辛洪梅

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物資源研究所，哈爾濱 150086）

0 引言

作物的適應(yīng)性及品種的適應(yīng)性經(jīng)常為育種工作者所涉及[1-3]。唐永金[4]認(rèn)為，作物的適應(yīng)性和品種的適應(yīng)性是兩個(gè)不同的概念，它們既有聯(lián)系又有區(qū)別。作物適應(yīng)性主要指生態(tài)適應(yīng)性，品種適應(yīng)性包括生態(tài)適應(yīng)性、生產(chǎn)適應(yīng)性和市場(chǎng)適應(yīng)性。前人對(duì)‘兩優(yōu)培九’的廣適性進(jìn)行了研究，提出雜交水稻廣適性的內(nèi)涵應(yīng)包括兩個(gè)方面：一是生態(tài)適應(yīng)性廣，二是環(huán)境適應(yīng)性好[5-7]。超級(jí)稻選育的重點(diǎn)除了要加強(qiáng)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)超級(jí)稻新品種的選育外，還要加強(qiáng)適應(yīng)性廣的超級(jí)稻新品種選育[8-10]。中國(guó)水稻栽培地域廣闊，小氣候千差萬(wàn)別，給選育廣適性超級(jí)稻選育帶來(lái)很大難度[11]。寒地水稻種質(zhì)資源貧乏，可用資源少，遺傳基礎(chǔ)狹窄，育成品種的適應(yīng)性存在較大的局限，是制約寒地水稻育種的瓶頸。為此，寒地水稻育種者通過(guò)創(chuàng)新種質(zhì)資源和引入外來(lái)資源不斷豐富寒地水稻遺傳基礎(chǔ)[12-14]。

黑龍江省地處中國(guó)最北部，是重要的糧食生產(chǎn)基地之一，被譽(yù)為“北國(guó)糧倉(cāng)”。作為中國(guó)第一產(chǎn)糧大省，肩負(fù)著保障全國(guó)糧食安全的重要責(zé)任[15-16]。黑龍江省稻作區(qū)是中國(guó)乃至世界上最寒冷的寒地稻作區(qū)[17-19]，稻作分布于北緯43°32′到北緯53°29′的廣大區(qū)域，無(wú)霜期全國(guó)最短，無(wú)霜期90～145天，年平均氣溫全國(guó)最低，活動(dòng)積溫1800℃～2800℃[20-22]。特殊的生態(tài)條件加上遠(yuǎn)離水稻起源地，造就了寒地水稻品種的特殊性，遺傳進(jìn)化程度最高，適應(yīng)性最窄[23-24]。因此，選擇適應(yīng)性廣的水稻品種就成為寒地水稻育種者的重要目標(biāo)[25-26]。本文通過(guò)介紹寒地水稻新品種‘育龍7號(hào)’在黑龍江、內(nèi)蒙古、湖北的不同生態(tài)區(qū)的引種鑒定情況，對(duì)該品種的適應(yīng)性加以探討。以期為選育適應(yīng)性廣的寒地水稻新品種提供參考。

1 ‘育龍7號(hào)’的基本情況

1.1 品種來(lái)源

‘育龍7號(hào)’是黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物育種研究所以‘空育131’為母本，以‘IR73689-76-2’為父本第一次有性雜交，再以其F1為母本，‘空育131’為父本進(jìn)行回交，系譜方法選育而成。2017年黑龍江省審定推廣，審定編號(hào)：黑審稻2017006。

1.2 特征特性

在適應(yīng)區(qū)出苗至成熟生育日數(shù)142天左右，需≥10℃活動(dòng)積溫2650℃左右，適宜黑龍江省第一積溫帶種植。主莖13片葉，株高99.7 cm左右，穗長(zhǎng)17.9 cm左右，粒型橢圓，每穗粒數(shù)123粒左右，千粒重25.0 g左右，結(jié)實(shí)率高，活稈成熟，分蘗力強(qiáng)，抗病耐冷性強(qiáng)，品質(zhì)達(dá)到國(guó)家《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)。產(chǎn)量8000～10000 kg/hm2。

2 ‘育龍7號(hào)’的引種鑒定情況

2.1 ‘育龍7號(hào)’在黑龍江省第二積溫帶引種鑒定

2.1.1 引種鑒定結(jié)果 為了適應(yīng)較低積溫帶對(duì)‘育龍7號(hào)’的種植需要，2016—2019年選取第二積溫帶有代表性的地區(qū)佳木斯市為引種鑒定基地，同時(shí)以第一積溫帶有代表性的地區(qū)哈爾濱市為引種鑒定對(duì)照基地，進(jìn)行試驗(yàn)種植。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 黑龍江省第二積溫帶引種鑒定與第一積溫帶試驗(yàn)對(duì)照表

