“十三五”浙江省常規(guī)晚粳稻育種的進展

葉勝海， 葉靖， 劉鑫， 王仁杯， 翟榮榮， 巫明明， 朱國富， 張小明*

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學院 作物與核技術(shù)利用研究所，浙江 杭州 310021； 2.浙江省種子管理總站，浙江 杭州 310020)

我國是世界上粳稻種植面積最大、總產(chǎn)量最高的國家；粳稻種植面積990.43萬hm2，占世界粳稻種植面積的67.0%；總產(chǎn)量7 064.85萬t，占世界粳稻總產(chǎn)量的63.9%[1]。粳米是我國人民喜食的主要“口糧”之一。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，與秈稻等其他稻米相比，粳米由于品質(zhì)優(yōu)、口感好，市場對粳米的需求日益增長[2]。

浙江省地處東南沿海地區(qū)，地理特征復(fù)雜、生態(tài)類型豐富，2020年浙江省水稻約66.67萬hm2，包括常規(guī)晚粳稻、雜交粳稻、雜交秈稻和早秈稻4種類型，其中常規(guī)晚粳稻占比大，占浙江省水稻種植總面積的三分之一左右。常規(guī)晚粳稻有晚粳稻和晚糯稻兩種類型，生產(chǎn)的稻米有晚粳米和晚糯米之分。晚粳米是居民的主食品種，晚糯米是釀造和食品加工的原料，兩者在糧食生產(chǎn)中均具有重要地位。由于感光特性的差異，浙江省育成的常規(guī)晚粳稻品種僅限在浙江、江蘇、安徽和上海等地種植；浙江省主要集中在杭嘉湖、寧紹地區(qū)，其中浙北以單季稻形式種植為主，浙中、浙南單季稻、雙季稻均有種植。浙江晚粳糯稻品種早、中、遲熟搭配，單雙季兼有種植，主栽品種優(yōu)勢突出。2021年浙江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳發(fā)布的常規(guī)晚粳稻主導(dǎo)品種有8個，除秀水121(2015年上海審定)和寧88(2008年浙江審定)外，其余品種均在“十三五”(2016—2020年)通過浙江省審定，說明浙江省常規(guī)晚粳稻已經(jīng)基本上完成新老品種的更新?lián)Q代。

浙江晚粳稻育種一直備受重視，其育種水平也一直走在全國前列，這與浙江省30 a來持續(xù)不斷對育種項目的資助密不可分“十三五”育成常規(guī)晚粳稻品種共計20個，本文就“十三五”通過浙江省審定的常規(guī)晚粳稻品種進行綜述評價，對產(chǎn)量、米質(zhì)、抗性和推廣情況逐一分析，并提出今后育種改良的方向。

1 “十三五”常規(guī)晚粳稻在浙江省區(qū)試中的產(chǎn)量、米質(zhì)、抗性表現(xiàn)

浙江人多地少，素有“七山一水二分地”之稱[3]，提高單產(chǎn)始終是首要育種目標。2016年，浙粳99審定當年在諸暨創(chuàng)造了單季常規(guī)晚粳稻單產(chǎn)11.675 t·hm-2、百畝方均產(chǎn)11.250 t·hm-2的“浙江農(nóng)業(yè)之最”紀錄。2019年，嘉67在海寧以單產(chǎn)13.073 t·hm-2、百畝方均產(chǎn)12.407 t·hm-2打破并創(chuàng)造了新的“浙江農(nóng)業(yè)之最”紀錄。2020年，浙粳99在諸暨以單產(chǎn)13.376 t·hm-2、百畝方均產(chǎn)13.049 t·hm-2再次打破并創(chuàng)造了新的“浙江農(nóng)業(yè)之最”單季常規(guī)晚粳稻紀錄。

對“十三五”審定的常規(guī)晚粳稻品種在浙江省區(qū)試中的生產(chǎn)試驗產(chǎn)量進行比較(表1)，發(fā)現(xiàn)2016年審定的4個品種的增產(chǎn)率在8.3%～10.4%，產(chǎn)量優(yōu)勢明顯。2017年審定的3個品種中有2個為彎穗類型品種，3個品種均比對照秀水134增產(chǎn)，但增產(chǎn)率小于5%。2018年審定品種的產(chǎn)量均低于9.000 t·hm-2，且相對于對照的增產(chǎn)率也偏低；2020年有2個品種的產(chǎn)量突破10.000 t·hm-2，特別是嘉禾247，比對照秀水134增產(chǎn)7.7%，達極顯著水平，增產(chǎn)點率達100.0%。嘉禾247為半直立穗型品種，穗大粒多，2 a區(qū)試平均單產(chǎn)比對照增產(chǎn)9.3%，顯示出較高的產(chǎn)量潛力。

