丁國(guó)華 白良明 孫世臣 姜樹坤 王彤彤 曹良子夏天舒 楊光 趙宏亮湛立偉 張鳳鳴*

（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所/中國(guó)科學(xué)院北方粳稻分子育種聯(lián)合研究中心，哈爾濱150086；2遼寧省經(jīng)濟(jì)作物研究所，遼寧 遼陽(yáng) 111000；3浙江勿忘農(nóng)種業(yè)股份有限公司，杭州 310020；第一作者∶hucheng229＠163．com；*通訊作者∶zhangfengming570＠163．com）

黑龍江是我國(guó)粳稻生產(chǎn)第一大省，2016年種植面積已達(dá)400多萬hm2，總產(chǎn)量達(dá)到275億kg，商品率70%，是我國(guó)稻谷總產(chǎn)量和商品率較高的?。ㄊ校┲?，為保障我國(guó)口糧安全做出了重要貢獻(xiàn)。但黑龍江地理緯度較高，水稻種植區(qū)域分布于北緯43°～50°之間，處于寒地，水稻插秧前后“倒春寒”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，輕則推遲水稻生育進(jìn)程，延遲返青，有的即使返青后5葉也不分蘗，重則造成插秧后本田秧苗不同程度枯死，不耐冷水稻品種甚至全田枯死，農(nóng)民需要重新插秧，造成極大損失。2009、2012、2017年黑龍江均發(fā)生了較為嚴(yán)重的“倒春寒”。

前人對(duì)水稻苗期耐冷鑒定條件及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)做了廣泛研究，絕大多數(shù)都是在人工控制條件下進(jìn)行[1-9]。徐云碧等[1]研究表明，在人工控制條件下秈稻苗期耐冷性鑒定的適宜條件為3葉期于10℃（晝）/6℃（夜）條件下連續(xù)處理7 d或6葉期連續(xù)處理5 d，以秧苗卷葉程度確定耐冷性。劉廣林等[5]在自然條件下利用早播早植鑒定了458份水稻品種苗期的耐冷性，以幼苗受冷后葉赤枯度作為耐冷性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。夏秀忠等[6]利用人工氣候箱鑒定了415份廣西初級(jí)水稻核心種質(zhì)，以活苗率作為耐冷性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。曾躍華等[10]在自然條件下，以結(jié)實(shí)率作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，鑒定了22個(gè)晚稻品種的耐冷性。水稻苗期受害的最終表現(xiàn)是秧苗能否成活，在確認(rèn)大田秧苗確實(shí)遭受自然低溫冷害后，利用自然條件鑒定水稻苗期耐冷性可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)。

本試驗(yàn)利用2017年黑龍江發(fā)生的“倒春寒”為鑒定條件，對(duì)來自不同國(guó)家和地區(qū)，且能夠在黑龍江哈爾濱地區(qū)（東經(jīng) 126°49'，北緯 45°50'）成熟的 888 份水稻材料進(jìn)行苗期耐冷性鑒定，以期為水稻育種和水稻苗期耐冷基因挖掘提供材料參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所水稻研究室種質(zhì)資源圃里的888份水稻材料，這些材料在哈爾濱均能結(jié)實(shí)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻創(chuàng)新基地進(jìn)行。該基地地處東經(jīng) 126°49'、北緯 45°50'，屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，作物生長(zhǎng)季光照充足，雨熱同期，水稻灌漿期晝夜溫差大，無霜期140 d，年降雨量500 mm左右。4月15日采用旱育稀植方法育苗，每m2播種量為450 g，5月17日移栽，純N、P2O5、K2O施用量均為140 kg/hm2，氮肥作基肥和返青肥各施一半，磷鉀肥全部作基肥施入。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，每個(gè)品種3行，3次重復(fù)，行株距 29.7 cm×13.2 cm，其他管理同大田生產(chǎn)。插秧7 d后連續(xù)3 d發(fā)生低溫冷害（5月24日、5月25日、5月26日），溫度變化情況利用LC-CQ1自動(dòng)氣象站監(jiān)測(cè)（見圖1），低溫冷害發(fā)生后本田秧苗有嚴(yán)重受害癥狀，調(diào)查于低溫冷害發(fā)生10 d后進(jìn)行。水稻苗期耐冷等級(jí)參照中日合作項(xiàng)目組劃分標(biāo)準(zhǔn)[11]（表1）。

表1 死苗率等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

圖1 冷害發(fā)生溫度情況

2 結(jié)果與分析

2.1 氣象數(shù)據(jù)分析

由圖1可知，在插秧后7 d開始出現(xiàn)連續(xù)3 d的低溫天氣，5月24日最低溫度為9.4℃，且低于10℃時(shí)間持續(xù)1 h以上；5月25日最低溫度6.7℃，低于10℃時(shí)間持續(xù)6 h以上；5月26日最低溫度5.9℃，低于10℃時(shí)間持續(xù)4 h以上，其中低于8℃時(shí)間持續(xù)3 h以上，低于7℃時(shí)間持續(xù)2 h以上，低于6℃的時(shí)間持續(xù)了1 h。低溫冷害發(fā)生后，秧苗整株變黃，甚至枯死，嚴(yán)重影響正常生長(zhǎng)發(fā)育。2017年黑龍江省春季在水稻插秧時(shí)候發(fā)生的低溫冷害是在極短時(shí)間內(nèi)溫度大幅下降，沒有給稻苗適應(yīng)低溫冷害的時(shí)間，且鑒定圃稻苗才插秧7 d，剛剛返青，植傷猶存，低溫冷害后出現(xiàn)了嚴(yán)重的受害癥狀（葉片變黃），嚴(yán)重抑制了水稻秧苗正常生長(zhǎng)，能夠區(qū)分各材料耐冷能力強(qiáng)弱，鑒定結(jié)果可靠。

