藍明全
(廣西陸川縣烏石鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合服務(wù)中心,陸川 537700)
廣東省水稻種植和育種在我國具有重要的地位,2021 年廣東省水稻播種面積和總產(chǎn)量分別為182.74 萬hm2和1104.4 萬t,均居全國第8 位[1]。廣東省育種水平處于全國前列,審定通過的水稻品種具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性好、推廣面積大等特點[2]。自1978 年實行品種審定制度以來至2021 年,有1135 個次品種通過廣東省或國家品種審定,迄今已有常規(guī)稻廣陸矮4 號、窄葉青8 號、特青2 號、黃華占及雜交稻汕優(yōu)3550、II 優(yōu)3550、博優(yōu)998、天優(yōu)998 等36 個品種推廣面積超66.7 萬hm2[3]?!笆濉币詠?,伴隨居民消費市場升級、生物育種前沿技術(shù)加速發(fā)展、水稻種植結(jié)構(gòu)改變等種業(yè)形勢變化[4-5],廣東省審定通過的水稻品種特性有所改變。本文根據(jù)國家水稻數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析2016-2021 年廣東省審定通過水稻品種的農(nóng)藝性狀、米質(zhì)和抗性等,旨在為水稻新品種選育提供參考。
1.1 研究材料本文數(shù)據(jù)來源于國家水稻數(shù)據(jù)中心,以2016-2021 年廣東省通過審定的466 個品種(不包含不育系)為研究對象,統(tǒng)計分析了水稻品種的類型、生育期、有效穗數(shù)、株高、穗總粒數(shù)、結(jié)實率、產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等主要性狀。
1.2 統(tǒng)計分析方法
1.2.1 審定品種類型分類根據(jù)水稻品種繁殖方式規(guī)則將水稻品種分為4 種類型:秈型常規(guī)稻、秈型兩系雜交稻、秈型三系雜交稻、秈粳交三系雜交稻,分析審定通過的各類型水稻品種農(nóng)藝性狀、抗性等及秈型雜交稻的不育系使用情況、每個不育系配組通過審定的品種數(shù)量。
1.2.2 品種選育單位分析按照品種選育單位的性質(zhì)將品種來源分為:企業(yè)(包含企業(yè)單獨選育及企業(yè)間合作選育)、科研院所(包含大中院校、各級農(nóng)科院和推廣站等,含科研院所單獨選育及科研院所間合作選育)、科企合作(科研院所與企業(yè)合作選育)3 種類型[6]。第一選育單位分析根據(jù)品種第一選育單位的性質(zhì)分為2 種類型:企業(yè)和科研院所,對其審定品種數(shù)進行統(tǒng)計分析。
1.2.3 優(yōu)質(zhì)稻數(shù)量統(tǒng)計按照審定時公布的米質(zhì)分析結(jié)果,將米質(zhì)達到國標(GB/T 17891—2017《優(yōu)質(zhì)稻谷》)三級或部標(NY/T 593—2013《食用稻品種品質(zhì)》)三級或國標優(yōu)糯級以上的品種列為優(yōu)質(zhì)稻,統(tǒng)計各類型優(yōu)質(zhì)品種占優(yōu)質(zhì)稻的比例和各類型優(yōu)質(zhì)稻品種占本類型品種的比例。
1.3 數(shù)據(jù)分析方法利用Excel 2019、Origin 2021軟件進行數(shù)據(jù)分類、統(tǒng)計及制作圖表。
2.1 審定品種數(shù)量及類型從表1 可知,廣東省2016-2021 年審定通過的水稻品種共466 個,其中2016 年61 個、2017 年82 個、2018 年64 個、2019 年86 個、2020 年96 個、2021 年77 個,年平均審定78 個品種;廣東省審定通過的水稻品種類型主要是秈型常規(guī)稻、秈型兩系雜交稻和秈型三系雜交稻,其品種數(shù)量分別為149 個、84 個、232 個,分別占總數(shù)的31.97%、18.03%和49.79%,均適宜在廣東省內(nèi)早晚造種植。有21 個香稻通過審定,包含秈型常規(guī)稻11 個和秈型三系雜交稻10 個;有18 個有色稻通過審定,其中紅米17 個(包含9 個秈型常規(guī)稻、6 個秈型兩系雜交稻、2 個秈型三系雜交稻)、黑米1 個(南兩優(yōu)黑一號)。