浙江育種界的共識——沒有類型的突破就沒有產(chǎn)量的突破[4]。水稻穗型按穗整體呈現(xiàn)的形態(tài)可分為直立穗型、半直立穗型和彎穗型3種類型[5]。浙江省“十三五”育成的20個晚粳稻品種，大部分為直立穗型，只有3個半直立穗型品種、3個彎穗型品種(表1)。因此，在高產(chǎn)水稻育種攻關(guān)中，增加品種的類型、育成多種穗型的品種，是水稻產(chǎn)量突破的途徑之一。

表1 “十三五”育成常規(guī)晚粳稻品種在浙江省區(qū)試中的表現(xiàn)

據(jù)研究，穗型直立使水稻具有良好的群體結(jié)構(gòu)和抗倒伏能力，從而具有較高的群體物質(zhì)生產(chǎn)能力[6]；但直立穗型品種食味品質(zhì)一般[7]。然而，直立穗型水稻的加工品質(zhì)和外觀品質(zhì)可通過育種手段得到顯著改善，甚至趕上并超過其他穗型品種[6]。本文中涉及的品種大部分為直立穗類型，其米質(zhì)在2等至4等之間。其中，功能稻品種浙大鋅稻為直立穗型，且米質(zhì)達食用粳稻品種品質(zhì)部頒1等；半直立穗型品種嘉禾247的米質(zhì)為普通等級，而直立穗型品種秀水6127的2 a米質(zhì)分別為3等和2等。

穗部特征與稻曲病發(fā)生存在密切聯(lián)系[8-9]，研究發(fā)現(xiàn)，稻曲病發(fā)生呈直穗型>半直穗型>彎穗型的規(guī)律[10]。這可能是由于水稻穗部結(jié)構(gòu)特征直接影響粒間空氣濕度和空氣流通，而稻曲病的發(fā)生與穗內(nèi)部的微環(huán)境密切相關(guān)[11]。近年來，秈粳雜交稻發(fā)生稻曲病的問題越來越普遍，作為秈粳雜交稻重要的橋梁親本之一的常規(guī)晚粳稻，在品種選育中還需關(guān)注稻曲病的抗性及發(fā)病情況。根據(jù)近2 a浙江省區(qū)試中的稻曲病抗性鑒定結(jié)果(數(shù)據(jù)未列)，與秈粳雜交稻品系大部分為感病的情況相比，抗稻曲病的常規(guī)晚粳稻品系數(shù)量在69.2%～100%，抗性水平相對較好。這可能與秈粳雜交稻穗大粒多、著粒密、需肥量大、植株含氮量高、易感稻曲病有關(guān)系。

在稻瘟病和白葉枯病抗性方面，20個品種最高只有中抗水平；其中稻瘟病抗性只有9個品種為中抗，其余都為中感水平；白葉枯病抗性達中抗的只有3個品種，沒有雙抗品種(表1)。已經(jīng)鑒定褐飛虱抗性的17個品種都表現(xiàn)為高感水平。浙江地形生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，夏季炎熱多雨，氣象災(zāi)害繁多[12]，病蟲害也極易暴發(fā)，生產(chǎn)上對抗病蟲害水稻品種需求迫切，特別是稻瘟病、白葉枯病和褐飛虱抗性強的品種[13]。對61份2008—2019年育成的浙江省常規(guī)晚粳稻品種(系)分子檢測發(fā)現(xiàn)，浙江省的常規(guī)晚粳稻品種(系)具有多個抗稻瘟病基因，未檢測到Pil1基因，部分品系中含有抗褐飛虱基因Bph14、Bph15，未檢測到抗白葉枯基因Xa21、Xa23，可能從一定程度上反映出浙江新育成水稻品種(系)部分抗蟲害抗性基因的分布情況[14]。因此，“十四五”育種者需要從表型鑒定篩選抗性基因等方面，提升育種材料的垂直抗性和水平抗性，因此，常規(guī)晚粳稻抗性育種任重道遠。

2 “十三五”常規(guī)晚粳稻推廣情況

表2列舉了15個“十三五”育成的常規(guī)晚粳稻品種2016—2020年在浙江省內(nèi)的推廣面積，15個品種在浙江省內(nèi)累計推廣面積36.67萬hm2。從圖1可知，新育成品種的總推廣面積逐年增加，至2020年達12.67萬hm2；育成品種在常規(guī)晚粳稻推廣面積中的占比逐年提高，從2016年的3.74%上升到2020年的59.04%，實現(xiàn)了品種的更新?lián)Q代。

