房玉偉 李榮德 陳孝賞 胡繼杰 劉守坎*

（1臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江臨海317000；2全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，北京100125；#共同第一作者；*通訊作者：skliu001@163.com）

“七山一水二分田”的浙江省，早稻曾在糧食生產(chǎn)中占有重要位置，建國(guó)以來(lái)至上個(gè)世紀(jì)末，歷年種植面積都在66.7萬(wàn)hm2以上，早稻產(chǎn)量約占全年糧食產(chǎn)量的1/3[1]。進(jìn)入21世紀(jì)后，浙江省種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步子加快，早稻面積逐年減少，2016年只有11.7萬(wàn)hm2，僅占長(zhǎng)江流域早稻總面積的2%；但是浙江省選育的常規(guī)早秈稻品種在長(zhǎng)江流域五省（包括浙江、江西、湖南、湖北、安徽等）一直具有巨大影響力，2001-2015年浙江省選育的常規(guī)早秈稻歷年推廣面積占長(zhǎng)江流域常規(guī)早秈稻總面積30%以上[2]。本文通過(guò)對(duì)2001-2015年浙江省早稻區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，從生育期、株高、穗粒結(jié)構(gòu)等方面，分析審定品種農(nóng)藝性狀的變化趨勢(shì)，統(tǒng)計(jì)了15年內(nèi)列入農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)常規(guī)早秈稻（年推廣面積超過(guò)6.67×103hm2）推廣應(yīng)用情況以及品種間血緣關(guān)系等信息，制作主要品種系譜圖，并闡述了當(dāng)前早稻品種選育存在的主要問(wèn)題，可為下一步早稻選育工作提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心[3]、全國(guó)農(nóng)作物主要品種推廣情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果（2001-2015）和浙江省農(nóng)作物品種委員會(huì)審定公告。

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

依照品種審定先后順序，劃分三個(gè)時(shí)間段：“十五”（2001-2005年）、“十一五”（2006-2010年）和“十二五”（2011-2015年），分別統(tǒng)計(jì)各階段審定品種的平均生育期、株高、穗粒結(jié)構(gòu)、抗性、產(chǎn)量、品質(zhì)等。采用Excel和SPSS 13.0等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.3 優(yōu)良品種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

選擇產(chǎn)量、稻瘟病抗性和米質(zhì)3個(gè)性狀對(duì)15年內(nèi)審定的品種進(jìn)行評(píng)價(jià)：高產(chǎn)品種，2年區(qū)域試驗(yàn)中，平均單產(chǎn)比對(duì)照增產(chǎn)5%以上的品種；抗性品種，以品種審定公告和區(qū)試匯編總結(jié)中，稻瘟病抗性為中感以上（含中感）的品種；優(yōu)質(zhì)品種：米質(zhì)達(dá)國(guó)標(biāo)或部標(biāo)優(yōu)質(zhì)3級(jí)以上（含3級(jí)）的品種。

1.4 系譜圖制作方法

根據(jù)國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心提供的品種審定信息，利用在線作圖軟件Process On，參照萬(wàn)建民等人的方法[4]，制作品種系譜關(guān)系圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 審定情況

浙江省歷來(lái)重視常規(guī)早秈稻新品種的選育，15年內(nèi)共通過(guò)審定品種65個(gè)，占長(zhǎng)江流域?qū)彾倲?shù)的45.8%，且全部為本省育種單位選育（表1）。選育的品種在江西、湖南、湖北、安徽4省也有通過(guò)審定，其中通過(guò)江西審定的品種有14個(gè)，通過(guò)湖南審定的品種有10個(gè)，分別占該省審定早稻品種總數(shù)的56.0%和40.0%。2001-2015年，通過(guò)國(guó)家審定的常規(guī)早秈稻品種有14個(gè)，其中，由浙江省選育的有10個(gè)，占總數(shù)的71.4%，特別是“十一五”和”十二五”期間，審定的早秈稻品種全部為浙江省選育。但通過(guò)審定的常規(guī)早秈稻品種個(gè)數(shù)呈逐年減少的趨勢(shì)?！笆濉逼陂g，江西、湖南、湖北3省均僅1個(gè)品種通過(guò)審定（表1）。中早35、中早39、中嘉早17被農(nóng)業(yè)部冠以超級(jí)稻品種稱(chēng)號(hào)[5]，這3個(gè)品種均由中國(guó)水稻研究所選育，并已通過(guò)國(guó)家審定。

