譚陳菊，雷雪芳，張　超，楊　茗，謝華炎，陳文洪，崔伏生

(宜春市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江西 宜春　336000)

水稻是我國(guó)第1大糧食作物，產(chǎn)量占糧食總產(chǎn)的40%以上，全國(guó)約60%以上的人口以大米為主食。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)稻米品質(zhì)的要求日益提高、對(duì)優(yōu)質(zhì)米品種需求也更為迫切，優(yōu)質(zhì)稻的種植效益已逐步顯現(xiàn)。早稻作為水稻的重要組成部分，長(zhǎng)期以來(lái)，由于灌漿成熟期高溫氣候?qū)ζ焚|(zhì)形成的影響，形成了以高產(chǎn)為主導(dǎo)目標(biāo)的育種思路，導(dǎo)致現(xiàn)有大部分推廣品種品質(zhì)差，使早稻米的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)逐漸喪失，影響著早稻的生產(chǎn)和發(fā)展。因此，發(fā)展優(yōu)質(zhì)早秈稻生產(chǎn)，對(duì)促進(jìn)水稻生產(chǎn)，確保糧食安全，以及增加農(nóng)民收入都具有重要意義。

1　優(yōu)質(zhì)早秈稻生產(chǎn)現(xiàn)狀

2005—2014年，我國(guó)早秈稻播種面積占水稻播種總面積的19.1%～20.9%，產(chǎn)量占稻谷比例的16.3%～17.6%。由于全國(guó)早秈稻播種面積呈下降趨勢(shì)，早秈稻產(chǎn)量近年來(lái)也是波動(dòng)不定(表1)。江西作為全國(guó)糧食的主產(chǎn)區(qū)之一，早稻生產(chǎn)在糧食生產(chǎn)中占有重要地位，近10年，江西省早秈稻播種面積穩(wěn)中有增，雖然2011年有所減少，但是占全國(guó)早秈稻播種面積比例變化不大(表2)。

多年來(lái)，經(jīng)過(guò)水稻育種家們的共同努力，育成了一批中、晚稻優(yōu)質(zhì)米品種，推廣應(yīng)用面積逐年擴(kuò)展，對(duì)水稻商品糧品質(zhì)的改善，起到了積極的推動(dòng)作用。但是，早秈稻產(chǎn)量與優(yōu)質(zhì)的矛盾仍未得到有效協(xié)調(diào)和解決。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年以來(lái)，通過(guò)國(guó)家

表1　近10年我國(guó)早秈稻的播種面積及產(chǎn)量

注：數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局[1]。

表2　江西省近10年早秈稻播種面積及產(chǎn)量

注：數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局。

農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定和江西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定的早秈稻品種共177個(gè)，米質(zhì)達(dá)國(guó)家《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)和3級(jí)以上僅15個(gè)，優(yōu)質(zhì)率8.5%(表3)。因此，要把我國(guó)的水稻產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)

化為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)早秈稻新品種選育是一項(xiàng)勢(shì)在必行的工作任務(wù)。

表3　　　　近10年農(nóng)業(yè)部和江西省審定的早秈稻品種優(yōu)質(zhì)率

注：數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心。優(yōu)質(zhì)品種指米質(zhì)達(dá)國(guó)家《優(yōu)質(zhì)稻谷》標(biāo)準(zhǔn)3級(jí)和3級(jí)以上的水稻品種。

2　優(yōu)質(zhì)早秈稻育種

水稻育種中普遍存在早秈難優(yōu)質(zhì)、優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)等難題。主要是由于早稻生育期的氣候條件，特別是在成熟期的高溫、高濕、晝夜溫差小的條件下，早秈稻谷灌漿成熟快，胚乳淀粉積累快，因而米質(zhì)疏松，腹白較大，透明度較小，整精米率低，缺乏光澤，導(dǎo)致優(yōu)質(zhì)早秈稻的選育比一季稻和晚稻選育難度要大得多。而且，早秈稻優(yōu)質(zhì)只有與高產(chǎn)相結(jié)合，才能適應(yīng)生產(chǎn)者和消費(fèi)者的需要，才能適應(yīng)我國(guó)人口多耕地少的國(guó)情，才有發(fā)展前途。因此，在注意提高早秈稻品質(zhì)的同時(shí)，必須力求優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)、早熟統(tǒng)一，才能適應(yīng)當(dāng)今水稻輕簡(jiǎn)化栽培技術(shù)的需求。

