賀梅 宋冬明 黃少鋒
(黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院水稻研究所,黑龍江佳木斯154007;*通訊作者)
黑龍江省是我國(guó)重要的商品稻谷生產(chǎn)基地,為保障國(guó)家糧食安全做出了重要貢獻(xiàn)。隨著人們生活水平的提高,消費(fèi)者對(duì)稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和食用品質(zhì)也提出了更高的要求,稻米香味已經(jīng)成為優(yōu)質(zhì)稻米應(yīng)具備的指標(biāo),因此,一些香型優(yōu)質(zhì)稻米在市場(chǎng)上備受消費(fèi)者青睞,如泰國(guó)的茉莉香米、五常的稻花香米。黑龍江省地理?xiàng)l件和生態(tài)條件獨(dú)特,土壤肥沃,晝夜溫差大,環(huán)境優(yōu)良,是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)稻米的理想場(chǎng)所。但黑龍江省現(xiàn)有的香米品種受品種自身積溫的限制,種植面積遲遲不能擴(kuò)大,稻米供應(yīng)無(wú)法滿足當(dāng)前市場(chǎng)的需求,導(dǎo)致有些不法商家“以次充好、以假亂真”現(xiàn)象發(fā)生,嚴(yán)重影響黑龍江香型稻米的品牌形象和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,消費(fèi)者和種植者的利益都受到損害。因此,探究黑龍江省香型水稻育種遺傳特性,明確其遺傳背景,了解研究現(xiàn)狀,展望將來(lái)香型水稻育種的發(fā)展方向,是促進(jìn)黑龍江香型水稻育種研究快速發(fā)展的重要途徑。本文對(duì)黑龍江省歷年審定推廣的香型水稻品種進(jìn)行歸納整理,并追溯其系譜,分析香型骨干親本,總結(jié)黑龍江省香型水稻的成功經(jīng)驗(yàn),并剖析其中存在的主要問(wèn)題,以為香型水稻育種研究提供理論依據(jù)。
參試材料為黑龍江省歷年審定推廣的香型水稻品種,具體見(jiàn)表1。
追溯黑龍江省歷年審定推廣的香型水稻品種的親本組合,探究其遺傳系譜,明確各品種間的親緣關(guān)系。
1998-2016年黑龍江省共審定香型水稻品種33個(gè),其中省審定31個(gè),省農(nóng)墾總局審定2個(gè)(墾鑒香粳1號(hào)、三江6號(hào))。從審定時(shí)間看,1998年黑龍江省農(nóng)墾總局審定通過(guò)第一個(gè)香型水稻品種墾鑒香粳1號(hào),1999年黑龍江省審定香型水稻品種3個(gè),說(shuō)明黑龍江省香型水稻育種起步較晚,育種過(guò)程也時(shí)斷時(shí)續(xù),尚未引起育種研究者的足夠重視。從2009年開(kāi)始香型水稻育種才逐漸走上正軌,2013年、2014年到達(dá)高峰,分別審定6個(gè)和9個(gè)品種,到2015年、2016年趨于穩(wěn)定,分別審定3個(gè)和2個(gè)。從適應(yīng)區(qū)域來(lái)看,第一積溫帶有品種13個(gè),第二積溫帶有品種13個(gè),第三積溫帶有品種5個(gè),第四積溫帶有品種2個(gè),區(qū)域分布上差異明顯,早熟香型品種的育種研究明顯落后。從育種方法劃分,品種間雜交育成品種31個(gè),系統(tǒng)選育方法育成2個(gè),相對(duì)普通水稻育種而言,育種方法較少,技術(shù)手段相對(duì)落后,這也是香型水稻育種發(fā)展的限制因素。隨著人們生活水平的提高,香型優(yōu)質(zhì)稻米在市場(chǎng)越來(lái)越受歡迎,農(nóng)民種植香稻的熱情也不斷增加,但由于早熟香型品種的匱乏,往往容易造成越區(qū)種植,風(fēng)險(xiǎn)極大。因此,積極開(kāi)展早熟優(yōu)質(zhì)香型水稻育種研究是黑龍江省當(dāng)前育種的一個(gè)方向。
表1 黑龍江省歷年來(lái)審定推廣的香型水稻品種基本情況
圖1 由五優(yōu)稻1號(hào)衍生的香型水稻品種
2.2.1 五優(yōu)稻1號(hào)衍生的香型水稻品種系譜
從圖1可見(jiàn),以五優(yōu)稻1號(hào)直接或間接為親本育成的品種共有10個(gè):五優(yōu)稻4號(hào)、哈粳稻2號(hào)、松粳22、綠珠3號(hào)、中龍香粳1號(hào)、龍稻22、松粳香1號(hào)、松粳19、龍香稻2號(hào)、龍稻16。因此,五優(yōu)稻1號(hào)是以上10個(gè)香型水稻品種的骨干親本,也是水稻香味來(lái)源的遺傳基礎(chǔ)。
2.2.2 蓮香1號(hào)衍生的香型水稻品種系譜
圖2 由蓮香1號(hào)衍生的香型水稻品種
由圖2可知,以蓮香1號(hào)為親本,通過(guò)雜交方式育成了綏糯1號(hào)、墾鑒香粳1號(hào)、墾香糯1號(hào)、綏粳4號(hào)等4個(gè)品種。其中,綏粳4號(hào)為被廣泛使用,由其衍生出13個(gè)品種。蓮香1號(hào)成為黑龍江省目前利用效率最高的香型遺傳親本。
黑龍江省香型水稻育種研究起步較晚,且區(qū)域分布上差異明顯,審定品種主要集中在第一、第二積溫帶,占比達(dá)71.8%,第三、第四積溫帶較少,占比只有21.2%,早熟香型品種的育種研究相對(duì)落后。相對(duì)普通水稻育種而言,育種方法較少,技術(shù)手段相對(duì)落后,人力物力投入較少,要想改變這種現(xiàn)狀,必須增加選育方法和技術(shù)手段來(lái)豐富選育途徑。
由五優(yōu)稻1號(hào)和蓮香1號(hào)這兩大骨干親本衍生的香型水稻品種共有27個(gè),占黑龍江省目前審定的香型水稻品種的81.8%,說(shuō)明黑龍江省香型水稻育種資源匱乏,品種間的遺傳基礎(chǔ)十分狹窄。在水稻育種中,骨干親本的利用對(duì)配制雜交組合能否實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性狀起到至關(guān)重要的作用[1-2]?,F(xiàn)有的骨干親本已經(jīng)很難選育出突破性品種,如要改善這一現(xiàn)狀,必須充分挖掘地方農(nóng)家品種和積極引進(jìn)外來(lái)香型水稻資源,創(chuàng)制出新型骨干親本。積極引進(jìn)在華南、西南等地的香型水稻品種,通過(guò)秈粳雜交和地理遠(yuǎn)源雜交創(chuàng)造新材料,可有效改善黑龍江省香型水稻育種遺傳背景狹窄問(wèn)題[3-4],實(shí)現(xiàn)早熟新型骨干親本的創(chuàng)制。