表1 2001-2015年長(zhǎng)江流域五省常規(guī)早秈品種審定情況和浙江省選育品種審定情況

表2 2001-2015年浙江省審定常規(guī)早秈稻優(yōu)良品種數(shù)量

表3 2001-2015年浙江省審定的常規(guī)早秈稻生育期和主要農(nóng)藝性狀變化

2.2 產(chǎn)量和抗性

浙江省選育的常規(guī)早秈稻品種中，優(yōu)良組合數(shù)量眾多。從表2可見(jiàn)，“十五”期間審定的29個(gè)組合中，高產(chǎn)品種有23個(gè)，平均增幅比對(duì)照高出6.5%；“十一五”期間高產(chǎn)品種數(shù)量不多，僅有9個(gè)，但中嘉早17、中早39先后通過(guò)審定，并成為長(zhǎng)江流域主推品種；“十二五”期間，選育品種產(chǎn)量水平整體有所提升，高產(chǎn)品種達(dá)到12個(gè)，平均增幅7.1%。浙江省選育的品種對(duì)稻瘟病抗性均有較佳表現(xiàn)，2001-2015年選育并通過(guò)審定的品種中，中抗以上品種有54個(gè)，占比83.0%。

2.3 生育期和穗粒結(jié)構(gòu)

從表3可見(jiàn)，2001-2015年浙江省審定的常規(guī)早秈稻品種的生育期和農(nóng)藝性狀發(fā)生了很大變化。相比“十五”和“十一五”，“十二五”選育的品種株高增加，有效穗數(shù)顯著減少，穗型變大、著粒密度提高，千粒重增加。但是，與“十一五”相比，“十二五”選育的品種結(jié)實(shí)率明顯下降，且達(dá)到顯著水平；生育期明顯延遲，生育期延長(zhǎng)了3.3 d。

2.4 稻米品質(zhì)

早稻是重要的工業(yè)用糧和糧食儲(chǔ)備的主要品種。“十五”至“十二五”期間，浙江省常規(guī)早秈稻品種選育經(jīng)歷了“食用優(yōu)質(zhì)育種”轉(zhuǎn)向“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用育種”的過(guò)程[6-7]；稻米品質(zhì)特性發(fā)生較大變化，食用優(yōu)質(zhì)品種逐漸減少，整精米率高、高直鏈淀粉專(zhuān)用加工型品種增多。從表4可見(jiàn)，與“十五”相比，“十二五”選育的品種直鏈淀粉含量增加4.6個(gè)百分點(diǎn)，整精米率提高12.0個(gè)百分點(diǎn)，粒型由長(zhǎng)粒型為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐詧A粒型為主。

2.5 推廣情況

2001-2015年，62個(gè)浙江省選育常規(guī)早秈稻列入農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，累計(jì)推廣面積達(dá)到921.5萬(wàn)hm2，占長(zhǎng)江流域常規(guī)早秈稻種植總面積的49.8%，比排在第2位的湖南省高出15.8%。從圖1可見(jiàn)，2001-2015年中常規(guī)早秈稻推廣面積除了2008-2012年湖南省排在第1位之外，其余10年都是浙江省排在第1位。

表4 2001-2015年浙江省審定常規(guī)早秈稻稻米品質(zhì)變化

圖1 2001-2015年長(zhǎng)江流域五省選育的常規(guī)早秈稻推廣面積對(duì)比

圖2 嘉育253、浙輻802、舟903及其主要衍生品種系譜

2.5.1 推廣面積分布

從推廣面積分布來(lái)看，在浙江省本省選育品種覆蓋率100%，受制于省內(nèi)早稻播種面積較小，選育品種大部分在省外推廣，省外推廣面積占84.4%。在早稻種植面積最大的湖南省，浙江省選育的品種推廣面積超過(guò)30%；江西省將近80%，而且呈現(xiàn)逐年擴(kuò)大趨勢(shì)（表5）。2015年浙江省選育的常規(guī)早秈稻品種在江西、湖南、湖北和安徽省的品種覆蓋率分別達(dá)到94.3%、56.2%、43.6%和60.4%。

