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        國標(biāo)一級(jí)優(yōu)質(zhì)稻品種黃華占的選育及應(yīng)用

        2012-12-31 00:00:00周少川李宏黃道強(qiáng)盧德城賴穗春王志東周德貴李康活王重榮李輝
        湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012年10期

        摘要:黃華占是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所應(yīng)用核心種質(zhì)育種理論育成的常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻新品種,2007年通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,該品種產(chǎn)量比對(duì)照品種汕優(yōu)63增產(chǎn)顯著,米質(zhì)達(dá)國標(biāo)一級(jí),早熟,抗倒性好,耐熱性強(qiáng),適應(yīng)性廣,2009~2012年成為湖北省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種,在包括湖北在內(nèi)的南方稻區(qū)大面積種植。

        關(guān)鍵詞:優(yōu)質(zhì)稻;黃華占;核心種質(zhì);選育

        中圖分類號(hào):S511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0439-8114(2012)10-1960-05

        廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所開創(chuàng)的水稻矮化育種和超高產(chǎn)育種研究工作成績斐然,其育成的水稻品種廣陸矮4號(hào)、桂朝2號(hào)等曾在整個(gè)南方稻區(qū)推廣應(yīng)用。黃華占是作為優(yōu)質(zhì)稻品種第一個(gè)在南方稻區(qū)大面積種植的新品種。黃華占2005年通過廣東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,2007年通過湖南省、湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,2008年通過廣西壯族自治區(qū)、海南省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,2009年通過江西省南昌市和上饒市引種許可,2010年通過浙江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定,江西省宜春市引種許可,2011年通過重慶市農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。2012年申報(bào)國家晚秈品種審定和陜西省審定。2006~2012年成為廣東省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種,2009~2012年成為湖北省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種,2012年成為湖南省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種。該品種獨(dú)特的耐肥抗倒性、耐熱性、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和抗性的綜合優(yōu)勢(shì)正在為我國優(yōu)質(zhì)稻米的產(chǎn)業(yè)化、滿足廣大城鄉(xiāng)人民日益提高的生活需求、提高農(nóng)民和稻米加工企業(yè)的收入發(fā)揮巨大作用。黃華占2004年廣東省種植0.37×104 hm2,南方稻區(qū)2005年種植1.81×104 hm2,2006年種植5.19×104 hm2,2007年種植12.79×104 hm2,2008年種植28.06×104 hm2,2009年種植54.19×104 hm2,2010年種植83.80×104 hm2,2011年種植87.79×104 hm2,迄今為止南方稻區(qū)種植面積累計(jì)已達(dá)273.63×104 hm2,為社會(huì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益102.78億元。

        1黃華占的選育

        黃華占是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所應(yīng)用核心種質(zhì)育種理論育成的常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻新品種[1-3]。2000年早季,以黃新占為母本,優(yōu)質(zhì)稻核心種質(zhì)豐華占為父本配制雜交組合。2000年晚季種植F1代12株,全部收取種子。2001年早季在高肥抗倒育種圃種植F2代1 000株左右,該群體葉大小適中、直,稈硬,株型好,熟相好,以豐八占優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)理想株型模式為基準(zhǔn),篩選出14個(gè)優(yōu)良單株。2001年晚季種植F3代,每個(gè)株系種植100株左右,在田間和溫室同時(shí)篩選白葉枯病抗性,同時(shí)在從化市呂田鎮(zhèn)稻瘟病重病區(qū)和溫室用混合菌篩選稻瘟病抗性,應(yīng)用近紅外技術(shù)活體篩選直鏈淀粉含量為13%~20%的小區(qū),其中1個(gè)小區(qū)綜合表現(xiàn)突出:小區(qū)植株表現(xiàn)為葉直、株型好、結(jié)實(shí)率高、熟相好、粒型好,白葉枯病鑒定為1級(jí),病區(qū)鑒定為穗瘟0級(jí),入選4株進(jìn)入2002年早季單株繁殖區(qū),為F4代。2002年早季用近紅外技術(shù)活體篩選直鏈淀粉含量15%~20%的小區(qū),在田間和溫室同時(shí)篩選白葉枯病抗性,同時(shí)在從化市呂田鎮(zhèn)稻瘟病重病區(qū)和溫室用混合菌篩選稻瘟病抗性,應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇稻瘟病和白葉枯病抗性。在單株繁殖區(qū)中篩選16個(gè)株系,進(jìn)入2002年晚季品繁,為F5代,以食味品嘗和谷物化學(xué)法相結(jié)合篩選優(yōu)異的蒸煮品質(zhì)和食味品質(zhì),繼續(xù)應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇稻瘟病和白葉枯病抗性;利用耐熱育種圃和抗倒育種圃篩選耐熱株系和抗倒株系,其中1個(gè)小區(qū)植株表現(xiàn)為植株矮、穗數(shù)多、功能葉直、株型好、耐肥抗倒、耐熱性好、結(jié)實(shí)率高、熟相好、粒型好,直鏈淀粉含量16%~18%,抗稻瘟病,白葉枯病抗性鑒定為1級(jí),命名為黃華占。

