè)，其中，成恢727選配13個(gè)品種，占13.27%，表現(xiàn)出強(qiáng)優(yōu)勢(shì)恢復(fù)系，綿恢6139選配3個(gè)品種，有14個(gè)恢復(fù)系各參與選配2個(gè)品種，僅有1個(gè)品種選配審定的恢復(fù)系有82個(gè)，占總數(shù)的83.67%?？梢钥闯觯拇ㄊ〉幕謴?fù)系數(shù)量較多，但是缺乏強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的恢復(fù)系。為進(jìn)一步明確這些恢復(fù)系的遺傳背景，通過國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心查閱審定組合數(shù)目在2個(gè)及以上的恢復(fù)系，選取成恢727、成恢3203、川恢907、達(dá)恢3663、德恢6099、蜀恢5183、雅恢2115、雅恢2816和粵禾絲苗等9個(gè)恢復(fù)系進(jìn)行分析，可以看出這9個(gè)恢復(fù)系中就有6個(gè)含有明恢63的血緣，說明恢復(fù)系選育的血緣關(guān)系較近，遺傳背景同質(zhì)化嚴(yán)重。

2.3 產(chǎn)量性狀

“十三五”期間通過四川省審定的雜交水稻品種產(chǎn)量情況見圖2。其中，區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量介于561.32～589.20 kg/畝之間，增幅在5.64%～6.89%之間；生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量介于556.04～586.21 kg/畝之間，增幅在4.71%～7.45%之間。區(qū)域試驗(yàn)與生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量介于568.59～587.71 kg/畝之間，增幅在5.17%～7.08%之間?？梢钥闯?，“十三五”期間通過四川省審定的雜交水稻品種產(chǎn)量變化幅度較小，總體上比較平穩(wěn)。其中2020年產(chǎn)量達(dá)到一個(gè)高峰值，區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量達(dá)到589.20 kg/畝，生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量達(dá)到586.21 kg/畝。以350～450 kg/畝、450～550 kg/畝、550～650 kg/畝為劃分依據(jù)，將550～650 kg/畝的組合定為高產(chǎn)組合[2,5]。按照這種分類標(biāo)準(zhǔn)，“十三五”期間通過四川省審定的雜交水稻品種無(wú)論是區(qū)域試驗(yàn)，或者是生產(chǎn)試驗(yàn)的產(chǎn)量平均值均達(dá)到高產(chǎn)組合。以區(qū)域試驗(yàn)與生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量代表品種產(chǎn)量作進(jìn)一步分析，可以得出“十三五”期間通過四川省審定的126個(gè)雜交水稻品種中，有114個(gè)屬于高產(chǎn)組合，占90.48%，其中產(chǎn)量在600 kg/畝以上的有12個(gè)品種；中產(chǎn)組合有12個(gè)品種，占9.52%。

圖2 “十三五”期間通過四川省審定的水稻品種年度間產(chǎn)量變化

2.4 抗性

2.4.1 稻瘟病抗性由表1可知，在稻瘟病抗性方面，由于四川省實(shí)行水稻品種稻瘟病抗性一票否決制，目前審定的品種不存在高感組合。“十三五”期間通過四川省審定的131個(gè)水稻品種主要表現(xiàn)為“中感”和“感”2個(gè)等級(jí)，其中，中感稻瘟病品種有56個(gè)，占42.75%；感稻瘟病品種有75個(gè)，占57.25%。從年度間審定品種稻瘟病抗性占比來看，中感稻瘟病品種年度占比從2017年的18.18%開始逐年上升，到2020年上升到52.38%；感稻瘟病品種年度占比從2017年的81.82%開始逐年下降，到2020年下降到47.62%。可以看出，“十三五”期間通過四川省審定的水稻品種在稻瘟病抗性方面整體質(zhì)量在不斷提升，但整體抗性水平比較低，沒有表現(xiàn)為中抗或者抗稻瘟病的品種。

2.4.2 抗倒性由表1可知，在抗倒性方面，“十三五”期間通過四川省審定的131個(gè)水稻品種中有26個(gè)品種在區(qū)域試驗(yàn)或者生產(chǎn)試驗(yàn)上表現(xiàn)倒伏，出現(xiàn)倒伏的品種個(gè)數(shù)占19.85%。倒伏點(diǎn)率介于10%～20%之間的有21個(gè)品種，占比16.03%；介于20%～30%之間的有4個(gè)品種，占比3.05%；大于30%的有1個(gè)品種（川綠優(yōu)559，6個(gè)試點(diǎn)有2個(gè)點(diǎn)倒伏，倒伏點(diǎn)率33%），占比0.76%。2020年審定的63個(gè)品種中有19個(gè)品種出現(xiàn)了倒伏現(xiàn)象，占30.16%，說明四川省在今后品種審定上應(yīng)加強(qiáng)抗倒伏能力的提高。

表1 “十三五”期間通過四川省審定的水稻品種抗性表現(xiàn)

2.5 米質(zhì)