表1 廣東省2016-2021 年審定水稻品種數(shù)量及類型統(tǒng)計
2.2 品種選育單位
2.2.1 品種選育單位統(tǒng)計廣東省2016-2021 年通過審定的466 個水稻品種主要由科研院所、企業(yè)以及科企合作選育,企業(yè)合作選育的品種數(shù)量較少,其中由科研院所選育的品種數(shù)量為182 個,占39.06%;由企業(yè)單獨選育的品種數(shù)量為121 個,占25.97%;由科研院所和企業(yè)合作選育的品種數(shù)量為146 個,占31.33%;由企業(yè)間合作選育的品種數(shù)量為17 個,僅占3.65%(表2)。
表2 2016-2021 年廣東省審定品種選育單位情況
2.2.2 第一選育單位466 個審定品種共有79 家第一選育單位,其中科研院所34 家,企業(yè)45 家。審定品種個數(shù)最多的10 家單位中有4 家科研院所和6 家企業(yè),依次為:廣東省農(nóng)業(yè)科學院水稻研究所(148 個)、廣東粵良種業(yè)有限公司(32 個)、華南農(nóng)業(yè)大學國家植物航天育種工程技術(shù)研究中心(29個)、廣東天弘種業(yè)有限公司(20 個)、廣東華農(nóng)大種業(yè)有限公司(14 個)、廣東省金稻種業(yè)有限公司(12個)、廣州市農(nóng)業(yè)科學研究院(12 個)、廣東鮮美種苗股份有限公司(12 個)、袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司(11 個)、佛山市農(nóng)業(yè)科學研究所(9 個),以上10 家單位共審定通過了299 個水稻品種,占審定總數(shù)的64.16%。
2.3 審定品種的主要性狀分析
2.3.1 年度間產(chǎn)量變化廣東省2016-2021 年的年平均氣溫穩(wěn)定在22.3~23.0℃之間,日照時數(shù)除2021年外,其他年份的日照時數(shù)比較接近,整體氣候條件比較穩(wěn)定(圖1)。2016-2021 年廣東省審定水稻品種的各年份每hm2平均產(chǎn)量分別為7151.50kg、7342.29kg、7319.29kg、7110.98kg、7190.27kg、7114.89kg,同年相比區(qū)域試驗對照品種,增產(chǎn)幅度分別為2.16%、2.86%、3.98%、4.23%、3.83%、3.25%,共有370 個水稻品種比對照增產(chǎn),占審定品種總數(shù)的79.40%,96 個水稻品種相對對照減產(chǎn),占審定品種總數(shù)的20.60%。除2020 年審定品種產(chǎn)量變異系數(shù)為11.14%外,其他年份審定的水稻品種產(chǎn)量變異系數(shù)均小于10%,各年份審定的水稻品種產(chǎn)量相對平穩(wěn),氣候條件對審定品種的產(chǎn)量影響較?。ū?)。
圖1 廣東省2016-2021 年氣候概況
表3 2016-2021 年廣東省審定水稻品種的平均產(chǎn)量
2016-2021 年廣東省審定的水稻品種中,各類型水稻品種生育期、株高、有效穗數(shù)、穗長、結(jié)實率、千粒重和生產(chǎn)試驗產(chǎn)量均比較接近(表4)。秈型常規(guī)稻和秈型雜交稻的平均生育期在117.23~122.68d之間,平均株高在102.17~109.42cm 之間,平均有效穗數(shù)在255.60~280.93 萬穗/hm2之間,平均穗長在21.84~23.88cm之間,平均每穗粒數(shù)在138.08~153.10粒之間;秈型常規(guī)稻的結(jié)實率在84.24%~86.00%之間,高于秈型兩系雜交稻(82.68%~84.70%)和秈型三系雜交稻(82.14%~83.20%)的結(jié)實率;秈型三系雜交稻和秈型兩系雜交稻的千粒重分別在23.90~24.92g、23.60~25.03g 之間,略高于秈型常規(guī)稻的千粒重(22.32~23.42g);秈型兩系雜交稻以及秈型三系雜交稻的產(chǎn)量分別在7026.38~7914.80kg/hm2、7042.64~7479.74kg/hm2之間,略高于秈型常規(guī)稻的產(chǎn)量(6840.37~7299.04kg/hm2);相對于對照品種,秈型常規(guī)稻、秈型兩系雜交稻、秈型三系雜交稻分別增產(chǎn)1.11%~5.58%、1.89%~5.96%、1.00%~4.24%。