由表1可以看出，第二積溫帶與第一積溫帶相比，生育日數(shù)延長(zhǎng)4～8天，平均延長(zhǎng)6.3天；活動(dòng)積溫增加10℃～50℃，平均增加27.5℃；植株高度沒(méi)有變化；穗長(zhǎng)減小0.2～5.9 cm，平均減小2.5 cm；每穗粒數(shù)減少5.3～12個(gè)，平均減少8.8個(gè)；結(jié)實(shí)率下降0.1%～0.9%，平均下降0.4%；千粒重下降0.4～1.2 g，平均下降0.7 g；有效穗數(shù)增加37.5～69.4個(gè)/m2，平均增加53.6個(gè)；產(chǎn)量下降159.8～382.7 kg/hm2，平均下降 229.4 kg/hm2；比對(duì)照減產(chǎn)1.7%～4.0%，平均減產(chǎn)2.5%。

2.1.2 引種鑒定結(jié)果分析‘育龍7號(hào)’在連續(xù)4年的試驗(yàn)中，表現(xiàn)生育日數(shù)延長(zhǎng)，活動(dòng)積溫增加，穗長(zhǎng)減小，每穗粒數(shù)減少，結(jié)實(shí)率下降，千粒重下降，有效穗數(shù)增加，公頃產(chǎn)量下降。但是各性狀變化幅度很小，說(shuō)明‘育龍7號(hào)’在黑龍江省第二積溫帶具有較好的適應(yīng)性，可以應(yīng)用于水稻生產(chǎn)。

2.2 ‘育龍7號(hào)’在內(nèi)蒙古引種鑒定

2.2.1 引種鑒定結(jié)果 為提升內(nèi)蒙古興安農(nóng)墾集團(tuán)的水稻生產(chǎn)能力，提高稻米品質(zhì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，2019年在內(nèi)蒙古興安農(nóng)墾集團(tuán)有限公司開(kāi)展了水稻品種的引種鑒定試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)在布敦化農(nóng)牧有限公司科技示范園區(qū)內(nèi)進(jìn)行，有效積溫2900℃。水稻試驗(yàn)品種5個(gè)，以‘苗稻1號(hào)’為對(duì)照品種。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 內(nèi)蒙古引種鑒定結(jié)果

由表2可以看出，所引品種均能在內(nèi)蒙古興安盟安全成熟，生育日數(shù)132～136天，活動(dòng)積溫2550℃～2600℃，植株高度80～95 cm，穗長(zhǎng)16.5～21.3 cm，每穗粒數(shù)90～135個(gè)，結(jié)實(shí)率89%～95%，千粒重19.9～29.2 g，有效穗數(shù) 412～462個(gè)/m2，產(chǎn)量 5900.2～9225.4 kg/hm2，比對(duì)照增產(chǎn)-6.3%～46.5%。

2.2.2 引種鑒定結(jié)果分析‘育龍7號(hào)’在5個(gè)參試品種中產(chǎn)量居于首位，較當(dāng)?shù)卮竺娣e生產(chǎn)種植的對(duì)照品種‘苗稻1號(hào)’增產(chǎn)46.5%，表現(xiàn)出了最強(qiáng)的適應(yīng)性，可以應(yīng)用于當(dāng)?shù)氐乃旧a(chǎn)。

2.3 ‘育龍7號(hào)’在湖北省引種鑒定

2.3.1 引種鑒定結(jié)果 為了深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革，調(diào)整優(yōu)化湖北省沿江平原糧食作物品種、品質(zhì)結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)摸索春季種植玉米等旱作物，秋季直播種植晚粳，冬季種植綠肥模式。2017年由湖北省種子管理局、湖北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)展示中心，分別從遼寧省、吉林省、黑龍江省引進(jìn)24個(gè)粳稻品種，作晚稻直播種植，以本地主推的雜交早稻‘兩優(yōu)287’翻秋直播種植為對(duì)照，7月20日播種，7月24日出苗。試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在武漢市黃陂區(qū)武湖農(nóng)場(chǎng)湖北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)展示中心基地（東經(jīng)114°91′，北緯30°48′）。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 湖北省作晚稻直播引種鑒定結(jié)果