2.1　稻米外觀品質(zhì)性狀與選育

外觀品質(zhì)主要包括粒形、堊白和透明度等指標(biāo)。許多研究認(rèn)為，稻米外觀品質(zhì)是既受基因控制又受環(huán)境影響的數(shù)量性狀[2-5]。張堅(jiān)勇等[6]對(duì)水稻品種外觀品質(zhì)性狀穩(wěn)定性研究認(rèn)為，外觀品質(zhì)性狀的穩(wěn)定性隨品種變化較大；隨稻米粒長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比的變大，相應(yīng)品種性狀的穩(wěn)定性下降；相反，堊白率、堊白度越小的水稻品種，相應(yīng)性狀的穩(wěn)定性越高。瀧田正等[7-8]對(duì)粒型與品質(zhì)做了詳細(xì)研究，認(rèn)為秈稻的粒寬與腹白和心白粒率呈正相關(guān)，秈稻中越是寬粒的中圓粒型品質(zhì)越差。李欣等[9]研究認(rèn)為，秈稻品種堊白面積與粒寬呈極顯著正相關(guān)，而與長(zhǎng)寬比呈顯著負(fù)相關(guān)；堊白受多基因調(diào)控，并與環(huán)境因素相互作用而表達(dá)；堊白不僅影響稻米外觀，使稻米透明度減少，降低市場(chǎng)價(jià)值，而且影響碾米品質(zhì)和蒸煮食味品質(zhì)。王侯聰?shù)萚10]認(rèn)為谷粒寬度與堊白率呈顯著正相關(guān)，而谷粒長(zhǎng)度與堊白無(wú)關(guān)，一般窄長(zhǎng)粒形的谷粒，堊白率和堊白度均?。粓装茁适墉h(huán)境因素影響較大，同一品種在不同地區(qū)或不同季節(jié)種植，堊白率和堊白度常有明顯差異。

由此可見(jiàn)，培育長(zhǎng)粒型，但長(zhǎng)寬比適度，不宜太大，堊白度小、堊白率低，且能適應(yīng)不同環(huán)境的穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)早秈品種，理論上是可行的。但是，粒長(zhǎng)不能過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)導(dǎo)致碎米率增加。王侯聰?shù)日J(rèn)為，中長(zhǎng)粒型品種不僅符合市場(chǎng)的需求，而且它的庫(kù)容量較大，較容易解決優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)的矛盾。

Shi等[11]在水稻不同的灌漿階段，對(duì)稻米的堊白和透明度進(jìn)行了遺傳分析，結(jié)果表明，堊白和透明度不僅是受多基因控制的數(shù)量性狀，而且還受到三倍體胚乳遺傳效應(yīng)、細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng)、二倍體母系植株遺傳效應(yīng)或三種效應(yīng)共同的影響，但它們?cè)谌魏我粋€(gè)灌漿階段的基因表達(dá)都與其遺傳效應(yīng)有關(guān)，且在不同的灌漿階段，基因的表達(dá)和遺傳效應(yīng)的影響不同。但也有學(xué)者認(rèn)為堊白是受單個(gè)主基因控制的性狀，胚乳透明度的遺傳表達(dá)是以基因型作用為主，并存在地點(diǎn)與基因型的互作，遺傳力較高[12]。透明度與直鏈淀粉含量也有關(guān)，對(duì)于同一品種，早季淀粉含量低，透明度差，反之亦然。因此，在早秈稻選育過(guò)程中，還要注意直鏈淀粉含量和透明度的協(xié)調(diào)，保證直鏈淀粉中等偏低，而且透明度好。

2.2　稻米蒸煮食味品質(zhì)性狀與選育

蒸煮食味品質(zhì)是評(píng)價(jià)稻米品質(zhì)的主要標(biāo)準(zhǔn)之一，包括直鏈淀粉含量、糊化溫度(堿消值)、膠稠度等指標(biāo)。其中直鏈淀粉含量是影響食味的主要因素，它與米飯光澤、柔軟性及黏性密切相關(guān)，即直鏈淀粉含量越高食味越差。

張堅(jiān)勇等[13]對(duì)水稻品種食味品質(zhì)性狀穩(wěn)定性的研究結(jié)果認(rèn)為，食味品質(zhì)在不同基因型、地點(diǎn)和年份間的差異達(dá)到極顯著水平，栽培方式也能顯著影響稻米食味品質(zhì)。直鏈淀粉含量除品種間差異外，與抽穗期的溫度有關(guān)。王惠貞等[14]認(rèn)為只有在最適溫度條件下直鏈淀粉累積量才能達(dá)到最大，溫度太高或太低都不利于淀粉的累積。很多研究認(rèn)為，食味好的品種直鏈淀粉含量大多數(shù)在17.5%～18.2%。