表4 2016-2021 年廣東省審定水稻品種的主要性狀
2.3.2 審定品種抗性表現(xiàn)由表5 可知,2016-2021 年廣東省審定通過的水稻品種稻瘟病抗性為高抗、抗、中抗、中感、感和高感的水稻品種數(shù)量分別為87 個、299 個、54 個、17 個、7 個和2 個,稻瘟病抗性中抗及以上的水稻品種數(shù)量為440 個,占94.42%,表明廣東省2016-2021 年所審定通過的水稻品種具備較強的稻瘟病抗性。2016-2021 年廣東省通過審定的水稻品種白葉枯病抗性為抗、中抗、中感、感和高感的水稻品種數(shù)量分別為20 個、66 個、133 個、170 個和77 個,白葉枯病抗性中抗及以上的水稻品種數(shù)量為86 個,占18.45%,說明廣東省2016-2021 年所審定通過的水稻品種的白葉枯病抗性仍有提升的空間;同時具備雙抗(稻瘟病、白葉枯病抗性)達中抗及以上水平的水稻品種數(shù)量為82個(圖2)。
圖2 2016-2021 年廣東省審定水稻品種雙抗和雙感稻瘟病、白葉枯病數(shù)量統(tǒng)計
表5 2016-2021 年廣東省審定水稻品種的抗性級別數(shù)量
廣東省2016-2021 年各年審定通過的水稻品種葉瘟和穗瘟等級較低且波動幅度較?。▓D3),其審定品種的葉瘟等級范圍在0.8~3.0 之間,50%的品種葉瘟等級在1.2~2.0 之間,葉瘟平均等級、中位數(shù)等級分別在1.45~1.76、1.4~1.6 之間;審定品種的穗瘟等級范圍在1.0~5.4 之間,50%的品種數(shù)量穗瘟等級在1.7~3.5 之間,穗瘟平均等級、中位數(shù)等級分別在2.27~2.81、2.2~3.0 之間。白葉枯菌株的抗性有一定的波動,2016 年審定水稻品種的白葉枯菌株抗性弱于其他年份,2016 年Ⅳ型菌株抗性的平均等級、中位數(shù)等級分別為6.79、7.0,Ⅴ型菌株抗性的平均等級、中位數(shù)等級分別為8.07、7.0,而2017-2021 年份的Ⅳ型菌株抗性平均等級、中位數(shù)等級分別為4.42~5.21、5.0,Ⅴ型菌株抗性平均等級、中位數(shù)等級分別為6.30~7.07、7.0(圖3)。
圖3 2016-2021 年廣東省審定水稻品種抗性性狀統(tǒng)計
2.3.3 審定品種優(yōu)質(zhì)稻數(shù)量統(tǒng)計廣東省2016-2021 年審定的水稻品種中有282 個水稻品種米質(zhì)達到國標優(yōu)質(zhì)三級(部標三級)及以上,其中秈型常規(guī)稻118 個、秈型三系雜交稻113 個、秈型兩系雜交稻51 個,共占審定品種總數(shù)的60.52%(表6)。廣東省審定通過的水稻品種達到國標一級(部標一級)和國標二級(部標二級)的優(yōu)質(zhì)水稻品種比例整體增加,未達國標(部標)米質(zhì)優(yōu)質(zhì)的品種數(shù)量比例由2016-2018 年的48.78%~54.10%逐漸下降至2020 年的27.08%和2021 年的28.57%,達到國標(部標)優(yōu)質(zhì)的水稻品種數(shù)量占比整體增加(圖4)。2016-2021 年廣東省審定的水稻品種的堊白度逐年下降,稻米透明度級別逐年降低,稻米的長寬比在2020-2021 年有增加的趨勢,所審定品種的整體米質(zhì)性狀有一定的提升(表7)。
圖4 2016-2021 年廣東省審定水稻品種米質(zhì)級別數(shù)量和比例
表6 2016-2021 年廣東省審定的優(yōu)質(zhì)稻數(shù)量統(tǒng)計
表7 2016-2021 年廣東省審定水稻品種性狀統(tǒng)計
2.3.4 不育系使用情況由表8 可知,2016-2021年廣東省審定通過的317 個雜交稻品種共使用了129 個不育系,其中兩系不育系38 個、三系不育系91 個。所審定的317 個雜交稻中,有180 個雜交稻利用了本省選育的52 個不育系,137 個雜交稻利用了外省選育的77 個不育系,表明廣東省審定雜交稻利用的不育系來源較廣,對外省的不育系依賴程度不高;總共有71 個不育系僅有1 個品種通過審定,27 個不育系有2 個品種通過品種審定,分別占不育系總數(shù)的55.04%和20.93%。恒豐A 所配組合中通過審定的水稻品種最多(共18 個),其次是五豐A(15 個)、吉豐A(13 個)、Y58S 和裕A(12 個)、深08S 和金龍A(8 個)、廣泰A 和卓A(7 個)、南11S 和勝A(6 個),表明這些不育系具備較高的配合力。