由表3可以看出，品種的熟期差異明顯，生育日數(shù)78～114天，‘育龍7號(hào)’95天。主莖葉片數(shù)8.0～12.6片，‘育龍7號(hào)’10片葉。株高74.2～109.8 cm，‘育龍7號(hào)’93.4 cm。有效穗數(shù) 257.0 ～370.0個(gè)/m2，‘育龍 7號(hào)’278.9個(gè)。每穗總粒數(shù)54.2～168.2個(gè)，‘育龍7號(hào)’129.6個(gè)。每穗實(shí)粒數(shù)48.9～130.3個(gè)，‘育龍7號(hào)’105.3個(gè)。結(jié)實(shí)率75.2%～90.4%，‘育龍7號(hào)’81.3%。千粒重21.34～28.72 g，‘育龍 7 號(hào)’25.37 g。產(chǎn)量 4342.5 ～7774.5 kg/hm2,‘育龍7號(hào)’6493.5 kg/hm2。

依據(jù)田間試驗(yàn)鑒定結(jié)果，選取在當(dāng)?shù)啬馨踩墒?、綜合抗性較好、綜合性狀表現(xiàn)較好，有望應(yīng)用于生產(chǎn)的4個(gè)品種‘育龍7號(hào)’、‘15D751’、‘鐵粳16’、‘鐵粳17’和4個(gè)有望通過(guò)育苗移栽的方式進(jìn)行生產(chǎn)應(yīng)用的品種‘鐵粳11’、‘通禾37’、‘通禾255’、‘稻花香2號(hào)’，委托農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（武漢）進(jìn)行了米質(zhì)分析。結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 米質(zhì)分析結(jié)果

由表4可以看出，‘育龍7號(hào)’、‘15D751’、‘鐵粳11’、‘通禾37’、‘稻花香2號(hào)’等5個(gè)品種品質(zhì)達(dá)到國(guó)家《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)。在當(dāng)?shù)啬馨踩墒?、綜合抗性較好、綜合性狀表現(xiàn)較好且品質(zhì)達(dá)到國(guó)家《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)的有‘育龍7號(hào)’、‘15D751’。

2.3.2 引種鑒定結(jié)果分析‘育龍7號(hào)’在所有引種鑒定的品種中表現(xiàn)適中。在當(dāng)?shù)啬軌虬踩墒?，農(nóng)藝性狀表現(xiàn)良好，抗性較強(qiáng)，產(chǎn)量性狀適中，品質(zhì)達(dá)到國(guó)家《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)，整精米率達(dá)到70%以上，適合當(dāng)?shù)刈魍淼局辈シN植。

3 結(jié)論

3.1 ‘育龍7號(hào)’在黑龍江省第二積溫帶的引種效果

公頃產(chǎn)量有所下降，但降幅很小。千粒重下降，穗長(zhǎng)減小，每穗粒數(shù)減少，結(jié)實(shí)率下降，但是生育日數(shù)延長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期增長(zhǎng)，活動(dòng)積溫增加，有效穗數(shù)增加，對(duì)產(chǎn)量有一定的彌補(bǔ)作用。各性狀有所變化，但變化幅度很小，說(shuō)明‘育龍7號(hào)’在黑龍江省第二積溫帶具有很好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性，可以應(yīng)用于水稻生產(chǎn)。

3.2 ‘育龍7號(hào)’在內(nèi)蒙古興安盟地區(qū)的引種效果

公頃產(chǎn)量沒(méi)有下降，反而有所提升。當(dāng)?shù)胤e溫較高，熱量相對(duì)充足，使有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重等產(chǎn)量性狀都有所提高，表現(xiàn)出比在黑龍江省種植更好的生產(chǎn)潛力。說(shuō)明‘育龍7號(hào)’在內(nèi)蒙古興安盟地區(qū)具有較好的應(yīng)用前景。

3.3 ‘育龍7號(hào)’在湖北省武漢市作為晚稻直播種植的引種效果

公頃產(chǎn)量有所下降，但在供試品種中降幅較小，取得了較好的效果。湖北省武漢市（東經(jīng)114°91′，北緯30°48′）與黑龍江省哈爾濱市（東經(jīng)126°36′，北緯45°40′）經(jīng)緯度相差大，生態(tài)類(lèi)型迥異，栽培方式也完全不同。武漢屬于北亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，哈爾濱屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，在武漢作為晚稻直播種植，在哈爾濱作為單季稻插秧種植。由于稻米品質(zhì)較當(dāng)?shù)仄贩N好，口感佳，市場(chǎng)認(rèn)可度好，得到了當(dāng)?shù)睾献魃绾兔讟I(yè)公司的青睞，有一定的市場(chǎng)前景。

4 討論

4.1 關(guān)于遺傳基礎(chǔ)