        從黃華占系譜分析(圖1)可知,黃華占遺傳基礎(chǔ)廣泛,其高產(chǎn)血緣有桂朝2號(hào)、特青、粳秈89;其優(yōu)質(zhì)血緣有IR37704-131-2-1-3-2、IR841、長絲占、清香占、華絲占;其白葉枯病抗源有DV85、特青;其稻瘟病抗源有IR36、IR37704-131-2-1-3-2、矮三蘆占、青六矮1號(hào)、8072-2。黃華占廣泛的遺傳基礎(chǔ)為其綜合優(yōu)良性狀、特別是廣泛適應(yīng)性奠定了基礎(chǔ)。黃華占是廣東省水稻矮化育種、超高產(chǎn)育種和優(yōu)質(zhì)育種成就的綜合集成[3]。

        2黃華占的種植表現(xiàn)

        黃華占2007年通過湖北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定。生產(chǎn)上大面積表現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、效益高、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣,2009~2012年成為湖北省一季晚稻主導(dǎo)品種。

        2.1高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)

        黃華占2005、2006年參加湖北省一季晚稻區(qū)域試驗(yàn),2005年初試平均產(chǎn)量7 979.40 kg/hm2,比對(duì)照汕優(yōu)63增4.58%,差異達(dá)極顯著水平,居第2位;2006年復(fù)試平均產(chǎn)量8 098.35 kg/hm2,比對(duì)照汕優(yōu)63增7.88%,差異達(dá)極顯著水平,居第3位,兩年平均比汕優(yōu)63早熟6 d。2009年國家晚秈區(qū)域試驗(yàn)初試平均產(chǎn)量7 526.85 kg/hm2,比對(duì)照汕優(yōu)46增3.01%,差異達(dá)極顯著水平,米質(zhì)達(dá)國標(biāo)一級(jí);2010年復(fù)試平均產(chǎn)量7 069.50 kg/hm2,比對(duì)照汕優(yōu)46增0.77%,米質(zhì)達(dá)國標(biāo)一級(jí);兩年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量7 298.18 kg/hm2,較對(duì)照汕優(yōu)46增1.91%。

        湖北省大面積推廣種植產(chǎn)量8 250.00~9 750.00 kg/hm2。2008年湖北省農(nóng)業(yè)廳組織以謝華安院士為組長的專家組對(duì)隨州市曾都區(qū)厲山鎮(zhèn)星炬村33.33 hm2連片黃華占一季晚稻進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)割驗(yàn)收,平均產(chǎn)量達(dá)10 201.50 kg/hm2。2010年10月9日,農(nóng)業(yè)部科教司委托湖北省農(nóng)業(yè)廳組織全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖北省種子管理站、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖北大學(xué)、武穴市農(nóng)業(yè)局等單位專家對(duì)湖北省武穴市大金鎮(zhèn)黃華占6.67 hm2示范方(一季晚稻)測(cè)產(chǎn)驗(yàn)收,黃華占產(chǎn)量9 850.50 kg/hm2