表8 2016-2021 年廣東省審定雜交水稻品種的不育系利用情況
3.1 廣東省水稻育種現(xiàn)狀廣東省位于我國華南稻作區(qū),雨熱充足,適宜早晚造水稻種植,常規(guī)稻和雜交稻基本上為早晚造兼用型品種[7]。2016-2021年通過審定的水稻品種共466 個,其中秈型常規(guī)稻149 個、秈型兩系雜交稻84 個、秈型三系雜交稻232個,秈粳交三系雜交稻1 個。在品種審定數(shù)量上,雜交稻占比68.03%,說明雜交稻在廣東省品種審定中仍處于主導地位[8];各年度審定通過的水稻品種平均產(chǎn)量穩(wěn)定在7110.98~7342.29kg/hm2,整體上秈型常規(guī)稻的生育期、株高、有效穗數(shù)、穗長、結(jié)實率、千粒重與秈型雜交稻比較接近,且多數(shù)審定的秈型常規(guī)稻在米質(zhì)上明顯優(yōu)于秈型雜交稻,表明廣東省常規(guī)稻育種處于全國領(lǐng)先水平[2]。此外,廣東省選育雜交稻的不育系來源較廣,本省具備一定數(shù)量優(yōu)質(zhì)、高配合力的不育系是保障和促進水稻種質(zhì)資源創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)。
從品種選育單位來看,科研院所選育的品種數(shù)量最多,達182 個;由科研院所和企業(yè)合作選育的品種數(shù)量次之,為146 個;由企業(yè)單獨選育的品種數(shù)量為121 個;企業(yè)間合作選育的品種數(shù)量為17 個,僅占3.65%,而選育品種數(shù)量前10 的單位占比達64.16%,說明新品種的選育主要以實力較強科研院所、科企合作為主,走強強聯(lián)合發(fā)展之路是我國育種資源整合的發(fā)展趨勢。
3.2 水稻品種抗性持續(xù)提升稻瘟病和白葉枯病是華南稻作區(qū)的主要病害,嚴重危害水稻產(chǎn)量[9-11]。選育和種植抗性水稻品種是水稻生產(chǎn)、降低病菌危害最為便捷的方式之一[12]。廣東省水稻抗性育種取得較大成就,“十二五”期間廣東省審定的秈型常規(guī)稻品種稻瘟病中抗及以上水平的水稻占比達56.40%[10],而2016-2021 年廣東省審定通過達到稻瘟病中抗及以上水平的水稻占比達94.42%(表5),各年度葉瘟和穗瘟抗性指數(shù)分別保持在0.8~3.0 和1.0~5.4,表明廣東省的水稻稻瘟病抗性育種保持在較高水平并有持續(xù)提升的趨勢;華南地區(qū)白葉枯病菌致病型主要為IV 型、V 型、IX 型,V、IX 致病型對稻種資源危害性更大[13],2016-2021 年廣東省審定水稻品種白葉枯病中抗及以上水平的水稻品種占比為18.45%,V 型菌株抗性水平偏弱,而2021 年廣東省在水稻品種審定白葉枯病抗性上新增IX 型病菌抗性考核,表明在華南地區(qū)選育水稻品種時還需注意V 型、IX 型等主要優(yōu)勢致病菌系的危害。
3.3 優(yōu)質(zhì)稻育種水平持續(xù)提升2002 年以來廣東省優(yōu)質(zhì)稻育種發(fā)展迅速,培育了一大批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)抗性兼?zhèn)涞亩i型常規(guī)水稻新品種[14]?!笆濉币詠?,廣東省審定通過的水稻米質(zhì)達到國標或部標優(yōu)質(zhì)一級、二級的優(yōu)質(zhì)稻數(shù)量整體上升,優(yōu)質(zhì)稻以秈型常規(guī)稻為主。以具備恢復基因的優(yōu)質(zhì)常規(guī)稻作為恢復系[7,15]和改良不育系[16]等手段,推動了華南優(yōu)質(zhì)雜交稻育種的迅速發(fā)展。2016-2021 年廣東省審定通過的水稻品種中共有164 個優(yōu)質(zhì)雜交稻,占優(yōu)質(zhì)稻總數(shù)的58.16%;但由于秈型雜交稻堊白粒率和堊白度等外觀品質(zhì)改良困難[17],選育的優(yōu)質(zhì)雜交稻以國標或部標三級為主,一、二級數(shù)量較少。此外,伴隨人民對好看、好聞、好吃、高營養(yǎng)等品質(zhì)稻米的需求[18],2020 年開始有優(yōu)質(zhì)香型水稻品種通過審定,實現(xiàn)零的突破,表明優(yōu)質(zhì)、香味、多抗、高效的水稻品種選育具備較大市場需求前景[19-20]。