姜志強(qiáng) 姜志超 蔣玉坤
本文以遼寧省2011年~2015年審定的66個(gè)水稻品種為分析材料,對(duì)遼寧水稻品質(zhì)性狀現(xiàn)狀進(jìn)行分析。結(jié)果表明:這些品種的優(yōu)質(zhì)基因源于豐錦和越光,遺傳基礎(chǔ)相對(duì)較窄。因此,在優(yōu)質(zhì)米育種中需導(dǎo)入新的優(yōu)質(zhì)米基因,擴(kuò)大品種的品質(zhì)遺傳背景。
1 材料與方法
供試品種為遼寧省2011-2015年間審定的水稻品種共66個(gè)。
2 結(jié)果與分析
2.1 遼寧省水稻品種品質(zhì)性狀變異
從性狀變異程度上看,12個(gè)品質(zhì)性狀的變異系數(shù)在1.21%~62.74%。其中堊白度、堊白粒率、透明度的變異系數(shù)最大,分別為62.74%、58.91%、36.08%。膠稠度、堿消值的變異系數(shù)中等,分別為10.50%和10.42%。糙米率、精米率、整精米率、粒長(zhǎng)、直鏈淀粉含量、籽粒長(zhǎng)寬比、蛋白質(zhì)含量的變異系數(shù)較小,在1.21%~9.88%。66個(gè)水稻品種中達(dá)到優(yōu)1、2、3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的比例分別為12.1%、56.1%、19.7%。表明,近年來(lái)育成的水稻品種在加工品質(zhì)性狀上差異較小,但整體提高難度較大。外觀品質(zhì)性狀上差異較大,優(yōu)質(zhì)等級(jí)上差異明顯。蒸煮食用品質(zhì)性狀上差異中等,但優(yōu)質(zhì)率較高。
2.2 遼寧省水稻品種品質(zhì)性狀相關(guān)及聚類(lèi)分析
糙米率與精米率、糙米率與整精米率、精米率與整精米率、粒長(zhǎng)與籽粒長(zhǎng)寬比、堊白粒率與堊白度、堊白粒率與透明度、堊白度與透明度、膠稠度與直鏈淀粉含量間均達(dá)到極顯著正相關(guān)水平(0.655**、0.434**、0.498**、0.700**、0.919**、0.333**、0.380**、0.391**),整精米率與直鏈淀粉含量、透明度與堿消值、堿消值與膠稠度間均達(dá)到極顯著負(fù)相關(guān)水平(-0.321**、-0.328**、-0.369**),粒長(zhǎng)與蛋白質(zhì)含量、堊白粒率與蛋白質(zhì)含量間均達(dá)到顯著負(fù)相關(guān)水平(-0.259*、-0.268*)。表明,水稻品種品質(zhì)性狀間存在著不同程度的相關(guān)性,一個(gè)性狀的改變勢(shì)必對(duì)另一個(gè)性狀產(chǎn)生影響。這為優(yōu)質(zhì)品種性狀選擇及親本利用帶來(lái)難度。因此,以12個(gè)品質(zhì)性狀采用歐氏距離可變類(lèi)平均法對(duì)66個(gè)水稻品種進(jìn)行系統(tǒng)聚類(lèi)。66個(gè)水稻品種可明確劃分為3個(gè)類(lèi)群。第Ⅰ類(lèi)群包括丹粳20、紅箭88、鹽粳22等26個(gè)品種,占品種總數(shù)的39.4%。第Ⅱ類(lèi)群包括丹粳21、丹星稻1號(hào)、連粳1號(hào)等34個(gè)品種,占品種總數(shù)的51.5%。第Ⅲ類(lèi)群包括鹽粳927、丹粳18、鐵粳12等6個(gè)品種,占品種總數(shù)的9.1%。表明,不同品質(zhì)性狀共同影響著稻米品質(zhì)的表現(xiàn),并使水稻品種形成不同的品質(zhì)特點(diǎn)。
2.3 遼寧省水稻品種優(yōu)質(zhì)水稻品種系譜分析