2.5.2 主要推廣品種

從表6可見(jiàn)，2001-2015年長(zhǎng)江流域共有28個(gè)品種推廣面積超過(guò)13.3萬(wàn)hm2，累計(jì)推廣面積1 454.9萬(wàn)hm2；其中浙江13個(gè)，占比46.4%，推廣面積726.7萬(wàn)hm2，占比49.9%。從推廣面積排名來(lái)看，浙江省選育的嘉育948、舟903、中鑒100、金早47、中早33等品種在“十五”和“十一五”期間發(fā)揮了巨大作用；”十二五”期間中嘉早17、中早39、中早35等也深受農(nóng)戶青睞，中嘉早17從2013年開(kāi)始推廣面積連續(xù)3年排在首位，2015年推廣面積68.5萬(wàn)hm2，是繼上個(gè)世紀(jì)80年代浙輻802后，近30年以來(lái)唯一年推廣面積達(dá)到66.7萬(wàn)hm2級(jí)的早稻品種[2]。

2.5.3 品種間系譜關(guān)系

從圖2可見(jiàn)，由嘉育253衍生的品種有16個(gè)，包括中嘉早17、中早39、中早35等多個(gè)當(dāng)家品種；2001-2015年，嘉育253及其衍生品種累計(jì)推廣面積309.5萬(wàn)hm2；2001-2015年期間，浙輻802及其衍生品種湘早秈24號(hào)、湘早秈32號(hào)、金早47、中早33等累計(jì)推廣面積206.3萬(wàn)hm2。舟903衍生品種湘早秈45號(hào)連續(xù)3年（2010-2012年）推廣面積排在長(zhǎng)江流域首位；2001-2015年期間，舟903及其衍生品種湘早秈31號(hào)、湘早秈42號(hào)、湘早秈45號(hào)、中鑒100等累計(jì)推廣面積410.7 萬(wàn) hm2。

3 討論與小結(jié)

近年來(lái)，浙江省常規(guī)早秈稻選育審定品種數(shù)量減少，有影響力品種不多。與“十一五”審定的中嘉早17、中早39等品種相比，“十二五”審定的品種僅有溫814、中佳早66被列入全國(guó)農(nóng)作物主要品種推廣情況統(tǒng)計(jì)，推廣應(yīng)用價(jià)值有待挖掘。筆者認(rèn)為，當(dāng)前浙江省常規(guī)早秈稻的選育存在品種同質(zhì)化嚴(yán)重、生育期偏長(zhǎng)、推廣面積較小等問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)創(chuàng)新種質(zhì)資源、調(diào)整育種目標(biāo)、加大推廣力度，繼續(xù)保持浙江省早稻選育在全國(guó)的領(lǐng)先水平。

表5 2001-2015年浙江省選育常規(guī)早秈稻在長(zhǎng)江流域種植面積分布情況

表6 2001-2015年長(zhǎng)江流域累計(jì)推廣面積超過(guò)13.3萬(wàn)hm2常規(guī)早秈稻品種目錄

3.1 創(chuàng)新種質(zhì)資源

結(jié)合上述結(jié)果，2005－2015年，浙江省共有36個(gè)早秈品種通過(guò)審定，嘉育253直接衍生16個(gè)，衍生品種除了中嘉早17、中早39、中早35等之外，其他品種特別是2010－2015年選育的，目前大多沒(méi)有得到大面積推廣。戴冬青等[8]選用長(zhǎng)江流域雙季稻區(qū)通過(guò)省級(jí)審定的58份常規(guī)早秈稻品種及4份祖先品種為材料，利用SSR引物構(gòu)建指紋圖譜，結(jié)合系譜關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，嘉育253與其13個(gè)衍生品種相似系數(shù)達(dá)到0．72～1，且隨著年份的推移，品種間的遺傳相似系數(shù)越來(lái)越高，說(shuō)明不同育種者選育過(guò)程中對(duì)少數(shù)骨干親本重復(fù)利用，導(dǎo)致早稻品種遺傳背景較為狹窄。