‘育龍7號(hào)’的第一次雜交母本和回交父本都是‘空育131’?！沼?31’由日本北海道中央農(nóng)試場(chǎng)以‘空育110’/‘道北36’雜交育成,2000年經(jīng)黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)認(rèn)定推廣，因其綜合性狀優(yōu)良等原因迅速在黑龍江省適宜地區(qū)推廣開(kāi)來(lái)，曾經(jīng)是黑龍江省第一大主栽品種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1996—2004年‘空育131’累計(jì)種植面積達(dá)381.4萬(wàn)hm2。2004年種植面積為86.6萬(wàn)hm2，占到黑龍江省水稻總播種面積的53.9%[27]。另一親本‘IR73689-76-2’來(lái)自于 2003—2005年國(guó)際水稻遺傳評(píng)價(jià)(INGER)的第24、25國(guó)際水稻抗冷試驗(yàn)圃(IRCTN)[28]。INGER共提供了108份資源材料，通過(guò)秧苗期、分蘗期和孕穗期抗冷性鑒定，各時(shí)期抗冷性均較強(qiáng)，且在黑龍江省能收獲到種子，可以作為抗冷資源在寒地稻區(qū)加以利用的材料僅14份。來(lái)自國(guó)際水稻所(IRRI)的‘IR73689-76-2’就是其中之一[29]?？梢?jiàn)兩親本無(wú)論是親緣關(guān)系還是生態(tài)關(guān)系都很遠(yuǎn)，在保持‘空育131’寒地水稻品種典型性狀的同時(shí)，引入了‘IR73689-76-2’的大幅度跨越生態(tài)區(qū)的適應(yīng)性，為育成品種‘育龍7號(hào)’的廣泛適應(yīng)性打下了堅(jiān)實(shí)的遺傳基礎(chǔ)。

4.2 關(guān)于選擇和鑒定

通過(guò)有效親本選配，結(jié)合雜交后代的田間壓力試驗(yàn)系譜選擇、試驗(yàn)室測(cè)定分析及區(qū)域鑒定等一系列工作，使優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)與抗病、優(yōu)質(zhì)與抗倒、高產(chǎn)與抗病、高產(chǎn)與抗倒等相互矛盾的性狀，達(dá)到了最佳結(jié)合狀態(tài)，并有了全面的提高，取得顯著成效[30]。在‘育龍7號(hào)’的選育過(guò)程中采用的是單一生態(tài)區(qū)選擇，多生態(tài)區(qū)鑒定的育種策略。進(jìn)入穩(wěn)定世代后即進(jìn)行多生態(tài)區(qū)鑒定，包括生態(tài)適應(yīng)性鑒定、抗病性鑒定、抗冷性鑒定、稻米品質(zhì)鑒定以及不同栽培方式的鑒定。在不同生態(tài)區(qū)和不同栽培方式下‘育龍7號(hào)’的生育期、植株形態(tài)及稻谷產(chǎn)量都做出了適當(dāng)調(diào)整，但也表現(xiàn)得相對(duì)穩(wěn)定?？共⌒?、抗冷性和稻米品質(zhì)表現(xiàn)非常穩(wěn)定。這些就保證了‘育龍7號(hào)’不僅在主要推廣的適宜生態(tài)區(qū)具有良好的生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也為其它生態(tài)區(qū)的引種利用提供了可能。

4.3 關(guān)于品種適應(yīng)性

一個(gè)水稻品種欲大面積應(yīng)用，需要評(píng)判其是否具有廣泛的生態(tài)適應(yīng)性和良好的環(huán)境適應(yīng)性。在廣適性水稻育種中，應(yīng)多注意地方品種、不同生態(tài)區(qū)材料、野生稻資源等在親本選育中的利用，實(shí)現(xiàn)親本來(lái)源多樣化，通過(guò)有利基因聚合重組，選育廣適性品種[31]。黑龍江地處中國(guó)最北端，緯度跨越11度，地域遼闊，低溫長(zhǎng)日照，無(wú)霜期短，積溫差異顯著，晝夜溫差大，熱量資源有限[32]。黑龍江省這一特殊的生態(tài)條件使其種質(zhì)資源取材范圍狹窄，因此要廣泛引入種質(zhì)資源加以鑒定和利用，不斷引入新的基因源，拓寬寒地水稻品種的遺傳基礎(chǔ)。充分認(rèn)識(shí)寒地水稻育種的難度，立足于當(dāng)?shù)刂髟云贩N的改良，利用適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件的主栽品種作為核心種質(zhì)，適當(dāng)添加新的基因源，才能提高育成品種的適應(yīng)性，擴(kuò)大育成品種的適種區(qū)域。