對(duì)達(dá)到優(yōu)1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)米品種勇稻1號(hào)、富禾稻100、永海11、丹粳21、譽(yù)粳168、元發(fā)粳9號(hào)、連粳1號(hào)、丹粳668進(jìn)行親本分析,可以看出,這些品種共涉及到沈東1號(hào)、沈農(nóng)9017、遼粳207、沈農(nóng)8801、遼粳371、遼粳454、S17、遼東128、遼粳9號(hào)、營(yíng)8433、遼粳28、遼星1號(hào)、沈稻9號(hào)、越光、丹粳4號(hào)、東選2號(hào)共16個(gè)直接親本,其中營(yíng)8433、遼粳207、遼粳371、遼粳9號(hào)、遼星1號(hào)是遼寧省不同時(shí)期育成的主要優(yōu)質(zhì)米品種,越光則是日本知名優(yōu)質(zhì)水稻品種。進(jìn)一步追溯品種的系譜可以看出,勇稻1號(hào)、丹粳668、譽(yù)粳168、永海11、富禾稻100、丹粳21等6個(gè)品種的優(yōu)質(zhì)基因來(lái)源于日本優(yōu)質(zhì)水稻品種豐錦, 連粳1號(hào)的優(yōu)質(zhì)基因來(lái)源越光,元發(fā)粳9號(hào)的優(yōu)質(zhì)基因來(lái)源豐錦和越光。
3 遼寧省是我國(guó)北方粳稻的主要生產(chǎn)區(qū)域,其優(yōu)良的氣候自然條件有利于優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn)。但長(zhǎng)期以來(lái)遼寧省水稻生產(chǎn)政策首先著眼于糧食總量的提高,故產(chǎn)量是水稻育種的首要任務(wù),因而忽視了稻米品質(zhì)的改良,隨著育種目標(biāo)的改變,稻米品質(zhì)已成為遼寧省水稻育種的重要目標(biāo)并取得進(jìn)展。本研究相關(guān)分析表明,提高糙米率可使精米率、整精米率增加。提高整精米率可使直鏈淀粉含量下降、蛋白質(zhì)含量上升。增加粒長(zhǎng)可使籽粒長(zhǎng)寬比變大,同時(shí)又使蛋白質(zhì)含量下降。堊白粒率的增加可使堊白度和透明度相應(yīng)提高,但又使蛋白質(zhì)含量下降。提高透明度可使堿消值下降,堿消值的下降又使膠稠度上升,膠稠度上升又使直鏈淀粉含量提高。這為優(yōu)質(zhì)品種的選育增加了難度。從聚類(lèi)分析看,66個(gè)水稻品種可分為3個(gè)品質(zhì)類(lèi)群,不同類(lèi)群具有不同的性狀組合特點(diǎn)。這為雜交育種中親本選擇提供了具體依據(jù)。通過(guò)判別分析,糙米率、籽粒長(zhǎng)寬比、堊白度、透明度、堿消值、直鏈淀粉含量等6個(gè)關(guān)鍵性狀引入判別函數(shù),建立的判別函數(shù)對(duì)原樣品進(jìn)行回判,回判的準(zhǔn)確率達(dá)到93.9%,這使具體粳稻品種的類(lèi)型劃分與利用成為可能。
本研究對(duì)8個(gè)達(dá)到優(yōu)1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的品種進(jìn)行系譜分析,表明這些品種的優(yōu)質(zhì)親緣來(lái)自于日本品種越光和豐錦,其直接優(yōu)質(zhì)親本營(yíng)8433、遼粳207、遼粳9號(hào)、遼粳371、遼星1號(hào)也具有直接或間接親緣關(guān)系。所以,拓寬優(yōu)質(zhì)米基因來(lái)源,建立我省優(yōu)質(zhì)稻米雜交骨干親本基因庫(kù),突破遺傳基礎(chǔ)狹窄是遼寧省優(yōu)質(zhì)米育種中的基礎(chǔ)。
(作者單位:1.111300 遼寧省燈塔市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)監(jiān)測(cè)站、2.111300 遼寧省燈塔市農(nóng)業(yè)綜合執(zhí)法監(jiān)察大隊(duì)、3.111000 遼寧省遼陽(yáng)市文圣區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心)