1950年至今，中國(guó)經(jīng)歷了矮化育種、三系法雜交育種和兩系法雜交育種三次水稻育種革命，從種質(zhì)資源創(chuàng)新角度來(lái)講，每一次革命的實(shí)質(zhì)就是新種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)和育種技術(shù)的進(jìn)步。1994年10月，浙江省政府組織省級(jí)有關(guān)單位實(shí)施“食用優(yōu)質(zhì)早稻開(kāi)發(fā)研究和利用”項(xiàng)目簡(jiǎn)稱(chēng)“9410”計(jì)劃，20多年來(lái)浙江省的水稻育種家利用雜交、輻射、組培等技術(shù)，選育出了舟903、嘉育 948、嘉早 935、嘉育 293、金早 47、嘉育 253、中嘉早17、中早 39 等一大批優(yōu)良品種[7，9－10]；特別是創(chuàng)建的新基因型高產(chǎn)種質(zhì)——嘉育293和嘉育253在浙江省早稻品種選育與應(yīng)用中發(fā)揮了巨大作用[1，11]。未來(lái)產(chǎn)量上升的空間是存在的，但依然是在有利基因資源不斷發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上得到實(shí)現(xiàn)。

3.2 調(diào)整育種目標(biāo)

3．2．1 加強(qiáng)特早熟型品種的選育

“十二五”期間浙江省審定品種生育期較長(zhǎng)，達(dá)到112．8 d，且大穗型品種居多。大穗的增產(chǎn)作用顯著，但大穗品種生育期長(zhǎng)，浙江省常規(guī)早秈稻因受生育期的條件限制，生育期以110．0 d以內(nèi)為宜。特別是近些年，浙江省加大了規(guī)模種糧補(bǔ)貼力度，種糧大戶種植面積不斷擴(kuò)大，為了提高連作晚稻單產(chǎn)和全年種糧效益，更傾向于熟期早、豐產(chǎn)性較好的早稻。比如寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的甬秈15，全生育期107．9 d，面上生產(chǎn)成熟期比其他品種早3～5 d，可作早熟品種種植，有利于提早早稻收割期，緩和雙夏季節(jié)緊張矛盾，深受廣大種糧大戶歡迎[12]。

3．2．2 注重后期功能型品種選育

周清明等[13]提出了超高產(chǎn)水稻品種理想性狀的概念，認(rèn)為谷草比、單株生物產(chǎn)量、成熟期綠葉剩存率是超高產(chǎn)早稻品種主要性狀?！笆濉边x育早稻品種生物產(chǎn)量比“十一五”顯著提高，株高增高，穗型明顯變大，但結(jié)實(shí)率下降。結(jié)實(shí)率是衡量“庫(kù)”與“源”關(guān)系是否協(xié)調(diào)的重要指標(biāo)。大穗只是解決了有機(jī)物的“庫(kù)容量”，只有當(dāng)“庫(kù)”與”源”配置合理，有機(jī)物的同化和運(yùn)輸轉(zhuǎn)化效率較高時(shí)，才能使“庫(kù)容量”充分利用[14]；在增加庫(kù)的基礎(chǔ)上擴(kuò)大源，才能進(jìn)一步增加水稻的產(chǎn)量[15－16]。

水稻的源是由綠色的莖、鞘、葉以及根系等組成，其中功能葉是最主要的源。光合作用是作物產(chǎn)量形成的根源，水稻要高產(chǎn)，就必須增強(qiáng)葉的光合速率，提高適宜的葉面積指數(shù)[17]。季芝娟等[18]對(duì)超級(jí)稻中早39高產(chǎn)機(jī)理研究發(fā)現(xiàn)，中早39較其系譜親本而言，除了庫(kù)容大之外，生育后期具有較高的凈光合效率和葉面積指數(shù)，田間表現(xiàn)為理想的超級(jí)稻株葉形態(tài)和“后期功能型”光合特性。該項(xiàng)研究結(jié)果可為下一步常規(guī)早秈稻高產(chǎn)育種提供理論指導(dǎo)。

致謝:中國(guó)水稻研究所楊長(zhǎng)登研究員對(duì)本文提出了修改意見(jiàn)，在此表示感謝。