2.5.1 優(yōu)質(zhì)米情況以審定公告為依據(jù)，米質(zhì)達(dá)到國(guó)家《優(yōu)質(zhì)稻谷》或農(nóng)業(yè)行業(yè)《食用稻品種品質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)及以上的為優(yōu)質(zhì)米[2]。對(duì)“十三五”期間通過四川省審定的131個(gè)水稻品種品質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析（表2），優(yōu)質(zhì)米品種累計(jì)達(dá)到65個(gè)，占比49.62%。其中，3級(jí)米29個(gè)，占比22.14%；2級(jí)米31個(gè)，占比23.66%；1級(jí)米5個(gè)，占比3.82%。從年度間來看，3級(jí)以上優(yōu)質(zhì)品種在2016-2017年沒有，從2018年開始呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，年度占比從2018年的14.29%上升到2020年的73.02%；2級(jí)米以上的優(yōu)質(zhì)品種年度占比從2018年的14.29%上升到2020年的41.27%；到2020年通過四川審定達(dá)到1級(jí)米標(biāo)準(zhǔn)的品種有5個(gè)。

表2 “十三五”期間通過四川省審定的水稻品種米質(zhì)等級(jí)

2.5.2 品質(zhì)性狀分析對(duì)“十三五”期間通過四川省審定的129個(gè)中秈水稻品種品質(zhì)性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（堊白粒率指標(biāo)有1個(gè)中秈水稻品種未查到），由表3可知，糙米率和膠稠度平均值分別為57.5%和76 mm，3級(jí)以上優(yōu)質(zhì)品種達(dá)標(biāo)率均達(dá)到100%，糙米率變幅較小（在78.0%～82.9%之間），變異系數(shù)最小（1.14%），膠稠度變幅稍大 （56～90 mm），變異系數(shù)較?。?.31%），膠稠度1級(jí)達(dá)標(biāo)率達(dá)到98.45%；整精米率和直鏈淀粉含量平均值分別為57.5%和18.1%，3級(jí)以上優(yōu)質(zhì)品種達(dá)標(biāo)率均為79.84%，變幅較大（分別為19.8%～73.1%和13.0%～27.8%），變異系數(shù)居中（分別為17.69%和21.14%）；堊白粒率和堊白度平均值分別為29%和4.5%，3級(jí)以上優(yōu)質(zhì)品種達(dá)標(biāo)率分別為63.28%和70.54%，變幅較大（分別為2%～95%和0.2%～18.1%），變異系數(shù)較大（分別為77.69%和86.28%）。說明“十三五”期間通過四川省審定的中秈品種品質(zhì)性狀在糙米率和膠稠度 2項(xiàng)指標(biāo)上占較大優(yōu)勢(shì)，整精米率和直鏈淀粉含量還有20.16%的等外率潛力可以發(fā)揮，堊白粒率和堊白度這2個(gè)性狀是限制四川水稻品種品質(zhì)達(dá)標(biāo)的主要性狀，具有較大的選擇空間。

表3 “十三五”期間通過四川省審定的水稻品種優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)率

3 討論

（1）推進(jìn)種業(yè)振興，品種是核心和關(guān)鍵。2014年后，國(guó)家先后啟用了品種審定的綠色通道和聯(lián)合體試驗(yàn)渠道，品種試驗(yàn)的方式更加多元化，導(dǎo)致參加區(qū)試和通過審定的水稻品種數(shù)量激增，未來的水稻種子市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將愈發(fā)激烈[6-7]。四川省是全國(guó)13個(gè)水稻主產(chǎn)區(qū)之一，也是國(guó)家級(jí)雜交水稻種子生產(chǎn)基地，更是水稻品種選育的強(qiáng)省。自1985年以來，四川省共審定水稻品種432個(gè)，其中“十二五”期間審定80個(gè)，“十三五”期間審定131個(gè)，較“十二五”期間增加了63.75%，達(dá)到一個(gè)高峰期?！笆濉逼陂g四川省審定的水稻品種主要由科研院所和科企聯(lián)合選育，以中秈三系雜交水稻品種為主。

（2）骨干親本是指種植面積大、在育種中作為親本利用的時(shí)間長(zhǎng)、衍生的品種多和對(duì)現(xiàn)代品種的遺傳改良貢獻(xiàn)巨大的品種或親本[7]。宜香1A、川香29A、蜀恢527和蜀恢498等骨干親本在近幾年四川省主推水稻品種中廣泛使用[8-9]?！笆濉逼陂g通過四川省審定的126個(gè)雜交水稻品種中，參與審定的不育系有79個(gè)、恢復(fù)系有98個(gè)，不育系和恢復(fù)系均較為豐富，表現(xiàn)出一定的多樣性。蓉18A、川106A、川綠389A、千鄉(xiāng)955A、野香A、宜香1A是使用最為廣泛的不育系，成恢727、綿恢6139是使用最為廣泛的恢復(fù)系。鄧元寶等指出2010－2015年四川省審定的水稻品種中不育系川谷A、蓉18A、樂豐A、宜香1A和川香29A使用最為廣泛，使用最為廣泛的恢復(fù)系是成恢177、樂恢188和成恢727[2]?？梢钥闯觯挥等?8A、宜香1A、恢復(fù)系成恢727在“十二五”和“十三五”期間均表現(xiàn)出骨干親本的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步遺傳分析表明這些品種親本血緣關(guān)系較近，遺傳背景同質(zhì)化嚴(yán)重，在今后的育種過程中仍然需要加大對(duì)親本品系的搜集、創(chuàng)造力度，拓寬其遺傳背景，選育出更多抗性優(yōu)、配合力強(qiáng)、適應(yīng)性廣的品系[2]。

