楊惠杰,鄭家團(tuán),謝華安﹡
(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所,福建福州 350018;2.福州國(guó)家水稻改良分中心,福建福州 350018)
福建省號(hào)稱“八山一水一分田”,要以占全國(guó)1.3%耕地養(yǎng)活全國(guó)2.6%人口,水稻作為福建省最重要的糧食作物,對(duì)福建省的糧食安全承擔(dān)著極為重要的角色。種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ),一切農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)都是圍繞優(yōu)良品種展開的,而一切農(nóng)業(yè)科研工作也圍繞培育和使用優(yōu)良品種而創(chuàng)新發(fā)展。在新時(shí)期福建省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)是大力提倡發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè),促進(jìn)農(nóng)業(yè)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收。糧食生產(chǎn)不但要提高品種的產(chǎn)量潛力,更要注重品質(zhì)改良和抗性的提高,并通過綜合栽培配套技術(shù)研究,進(jìn)而提高單位面積的產(chǎn)量水平,以此提高農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。
為適應(yīng)福建省糧食生產(chǎn)需求,福建省科技廳于2008年設(shè)立了科技重大專項(xiàng)“糧食作物育種技術(shù)研究”項(xiàng)目(第二期),其中設(shè)立了“雜交水稻新品種選育與栽培技術(shù)研究” 專題(專題一),該專題由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所牽頭,福建農(nóng)科院生物技術(shù)研究所、福建農(nóng)林大學(xué)和三明、南平、泉州、漳州、寧德等市農(nóng)科所以及尤溪縣生化所等單位參加,開展了優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、多抗的水稻新品種選育工作。通過3 a(2008—2010年)的實(shí)施,取得豐碩成果,全面完成預(yù)期的目標(biāo)任務(wù)。文章將介紹該專題的主要研發(fā)內(nèi)容以及所取得的研究進(jìn)展和成效,可以認(rèn)為是福建省雜交水稻研究的最新進(jìn)展,以供參考。
挖掘與利用優(yōu)異資源,從選育保持系入手,轉(zhuǎn)育成優(yōu)質(zhì)、不育性穩(wěn)定、高異交率、高配合力、抗稻瘟病的不育系。
常規(guī)技術(shù)與現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合的育種手段,創(chuàng)造新種質(zhì),聚合有利基因,塑造優(yōu)良株型,育成的優(yōu)質(zhì)、恢復(fù)力、高配合力、花粉量、抗病的新恢復(fù)系與不育系配組,或新育成的優(yōu)質(zhì)、不育性穩(wěn)定、高異交率、高配合力、抗稻瘟病的不育系與恢復(fù)系配組,配制出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、適應(yīng)性廣的三系雜交稻新品種。
挖掘、收集和鑒定優(yōu)質(zhì)、抗性、高配合力水稻種質(zhì)新質(zhì)源,利用生態(tài)壓力定向選擇法結(jié)合分子標(biāo)記輔助選擇育種技術(shù)選育優(yōu)質(zhì)、抗病、異交率高、配合力強(qiáng)、不育期不育性穩(wěn)定的零風(fēng)險(xiǎn)的二系核不育系與恢復(fù)系配組,配制出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病、適應(yīng)性廣的二系雜交稻新品種。
探索水稻航天高效育種技術(shù),利用航天育種技術(shù)與雜交育種技術(shù)相結(jié)合的育種方法,創(chuàng)制突破性的育種新材料,聚合有利基因,育成優(yōu)質(zhì)、高配合力、多抗的恢復(fù)系,培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗水稻新品種,提升中國(guó)水稻育種水平,構(gòu)建航天育種創(chuàng)新技術(shù)體系。
挖掘和利用優(yōu)異種質(zhì)資源,應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇,聚合有利基因,塑造優(yōu)良株型,創(chuàng)制優(yōu)質(zhì)、恢復(fù)力強(qiáng)、配合力高、花粉量大、制種產(chǎn)量高和抗性好的恢復(fù)系;培育耐儲(chǔ)藏、稻瘟病抗性近等基因系、白葉枯病抗性和飛虱抗性育種新材料,構(gòu)建抗病蟲分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)體系。
共育成65個(gè)雜交水稻新品種通過省級(jí)以上審定,其中國(guó)家審定15個(gè),福建省審定50個(gè),優(yōu)質(zhì)(米質(zhì)指標(biāo)達(dá)部頒三級(jí)米及以上)品種14個(gè)(表1)。
表1 通過國(guó)家及福建省審定的品種
續(xù)表1
各成員單位共育成31個(gè)水稻不育系通過技術(shù)成果鑒定(評(píng)審),其中三系不育系24個(gè),二系不育系7個(gè)(表2)。
通過分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)育成的聚合2~3個(gè)抗病基因的Ⅱ-32A、金23A、花2A的近等基因系5個(gè)。通過分子育種已初步育成抗稻瘟病不育系1個(gè),抗白葉枯病不育系2個(gè),培育抗稻瘟病恢復(fù)系近等基因系17個(gè)。育成抗稻瘟病新材料41份、抗白葉枯病新材料10份、抗稻飛虱的新材料16份。創(chuàng)造具有新基因質(zhì)源的優(yōu)質(zhì)、多抗、高配合力明恢86、蜀恢527恢復(fù)系近等基因系材料25個(gè),完成了5個(gè)基因QTL定位。通過分子標(biāo)記輔助選擇育成的抗稻瘟病5個(gè)新品種參加區(qū)試。
項(xiàng)目組各成員單位在項(xiàng)目實(shí)施期間,共取得農(nóng)業(yè)部植物新品種權(quán)保護(hù)50項(xiàng)(表3)、品種權(quán)保護(hù)受理公告40項(xiàng);獲得發(fā)明專利3項(xiàng)、實(shí)用專利1項(xiàng)(表4)。
本項(xiàng)目各成員單位共有7個(gè)項(xiàng)目獲獎(jiǎng)(表5),其中省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng),二等獎(jiǎng)1項(xiàng),三等獎(jiǎng)1項(xiàng),三明市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng),南平市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
表2 通過技術(shù)成果鑒定(評(píng)審)的不育系及其特點(diǎn)
表3 取得農(nóng)業(yè)部植物新品種權(quán)保護(hù)品種
續(xù)表3
表4 獲得專利情況
表5 獲獎(jiǎng)成果情況
根據(jù)重大專項(xiàng)的相關(guān)規(guī)定,各成員單位育成的水稻新品種在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用面積統(tǒng)計(jì)時(shí)間從第一期糧食重大專項(xiàng)(2004—2005年)結(jié)束后的2006年開始至2010年的5 a時(shí)間,且只統(tǒng)計(jì)其中1 a的推廣面積達(dá)6 666.7 hm2(10萬畝)以上的品種。結(jié)果:2006—2010年5 a間,各成員單位育成的品種在福建省應(yīng)用推廣累計(jì)達(dá)214.8萬hm2,按區(qū)試對(duì)照種產(chǎn)量6 300 kg/hm2,育成新品種平均比對(duì)照增產(chǎn)5%計(jì)算,每公頃增產(chǎn)稻谷322.5 kg,共增產(chǎn)稻谷6.93億kg,按稻谷價(jià)格2.00元/kg計(jì)算,可增加社會(huì)效益13.86億元;同時(shí),由于新育成品種抗性相對(duì)較強(qiáng),減少農(nóng)藥施用量,每公頃可降低生產(chǎn)成本300元,可為農(nóng)民節(jié)約成本6.44億元。農(nóng)民通過本項(xiàng)目成果共計(jì)可增收節(jié)支20.30億元,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。