糊化溫度與稻米蒸煮時(shí)間有關(guān)，而膠稠度則影響米飯的光澤和柔軟性，膠稠度長(zhǎng)則表示米飯較柔軟，短則米飯較硬。據(jù)報(bào)道，糊化溫度和膠稠度的品種間差異均較大，但糊化溫度與食味無(wú)相關(guān)性，膠稠度與食味相關(guān)性不顯著[15]。關(guān)于糊化溫度的遺傳比較復(fù)雜，目前尚無(wú)定論。有研究認(rèn)為糊化溫度屬質(zhì)量性狀遺傳，控制糊化溫度的基因除主效基因和基因互作外，還有微效基因的作用[16-17]；也有研究認(rèn)為糊化溫度是由同一位點(diǎn)上的一組復(fù)等位基因控制的，除主效基因外，還有微效基因的作用[18]；還有學(xué)者認(rèn)為，糊化溫度由多基因控制，顯性的表達(dá)比較復(fù)雜，顯性的方向可能隨位點(diǎn)不同而異[19]。膠稠度主要受胚乳基因型的控制[6]；可能還受母體遺傳效應(yīng)的影響[20-21]，而且受外界環(huán)境的影響較大[22]。因此在選育過(guò)程中應(yīng)結(jié)合品種對(duì)環(huán)境條件的反應(yīng)特性，優(yōu)化品種特異推廣種植生態(tài)區(qū)，以提高稻米蒸煮食味品質(zhì)。

2.3　優(yōu)質(zhì)常規(guī)早秈稻選育

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年以來(lái)，經(jīng)國(guó)家農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定和江西省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定的早秈稻品種(組合)約177個(gè)，常規(guī)稻品種僅 19個(gè)，僅占早秈稻審定品種的 10.7%，由此可見(jiàn)，雜交稻育種重視程度明顯比常規(guī)稻高。因雜交早稻還不能很好地解決早熟和種子低成本等問(wèn)題，近年來(lái)，隨著水稻生產(chǎn)規(guī)模化水平的不斷提高，早稻直播等輕簡(jiǎn)化栽培面積逐年擴(kuò)大，早熟的早秈常規(guī)稻品種已在南方雙季稻區(qū)占有很大比例，有些地方早秈常規(guī)稻品種播種面積甚至超過(guò)50%以上。

另外，雜交稻的品質(zhì)比常規(guī)稻的品質(zhì)要低些，按照國(guó)家優(yōu)質(zhì)稻谷標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的8項(xiàng)品質(zhì)性狀分別對(duì)常規(guī)稻、兩系雜交稻、三系雜交稻進(jìn)行分析鑒定、綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為常規(guī)稻的優(yōu)質(zhì)率較雜交稻高。而且雜交稻品質(zhì)的一致性、耐貯藏性均比常規(guī)品種差。因此，早熟的優(yōu)質(zhì)常規(guī)早稻品種選育將是今后早秈稻品質(zhì)改良的一個(gè)重要方向。

3　小結(jié)與討論

經(jīng)過(guò)30多年的努力，各地先后育成了一批適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的高產(chǎn)、遺傳背景多樣的早秈稻品種，但品種的優(yōu)質(zhì)化率還很低，對(duì)早秈稻育種的品質(zhì)要求重視度還不夠。從遺傳角度看，早秈稻的品質(zhì)改良仍存在極大空間。

外觀品質(zhì)和食味品質(zhì)是決定稻米是否暢銷的最重要的 2個(gè)因素，一般來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)粒型、中等偏低直鏈淀粉含量、高膠稠度、低堊白度的大米比較符合市場(chǎng)的需求，也是我們改良早秈稻品質(zhì)的育種目標(biāo)。另外，常規(guī)稻比雜交稻更容易實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、早熟和解決種子低成本等問(wèn)題，因此，早熟的優(yōu)質(zhì)常規(guī)早稻品種選育將是今后早秈稻品質(zhì)改良的一個(gè)重要方向。

在優(yōu)質(zhì)早秈稻的選育過(guò)程中，除了重視優(yōu)質(zhì)親本的選擇外，還應(yīng)充分利用米質(zhì)好、對(duì)高溫和強(qiáng)光鈍感的優(yōu)質(zhì)資源，并加強(qiáng)常規(guī)育種手段與分子標(biāo)記輔助選擇育種技術(shù)的結(jié)合，加快選育進(jìn)程。同時(shí)，有目的地將稻米品質(zhì)形成期安排在不同的生態(tài)條件下，以提高環(huán)境的選擇壓力，汰劣擇優(yōu)，最終培育出綜合性狀好、品質(zhì)優(yōu)、對(duì)環(huán)境鈍感的早秈稻品種。

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