郭李豪 張一林 李聲春 李曉方

(長江大學農學院，湖北 荊州 434025)

純系是自交作物育種親本的源泉，而純系育種的萎縮，已經(jīng)嚴重影響了育種的基礎。以水稻為例，雜交稻育種40a以上，因為不育系及其恢復基因資源的稀缺性，帶來了遺傳多樣性枯竭、育種成本高、種子生產風險大等諸多不利因素。截至2010年，全國育成上千個雜交稻，其中，三系雜交組合2191個,兩系雜交組合377個,化學去雄雜交組合2個，但不育系只有188個，使水稻生產面臨嚴峻的多樣性枯竭的風險[1]。近年來農藥的使用量持續(xù)上升，不打藥就無法生產的局面越來越突出，可持續(xù)生產受到嚴峻挑戰(zhàn)。隨著國家推動企業(yè)育種，即商業(yè)化育種步伐的加快，雜交稻成本高、風險難以控制的局限性，將嚴重制約種子企業(yè)的競爭力[2]。而雜交水稻種子屬于特殊的農業(yè)生產資料,具有很強的季節(jié)性，不僅存在種子計劃的風險性,而且還存在種子質量的風險和其他非種子質量風險[3]。同時，企業(yè)必然尋求符合市場規(guī)律的低成本、風險可控的育種技術支撐。企業(yè)也必然選擇同等投入條件下，邊際效應最大化的育種方案。自2012年以來，由企業(yè)主導推廣的中國雜交稻播種面積開始下降，就證實了這種趨勢。因此，本文專門研究低成本、低風險的常規(guī)稻(既純系品種)種子權可控的育種技術，尤其對于自花授粉優(yōu)勢的作物，這是符合生物學客觀規(guī)律的育種技術路線。

近年來，李曉方論述了一種商業(yè)化、精準化水稻種群品種“多集新3號”的育種技術[4，5]，從育種技術、種子生產和種子執(zhí)法3個層面，澄清了人們對精準化多基因型種群品種所存在的一些疑惑問題，并分析了精準化多基因型種群育種對作物育種的價值和種業(yè)發(fā)展的意義。也報道了不同作物進行多基因型種群育種的一般技術路線[6]，彭慶務等報道了節(jié)瓜種群育種的初步結果[7]。種群品種是指能夠按照特定的種子生產技術，精確生產和繁殖的多基因型群體品種，以區(qū)別與以往不能精準化的自然繁殖混合體，把精確的群體品種簡稱種群品種，種群內每個基因型稱為組分，組分可以是穩(wěn)定的純系或者雜交種或者兩者的搭配，各組分在種群內具有特定的比例。本文在多基因型種群育種專利技術的基礎上[8,9]，針對水稻易于自花的授粉優(yōu)勢，利用MAGIC群體具有大量重組性的特點，人為創(chuàng)建具有豐富遺傳多樣型的材料進行基礎研究和應用研究。事實證明，利用水稻自身的遺傳多樣性來控制病害，是一個安全、高效的措施[10]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

12親本MAGIC群體后代穩(wěn)定株系170份及12親本共計182份材料。

“豐矮占”(M1)，“多抗578”(M2)，“Lemont”(M3)，“中二軟占”(M4)，“粵泰占”(M5)，“多抗580”(M6)，“粵華占”(M7)，“二八占”(M8)，“特秈占13”(M9),“粵香占”(M10)，“七桂早”(M11)，“多抗583”(M12)。

1.2 試驗方法

將親本和后代材料分別在海南和荊州進行田間種植。每小區(qū)3行，每行7株，單本插植，株行間距16.7cm，每2小區(qū)之間工作行為33.3cm，四周均設2行保護行，3次重復設置。緩苗期過后，在田間進行取樣，利用86對引物對12個親本及170個材料進行常規(guī)SSR。正常田間的肥水管理和病蟲害管理。在成熟后，每小區(qū)收取中間行的中間3株進行室內考種。

表1 親本材料特性

1.3 數(shù)據(jù)分析

對考種數(shù)據(jù)在Excel 2010上進行分析，SSR數(shù)據(jù)進行常規(guī)讀帶分析。

2 試驗結果

海南和湖北荊州兩地的考種數(shù)據(jù)表明，抽穗期兩地分別在54.8～93d、69.6～112d，最早抽穗與最遲抽穗天數(shù)差分別達到了38.2d和42.4d。穗長兩地分別在16.72～26.42cm、18.21～29.52cm，最長和最短差值達到了9.6cm和11.4cm。結實率兩地分別為14%～96%、38%～95%；千粒重兩地分別為13.82～28.58g、13.34～26.79g；單株產量兩地分別為3.84～48g、9.81～48.44g。

通過對MAGIC群體抽穗期與產量性狀進行相關性分析，結果表明，在海南，株高與單株產量均達到極顯著正相關，相關系數(shù)分別達到0.454和0.214；單株穗數(shù)和結實率、單株產量之間呈現(xiàn)極顯著正相關，相關系數(shù)達到了0.582和0.201；而結實率和抽穗期達到極顯著負相關，相關系數(shù)為-0.229；千粒重與株高之間則呈現(xiàn)極顯著負相關，相關系數(shù)為-0.162。

而在荊州，抽穗期則與單株產量呈現(xiàn)極顯著負相關，相關系數(shù)為-0.273；株高、結實率、千粒重都與單株產量呈現(xiàn)極顯著正相關關系，相關系數(shù)分別達到了0.266、0.551和0.249；株高和千粒重也呈現(xiàn)出極顯著正相關關系，相關系數(shù)分別為0.375,0.260；千粒重與株高，單株穗數(shù)和穗長也都達到了極顯著正相關，相關系數(shù)分別達到了0.342、0.215。

86對SSR結果表明，有24對引物檢測出2條多態(tài)性條帶，共有48條多態(tài)性條帶；19對引物檢測出3條多態(tài)性條帶，共有57條多態(tài)性條帶；24對引物檢測出4條多態(tài)性條帶，共有96條多態(tài)性條帶；有13對引物檢測出5條多態(tài)性條帶，共有65條多態(tài)性條帶；有6對引物檢測出6條多態(tài)性條帶，共有36條多態(tài)性條帶；最終，86對引物共計檢測出302條多態(tài)性條帶。表明該MAGIC群體具有非常好的多態(tài)性。

表2 MAGIC群體后代在海南和湖北荊州的表現(xiàn)

表3 MAGIC群體抽穗期與產量性狀間的相關分析

表4 SSR引物及多態(tài)性*

3 小結

MAGIC群體后代材料在株高、生育期、穗長、單株穗數(shù)、結實率、單株產量等各個指標都具有很好的遺傳多樣性。不管是作為基礎研究還是作為育種的基礎材料，都能很好地進行運用。