        2009、2010年湖南省分別在華容縣、洞口縣以黃華占作中稻高產(chǎn)示范0.22 hm2和0.20 hm2,實(shí)收產(chǎn)量分別高達(dá)12 055.50 kg/hm2和12 620.25 kg/hm2。2011年湖南省洞口縣種植黃華占330.00 hm2,一般產(chǎn)量9 750.00~11 250.00 kg/hm2,高產(chǎn)達(dá)12 000.00 kg/hm2以上,其中洞口鎮(zhèn)元豐村袁子健種植黃華占0.20 hm2,實(shí)收產(chǎn)量高達(dá)13 164.00 kg/hm2,被當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶稱為超級(jí)優(yōu)質(zhì)稻。

        2.2穩(wěn)定的優(yōu)良品質(zhì)

        黃華占為特等優(yōu)質(zhì)米,整精米率特別高,基本無堊白,軟硬適中,食味佳,米質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于泰國米,特別適合農(nóng)戶自留口糧消費(fèi)和訂單農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。米質(zhì)經(jīng)農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(武漢)測(cè)定,2005年整精米率為66.7%,堊白粒率為3%,堊白度為0.4%,直鏈淀粉含量為17.38%,膠稠度為73mm,長寬比為3.4,主要理化指標(biāo)達(dá)到優(yōu)質(zhì)稻國標(biāo)一級(jí)。2006年整精米率為68.2%(為目前審定應(yīng)用品種中最高),堊白粒率為10%,堊白度不超過0.8%,直鏈淀粉含量為18.2%,膠稠度為70 mm,長寬比為3.6,主要理化指標(biāo)達(dá)到優(yōu)質(zhì)稻國標(biāo)一級(jí)。

        2.3優(yōu)良的耐熱性

        不管在大面積生產(chǎn)中,還是在嚴(yán)格的試驗(yàn)條件下,黃華占均表現(xiàn)了優(yōu)良的耐熱特性。作為第一代華南一季中、晚稻主栽品種,2005~2009年黃華占在廣東省和南方稻區(qū)高溫季節(jié)多點(diǎn)多年大面積種植中表現(xiàn)了耐高溫特性。據(jù)東莞市氣象局的資料,2005年新華占1號(hào)的抽穗揚(yáng)花期8月16~19日日最高溫度分別為35.1、36.4、35.6、34.4℃(田間溫度記錄分別為36.0、40.0、40.0、37.0 ℃),黃華占抽穗揚(yáng)花期8月13~16日日最高溫度分別為34.0、32.0、33.2、35.1 ℃(田間溫度記錄分別為36.0、35.0、35.0、36.0 ℃),黃華占的結(jié)實(shí)率達(dá)85.4%,高出新華占1號(hào)近40%[4]。湖南省區(qū)域試驗(yàn)鑒定結(jié)果表明,黃華占耐高溫。2008、2009年江西省安義縣丁湖鎮(zhèn)老科協(xié)良種示范基地黃華占作一季晚稻栽培在抽穗揚(yáng)花期間均遇上35.0 ℃高溫8~10 d,黃華占結(jié)實(shí)率仍然高達(dá)85.0%以上。

        試驗(yàn)證明黃華占具有優(yōu)良耐高溫特性[5]。在高溫脅迫下黃華占具有優(yōu)良的花粉育性和受精率(表1),較低的葉片溫度,較強(qiáng)的根系活力和葉片抗氧化保護(hù)能力,較高的子粒ATP酶活性,這是黃華占耐高溫、保持較高產(chǎn)量的重要原因。