2.2 水稻苗期耐冷資源鑒定

苗期耐冷性1級(jí)的材料共有804份，占參試材料總數(shù)的90.5%。其中，黑龍江有參試材料335份、吉林225份、遼寧63份、日本114份、韓國(guó)19份。死苗率為0的材料共128份，其中，黑龍江54份、吉林40份、遼寧8份、寧夏4份、日本16份、韓國(guó)4份、印度1份（表2）。死苗率為0的黑龍江54份材料中已通過審定的品種有20個(gè)，其中，龍稻3號(hào)、龍稻9號(hào)、龍稻16號(hào)由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所培育，龍稻3號(hào)是黑龍江省第1個(gè)品質(zhì)達(dá)國(guó)標(biāo)1級(jí)水稻品種龍稻18的母本，品質(zhì)優(yōu)良，可以作為品質(zhì)改良的親本；龍稻16是香稻，食味和外觀品質(zhì)好，被譽(yù)為“黑龍江省最好的大米”，可以作為優(yōu)質(zhì)稻品種選育親本。龍慶稻2號(hào)的母本為耐冷性較強(qiáng)的空育131。墾稻8號(hào)、墾稻12號(hào)、墾香糯均由黑龍江農(nóng)墾科學(xué)院水稻研究所培育，墾稻8號(hào)為墾稻12號(hào)的父本，墾稻12號(hào)一度成為其適應(yīng)區(qū)域的主推品種之一，其特點(diǎn)是穩(wěn)產(chǎn)性好、適應(yīng)性廣。東農(nóng)426、東農(nóng)428由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)培育，東農(nóng)428產(chǎn)量高，外觀品質(zhì)好，曾經(jīng)是黑龍江省第一、第二積溫帶主推品種之一，可以作為水稻品質(zhì)改良親本。死苗率為0的吉林40份材料中通過審定的品種有15個(gè)。其中，寒9對(duì)光反應(yīng)遲鈍，適應(yīng)性廣，分蘗能力強(qiáng)，抗倒伏能力強(qiáng)，適應(yīng)旱作條件，可以作為直播稻育種的親本。死苗率為0的遼寧8份材料中通過審定的品種有3個(gè)，分別為鐵粳14、遼粳287、遼粳294。鐵粳14抗性強(qiáng)，產(chǎn)量高，但品質(zhì)一般，可以作為高產(chǎn)育種的親本。遼粳294食味品質(zhì)優(yōu)良，曾是優(yōu)質(zhì)米主推品種之一，可以作為優(yōu)質(zhì)米育種親本。死苗率為0的寧夏4份材料中通過審定的品種有3個(gè)，分別為寧粳14號(hào)、寧粳28號(hào)、寧粳51號(hào)。其中，寧粳14號(hào)苗期長(zhǎng)勢(shì)旺盛、分蘗能力較強(qiáng)；寧粳50苗期耐冷性強(qiáng)，長(zhǎng)勢(shì)繁茂，以上2個(gè)品種均可以作為直播稻育種親本。寧粳28苗期耐冷性較強(qiáng)，返青快，耐肥抗倒，產(chǎn)量高，適應(yīng)性廣，可以作為相似生態(tài)區(qū)高產(chǎn)育種的親本。日本品種北明千粒重在30 g以上，可以用作雜交親本，用于改良粒型[12]。

表2 死苗率為0的材料

耐冷性2級(jí)的材料共有40份，占參試材料總數(shù)的4.5%；耐冷性3級(jí)的材料共有23份，占參試材料總數(shù)的2.6%；耐冷性4級(jí)的材料共有11份；耐冷性5級(jí)的材料共有5份；耐冷性6級(jí)的材料3份；耐冷性7級(jí)材料2份，分別是92-83-3（黑龍江）、逆金光（日本），這2份材料可以作為水稻苗期耐冷基因挖掘構(gòu)建群體的冷敏感材料

3 小結(jié)

鑒定與篩選耐冷的水稻種質(zhì)資源是進(jìn)行水稻耐冷育種的基礎(chǔ)。本研究利用2017年黑龍江省在水稻插秧返青期間發(fā)生的自然低溫冷害對(duì)資源圃888份水稻品種（系）資源的苗期耐冷性進(jìn)行了鑒定與分析，篩選到一批苗期耐冷性不同的材料，為水稻耐冷育種和苗期耐冷基因挖掘提供了材料參考。

在本研究中，5月24-26日24∶00-5∶00氣溫連續(xù)3 d都大大低于粳稻最低生長(zhǎng)溫度，造成了嚴(yán)重的低溫冷害，可以準(zhǔn)確鑒定水稻苗期耐冷性強(qiáng)弱，篩選出的材料更能反映其在自然條件下適應(yīng)低溫的能力，可以為水稻耐冷育種及科學(xué)研究提供參考。