優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用探析

肖光秀 陳志雄 董詩龍 楊玲聰

（德宏州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，云南芒市 678400）

1 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒新水稻的來源

1999年，在觀察研究德宏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所當(dāng)年種植的德宏軟米老品種資源時(shí)，首次在地白糯的軟米老品種中發(fā)現(xiàn)了一種1個(gè)小穗可結(jié)2～5粒籽粒、較我國目前種植的水稻每個(gè)小穗僅結(jié)1粒籽粒多結(jié)1～4粒籽粒的優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料[1]。發(fā)現(xiàn)這種新材料后，有關(guān)人員預(yù)測優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料可能對增加優(yōu)質(zhì)稻的每穗粒數(shù)、改善優(yōu)質(zhì)稻的品質(zhì)和安全性有重大價(jià)值。20多年來，科研人員堅(jiān)持不懈地開展核心種質(zhì)創(chuàng)新工作，對德宏州開展優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料育種工作產(chǎn)生了很好的效果。

2 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料的科技查新

1999年首次發(fā)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料，經(jīng)過2000—2001年連續(xù)2年種植后，證明該水稻新材料多籽粒的特性比較穩(wěn)定且可以遺傳，2001年在云南省科技廳下達(dá)的九·五“優(yōu)質(zhì)稻新品種選育及栽培示范”科技攻關(guān)課題結(jié)題科技查新要求中，將這種水稻新材料列入科技查新的一項(xiàng)內(nèi)容。據(jù)國家一級查新機(jī)構(gòu)云南省科學(xué)技術(shù)情報(bào)所的科技查新報(bào)告：優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料在國內(nèi)尚無研究報(bào)道，屬國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)。

2017年根據(jù)國家一級查新咨詢機(jī)構(gòu)云南省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究院的科技查新報(bào)告：“每個(gè)小穗可結(jié)2～5粒籽粒，較我國目前種植的水稻每個(gè)小穗僅結(jié)1粒籽粒多結(jié)1～4粒籽粒在查新范圍內(nèi)未見文獻(xiàn)提及?！闭f明在國內(nèi)除本單位外尚無其他單位開展此項(xiàng)種質(zhì)創(chuàng)新工作，其在我國具有獨(dú)創(chuàng)性。

3 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料的田間鑒評

2006年7月20 日，由云南省農(nóng)業(yè)廳分管種植業(yè)的副廳長親自帶隊(duì)，組織云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所所長為組長、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)某教授為副組長的優(yōu)質(zhì)稻品種選育及新材料利用的田間鑒評專家組，對德宏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所種植的優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料進(jìn)行了田間現(xiàn)場鑒評[2]。鑒評專家組認(rèn)為：優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料是德宏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所于1999年9月18日在田間觀察研究水稻品種資源時(shí)發(fā)現(xiàn)的，經(jīng)過1999—2006年連續(xù)7年的種植觀察和育種研究，優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料的遺傳性狀受顯性基因控制、性狀穩(wěn)定，雜交后代育種材料性狀很明顯，比較有利于開展優(yōu)質(zhì)稻育種工作。專家組認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料在水稻育種中呈現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值。

4 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料的種質(zhì)創(chuàng)新

2000年首次開展雜交育種創(chuàng)新6個(gè)育種組合，分別是滇屯502×多籽粒、滇隴201×多籽粒、德優(yōu)11號×多籽粒、德農(nóng)208×多籽粒、（德農(nóng)206×德農(nóng) 207）×多籽粒、913A×多籽粒。

2003年繼續(xù)開展雜交育種創(chuàng)新，配制組合56個(gè)，如滇屯 502×（滇屯 502×多籽粒）、滇隴 201×（滇隴201×多籽粒）、德優(yōu)8號×多籽粒、云恢290×多籽粒、德優(yōu)12號×多籽粒、德優(yōu)16號×多籽粒等。

2004—2015 年反復(fù)雜交育種，主要用多籽粒的雜交后代材料，反復(fù)與云南省著名的優(yōu)質(zhì)軟米品種德優(yōu)8號、德優(yōu)16號、德優(yōu)12號、德優(yōu)13號、德優(yōu)14號、德優(yōu)15號、德優(yōu)19號、滇隴201、滇瑞408、滇屯502、云恢290、紅優(yōu)1號、紅優(yōu)3號、紅優(yōu)7號、文稻5號、文稻6號、文稻11號、臨秈22等軟米品種雜交，累計(jì)配組了1 951個(gè)育種組合，累計(jì)試驗(yàn)種植了36 244份育種材料，奠定了中國優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒新水稻的育種種質(zhì)基礎(chǔ)。