        1)兩年重復(fù)試驗(yàn)證明,高溫脅迫下黃華占的產(chǎn)量及結(jié)實(shí)率分別與正常條件下的產(chǎn)量及結(jié)實(shí)率差異不顯著,高溫脅迫下雙桂1號(hào)(熱敏感型)的產(chǎn)量及結(jié)實(shí)率分別比正常條件下的產(chǎn)量及結(jié)實(shí)率顯著降低(表2)。

        2)水稻受高溫影響根系活力下降。減數(shù)分裂期高溫脅迫,相對(duì)根系活力黃華占具有下降幅度小、恢復(fù)快的優(yōu)勢(shì),而雙桂1號(hào)下降幅度大、恢復(fù)慢(圖2);抽穗和灌漿早期高溫脅迫,黃華占具有較高的根系活力(圖3)。

        3)減數(shù)分裂期高溫脅迫下,黃華占劍葉POD活性、SOD活性、CAT活性顯著增加,MDA含量無顯著變化,而雙桂1號(hào)劍葉POD活性、SOD活性、CAT活性無顯著變化,MDA含量顯著增加,表明黃華占劍葉具有較好的抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng),在高溫脅迫下有較強(qiáng)的清除體內(nèi)活性氧自由基的能力,高溫脅迫顯著增加黃華占葉片的抗氧化酶活性(圖4)。

        4)在高溫脅迫下黃華占葉片溫度變化不大,而雙桂1號(hào)葉片溫度顯著升高(圖5)。

        5)始穗后0~10 d高溫脅迫下,黃華占子粒ATP 酶活性降低不顯著,而雙桂1號(hào)子粒ATP酶活性降低顯著;始穗后11~20 d高溫脅迫下,黃華占子粒ATP酶活性顯著提高,而雙桂1號(hào)子粒ATP酶活性變化不顯著(圖6)。

        2.4其他特征特性

        黃華占作中稻種植全生育期130.0 d左右,比II優(yōu)838短5.0 d以上,作一季晚稻種植全生育期118.2 d,比對(duì)照汕優(yōu)63短6.0 d。黃華占株、葉型好,耐肥抗倒,抗逆性特別是耐熱性強(qiáng);黃華占分蘗力中等,葉色濃綠,株型適中,群體整齊,葉姿挺直,稃尖無色,無頂芒,青枝蠟稈谷金黃,后期轉(zhuǎn)色好;株高100 cm,植株莖稈彈性好,抗倒性特別好;穗粒結(jié)構(gòu)好,穗型中等大,多穗型,穗型均勻一致,結(jié)實(shí)率高而穩(wěn)定。

        3黃華占在水稻育種中的應(yīng)用

        黃華占在當(dāng)前水稻育種中正發(fā)揮著重要作用。迄今利用黃華占育成的黃絲占、黃粵占、黃粳占、黃莉占、黃秈占、黃廣占、黃秀占、黃軟占、新黃占、黃合占、黃豐占和粵農(nóng)絲苗等12個(gè)品種通過廣東省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定[6-8],其中黃絲占、黃粳占、黃秀占和黃軟占等4個(gè)新品種均達(dá)到廣適性超級(jí)稻品種的指標(biāo);黃絲占和黃粵占的品質(zhì)達(dá)到優(yōu)質(zhì)稻國標(biāo)一級(jí);黃軟占在廣東省區(qū)域試驗(yàn)中比對(duì)照粵香占增產(chǎn)13.27%,差異達(dá)極顯著水平,高抗稻瘟病,抗白葉枯病;黃秀占在廣東省區(qū)域試驗(yàn)中比對(duì)照粳秈89增產(chǎn)8.79%,差異達(dá)極顯著水平,高抗稻瘟病,抗白葉枯病;黃豐占在2010、2011年廣東省區(qū)域試驗(yàn)中比對(duì)照粵香占分別增產(chǎn)12.89%和2.35%,差異均達(dá)極顯著水平,全生育期比對(duì)照粵香占長2 d,耐寒性中強(qiáng),作為重要的親本,黃華占已用于兩系恢復(fù)系、三系恢復(fù)系的遺傳改良計(jì)劃中。

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