表2 “十三五”育成常規(guī)晚粳稻品種在浙江省的推廣面積

圖1 “十三五”育成的常規(guī)晚粳稻品種在浙江省的推廣情況

“十三五”育成的常規(guī)晚粳稻品種中，推廣面積最大的是浙粳99，5 a累計推廣14.45萬hm2，也是年推廣面積最大的1個品種，年推廣2.89萬hm2。大穗型單季晚粳稻品種浙粳99具有早生快發(fā)、莖粗抗倒等特點，在浙江省區(qū)試中平均增產(chǎn)8.0%，增產(chǎn)點率100%，是我國首個百畝方平均667 m2單產(chǎn)突破850 kg的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)常規(guī)粳稻新品種；該品種聚合有Pita、Pi2、Pi25、Pi40、Pi41、Pib、Pikm等稻瘟病抗性基因[13,15]，其直鏈淀粉含量15.5%，米飯食味性好；連續(xù)5 a為浙江省主導(dǎo)品種(2017—2021年)。雙季粳稻浙粳96，因其稻瘟病抗性強、轉(zhuǎn)色好、米質(zhì)優(yōu)，成為新的雙季粳稻主栽品種[16]。

3 功能多樣化水稻新品種的培育

浙江是世界稻作文化起源地，地處亞熱帶季風區(qū)，屬于多類型水稻皆適宜種植的地區(qū)。因此，開展不同類型水稻新品種的選育，對增加農(nóng)業(yè)收益、提高農(nóng)民收入有重要作用。“十三五”育成的常規(guī)晚粳稻品種中，有1個糯稻品種和2個功能稻品種，拓展了水稻品種的功能。

浙江省黃酒是世界三大古酒之一，也是浙江人民消費的主要酒品之一，它不僅是浙江釀酒文化傳承的重要載體，也是浙江人民智慧的結(jié)晶[17]。但因多種主客觀原因，浙江黃酒主要原材料長期依靠外省供應(yīng)，缺少自主選育的釀酒專用糯稻品種，由于省外生產(chǎn)的糯稻品質(zhì)參差不齊，制約了浙江優(yōu)質(zhì)黃酒的生產(chǎn)?！笆濉闭憬〕Ｒ?guī)粳稻審定品種中，只有1個糯稻品種浙糯106，“十四五”亟須培育浙江黃酒釀制專用糯稻品種，推進浙江黃酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

此外，2018年浙江省開始了功能稻新品種的自主試驗和審定工作，如浙大鋅稻和浙大黑彩禾等具有特殊保健功能、產(chǎn)量相對較低的水稻新品種，相繼通過浙江省種子站開通特殊渠道審定。隨著經(jīng)濟的發(fā)展、人民生活水平的不斷提高，功能稻在未來也有一定的市場。開展受市場歡迎、受消費者青睞的功能稻育種，豐富晚粳稻品種多樣性，提高農(nóng)業(yè)效益，也是晚粳稻育種的重要目標之一。

4 展望

水稻育種的內(nèi)涵就是創(chuàng)造變異、重組變異、選擇變異和穩(wěn)定變異，最后培育出綜合性狀全新的品種[18]。因此，針對浙江省常規(guī)晚粳稻，育種者還需加大變異的強度，通過引進各種水稻種質(zhì)資源，結(jié)合輻照誘變、遠緣雜交等提高變異的頻度，利用分子標記輔助選擇、基因編輯技術(shù)，提高育種的精確度，實現(xiàn)常規(guī)晚粳稻類型的突破。

總體上，浙江常規(guī)晚粳稻育種在保持現(xiàn)有產(chǎn)量基礎(chǔ)上，對品質(zhì)、抗性要求在不斷提高，對品種長勢、長相也提出了新的要求，對培育篩選出突破現(xiàn)有品種株葉形態(tài)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病粳稻新品種的呼聲越來越高。

水稻常規(guī)稻育種是其他水稻品種選育的基礎(chǔ)，常規(guī)晚粳稻品種為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗秈粳雜交稻配組提供了優(yōu)異的種質(zhì)資源。2016—2020年共審定秈粳雜交稻新品種28個，包括嘉禾212、秀水134等常規(guī)晚粳稻品種轉(zhuǎn)育不育系配制的雜交組合；這些雜交稻品種中增產(chǎn)幅度達8.0%或以上的有17個，占60.7%；增產(chǎn)幅度達10%以上的品種有13個，占46.4%。因此，可以預(yù)見，“十三五”育成的20個常規(guī)晚粳稻品種，還將在雜交稻配組中發(fā)揮作用，為浙江省的水稻高產(chǎn)和糧食安全提供種質(zhì)保障。