2016—2019 年重點(diǎn)組配米質(zhì)柔軟、略帶香味的紅軟米和紫軟米核心種質(zhì)，共計(jì)68個(gè)組合、種質(zhì)育種材料2 631份。主要選用特長粒的紅色軟米中間材料與多籽粒中間育種材料雜交，創(chuàng)新長粒型紅軟米多籽粒新種質(zhì)；選用特長粒型的紫色軟米中間育種材料與多籽粒中間育種材料雜交，選育紫色多籽粒新種質(zhì)，為進(jìn)一步開展好優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料育種提供了較好的育種資源。

(2)計(jì)算每日總熱量:成人休息者每日每千克標(biāo)準(zhǔn)體重給予熱量105~125kJ(25~30kcal);中體力勞動者146~167kJ(35~40keal);重體力勞動者167kJ(40 keal)以上。營養(yǎng)不良或消耗性疾病者應(yīng)在此基礎(chǔ)上酌加,肥胖者酌減,使體重恢復(fù)至理想體重的±5%左右。

5 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料的示范種植

2015—2017 年選用優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料F-87在德宏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和芒市風(fēng)平鎮(zhèn)崍門村示范種植1.65 hm2[3]；2018—2019年選用優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料2-3-2在德宏州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所示范種植0.64 hm2；平均產(chǎn)量 8 263.5 kg/hm2[4]，較對照品種德優(yōu)8號增產(chǎn)2 050.2 kg/hm2，增幅33.00%（表1），標(biāo)志著優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料示范種植獲得成功[1]。

表1 2015—2019年優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料示范種植情況

6 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料的創(chuàng)新點(diǎn)

6.1 國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)

據(jù)2001年和2017年國家一級查新機(jī)構(gòu)云南省科技情報(bào)研究所查新中心的查新結(jié)果，優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料育種材料在國內(nèi)尚無報(bào)道，屬國內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)種質(zhì)創(chuàng)新工作在我國具有獨(dú)創(chuàng)性，處于領(lǐng)先水平。

6.2 性狀受顯性基因控制

2006年7月20 日，田間鑒評意見認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒育種新材料真實(shí)，遺傳性狀受顯性基因控制、性狀穩(wěn)定，雜交后代育種性狀明顯，比較有利于開展優(yōu)質(zhì)稻育種工作。

6.3 穗粒數(shù)高

考種結(jié)果表明，優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料F-87的平均穗粒數(shù)為232粒，較對照種德優(yōu)8號平均穗粒數(shù)（168.3粒）多63.7粒；結(jié)實(shí)率71.2%；千粒重28.6 g，較對照種德優(yōu) 8 號千粒重（24.6 g）高 4 g，穗粒數(shù)和千粒重增產(chǎn)增收基礎(chǔ)比較好[5]。

6.4 不含雄性不育基因

與我國目前大面積種植含有雄性不育基因的“三系”和“兩系”雜交稻相比，優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料不含雄性不育基因，但含有多籽粒的優(yōu)良基因，可在基因水平上確保中國稻米食品安全。

6.5 莖稈高度適中、莖稈粗壯、抗倒伏能力強(qiáng)

首次發(fā)現(xiàn)和選育成功的優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料株高在90～120 cm之間，較當(dāng)?shù)刂髟缘牡聝?yōu)8號、滇隴201、德優(yōu)16號等品種株高（130～150 cm）矮10～60 cm，且莖稈粗壯，抗倒伏能力明顯增強(qiáng)，比較有利于機(jī)械收割。

6.6 蛋白質(zhì)含量高、營養(yǎng)價(jià)值高

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部稻米檢測分析中心檢測結(jié)果表明：首次發(fā)現(xiàn)的優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料P-43蛋白質(zhì)含量達(dá)12.0%，較滇屯502的蛋白質(zhì)含量（7.63%）高4.37個(gè)百分點(diǎn)；新選育成功的F-87蛋白質(zhì)含量達(dá)11.4%，較滇屯502高3.77個(gè)百分點(diǎn)。

7 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料種植技術(shù)