（3）如何提高水稻的產(chǎn)量水平和高產(chǎn)潛能是所有水稻育種者永恒的目標(biāo)和研究重點(diǎn)[10]?！笆濉逼陂g通過四川省審定的雜交水稻品種產(chǎn)量在550 kg/畝以上的高產(chǎn)組合占90.48%，產(chǎn)量在600 kg/畝以上的品種有12個(gè)，這與四川省2010-2015年審定通過品種中產(chǎn)組合占55.7%、高產(chǎn)組合占44.3%，高產(chǎn)組合達(dá)到600 kg/畝的僅1個(gè)的結(jié)果相比[2]，在產(chǎn)量上明顯上升了一個(gè)臺(tái)階。總體上與水稻的理論產(chǎn)量仍有很大差距，這說明四川省審定水稻品種在產(chǎn)量上還有很大的提升空間。

（4）在稻瘟病抗性上，“十三五”期間通過四川省審定的131個(gè)水稻品種主要表現(xiàn)為“中感”和“感”2個(gè)等級(jí)，稻瘟病抗性方面整體質(zhì)量在不斷提升，但整體抗性水平比較低，沒有表現(xiàn)為“中抗”或者“抗”稻瘟病的品種。需要進(jìn)一步加強(qiáng)抗性育種，組配出含有多個(gè)抗性基因、抗譜更廣的組合。在抗倒性上，“十三五”期間通過四川省審定的131個(gè)水稻品種中有26個(gè)品種在區(qū)域試驗(yàn)或者生產(chǎn)試驗(yàn)上表現(xiàn)倒伏，2020年度審定的63個(gè)品種中有19個(gè)品種出現(xiàn)了倒伏，占30.16%，說明四川省在今后品種審定上應(yīng)加強(qiáng)抗倒伏能力的提高。

（5）近年來，四川省在優(yōu)質(zhì)育種上取得了穩(wěn)定的發(fā)展。“十五”（2001-2005年）審定了2個(gè)、“十一五”（2006-2010年）審定了3個(gè)、“十二五”審定了4個(gè)國(guó)標(biāo)2級(jí)優(yōu)米品種[3]?！笆濉睂彾ǖ?31個(gè)水稻品種中有65個(gè)達(dá)到優(yōu)質(zhì)米等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，占比49.62%，2級(jí)米以上的優(yōu)質(zhì)品種年度占比從2018年的14.29%上升到2020年的41.27%。與四川省2010-2015年內(nèi)審定通過的品種中普通米占86.4%、優(yōu)質(zhì)米僅占13.6%[2]的結(jié)果相比，在米質(zhì)上明顯上升了一個(gè)臺(tái)階。進(jìn)一步分析影響品質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，整精米率和直鏈淀粉含量還有20.16%的等外率潛力可以發(fā)揮，堊白粒率和堊白度這2個(gè)性狀是限制四川水稻品種品質(zhì)達(dá)標(biāo)的主要性狀，這與前人的研究結(jié)果一致[11-13]。

4 結(jié)論

本研究對(duì)“十三五”期間四川省審定的131個(gè)水稻品種的基本情況和產(chǎn)量、抗性、米質(zhì)等主要性狀進(jìn)行分析，結(jié)果表明，審定品種數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì)，以中秈水稻品種為主，占97.71%。品種主要由科研院所和科企聯(lián)合選育。參與審定的不育系有79個(gè)、恢復(fù)系有98個(gè)，使用最廣泛的不育系和恢復(fù)系分別是蓉18A和成恢727。親本來源較為豐富，表現(xiàn)出一定的多樣性，但血緣關(guān)系較近，遺傳背景同質(zhì)化嚴(yán)重。產(chǎn)量在550 kg/畝以上的高產(chǎn)組合占90.48%，在600 kg/畝以上的品種有12個(gè)。稻瘟病抗性上中感稻瘟病品種有56個(gè)，占42.75%；感稻瘟病品種有75個(gè)，占57.25%。抗倒性上有26個(gè)品種出現(xiàn)了倒伏，占比19.85%。3級(jí)及以上優(yōu)質(zhì)米品種累計(jì)達(dá)到 65個(gè)，占比49.62%，但2級(jí)及以上的優(yōu)質(zhì)品種僅占23.66%，堊白粒率和堊白度是限制四川水稻品種米質(zhì)的主要性狀?！笆濉逼陂g四川省水稻品種呈現(xiàn)產(chǎn)量提升、抗性加強(qiáng)、米質(zhì)變優(yōu)的發(fā)展?fàn)顩r，但遺傳背景同質(zhì)化嚴(yán)重，距離集高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗育種目標(biāo)還有很大差距，四川省水稻育種還有很大潛力可挖掘，育種工作任重而道遠(yuǎn)。