7.1 種子處理

播種前2～3 d，將種子進(jìn)行晾曬，篩選出飽滿的種子，以提高發(fā)芽率。1 kg種子用強(qiáng)氯精2 g、咪鮮胺或施寶克或使百克1 mL，混合浸種36～48 h后，再用清水沖洗干凈后催芽、晾芽播種，預(yù)防惡苗病和稻瘟病的發(fā)生。

7.2 播種育苗

德宏州水稻播期一般在4月中旬，播前床土要澆足水，達(dá)到飽和狀態(tài)。不論機(jī)播還是人工撒播種子量應(yīng)分2份，播種2次。第1次播全，第2次找勻之后均勻覆土0.7 cm厚度，保溫保濕。播種量機(jī)插840～900 g/m2、人工插 350～400 g/m2，均為濕籽。

出苗期保持土壤濕潤，以利于出苗整齊。出苗后至2.5葉床面不干不澆水，以提高地溫，促根下扎。2.5葉至插秧期每天澆1次水，防止秧苗缺水萎蔫、發(fā)病。在秧苗1.5～2.5葉可追施壯秧營養(yǎng)劑，在插秧前2～3 d，再噴施1遍生根粉，以促進(jìn)水稻根系發(fā)育，加快秧苗返青速度。

7.3 整地

翻地深度一般為15～18 cm，不宜過深，最好不要打破犁底層。整地要做到旱整平、水耢平、耢耙結(jié)合、整平耙細(xì)、田面高低不超過3.33 cm，5月初開始放水泡田，水耙地水耢平一定要提前結(jié)束，留出足夠的沉降和封閉時(shí)間。

7.4 插秧

秧齡控制為20～35 d，秧齡超過40 d會發(fā)生早穗而減產(chǎn)。如果手工插秧，行株距30 cm×10 cm，每穴插3～5株苗；如果機(jī)插秧，行株距30 cm×15～17 cm比較合適[6]。

7.5 合理施肥

大力提倡增施有機(jī)肥和生物菌肥，適量施用鋅肥、硅鈣肥。第1次插秧后3 d發(fā)現(xiàn)有新的白根出現(xiàn)時(shí)追施返青肥；第2次在分蘗高峰期，追施分蘗肥；第3次當(dāng)每穴主穗孕穗粒開始形成時(shí)，追施孕穗?；ǚ省?/p>

7.6 科學(xué)管水

根據(jù)水稻不同生育期的生育特點(diǎn)來調(diào)節(jié)水層，合理灌水和曬田，以達(dá)到節(jié)水提溫的目的。在插秧至緩苗期保持4～5 cm深水層護(hù)苗，分蘗前期保持3 cm左右的淺水層，分蘗中后期進(jìn)行干濕交替灌溉。當(dāng)全田總莖數(shù)達(dá)到預(yù)定指標(biāo)（520個(gè)/m2，）時(shí)，及時(shí)排水曬田，控制無效分蘗的發(fā)生。在拔節(jié)孕穗前期保持濕潤，保證通氣良好，后期適當(dāng)建立淺水層，特別是抽穗前5～15 d內(nèi)保持淺水層，其余時(shí)期以干濕交替灌溉為主，采取陳水不干、新水不進(jìn)的管水方法，保證地上部、地下部協(xié)調(diào)生長。

7.7 綜合防治病蟲草害

在破肚期防治1～2次病蟲害，其中病害需重點(diǎn)預(yù)防稻瘟病和稻曲病。除草應(yīng)以不影響分蘗、安全、綠色為目標(biāo)。使用對水稻無抑制作用的高效、安全殺稗劑，如丙草胺等除草劑進(jìn)行封閉除草。水田整個(gè)生育期要在人工除草的基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)除草。水稻生長后期雜草較多的地塊要以人工除草為主，配合化學(xué)除草。

7.8 適時(shí)收獲

收獲時(shí)間對稻谷的產(chǎn)量、米質(zhì)都有很大的影響。收獲早，有利于提高食味、減少堊白度，但不利于提高出米率和產(chǎn)量；收割晚則相反。因此，待水稻九成熟時(shí)及時(shí)收割，保證產(chǎn)量和米質(zhì)。

8 優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料的種植效益

優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料穗粒數(shù)大幅增加，可提高優(yōu)質(zhì)軟米單產(chǎn)10%～20%，可使德宏州軟米產(chǎn)量由6 000～7 500 kg/hm2提高到7 500～9 000 kg/hm2[7]。通過大力應(yīng)用優(yōu)質(zhì)軟米多籽粒水稻新材料，減少含有雄性不育基因雜交稻種植面積。