王才林 張亞?wèn)| 陳濤 朱鎮(zhèn) 趙慶勇 姚姝 趙凌 趙春芳 周麗慧 魏曉東 路凱 梁文化

姊妹系間雜交快速培育優(yōu)良食味半糯粳稻新品種的育種效果

王才林 張亞?wèn)| 陳濤 朱鎮(zhèn) 趙慶勇 姚姝 趙凌 趙春芳 周麗慧 魏曉東 路凱 梁文化

（江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所/江蘇省優(yōu)質(zhì)水稻工程技術(shù)研究中心/國(guó)家水稻改良中心南京分中心, 南京 210014）

【目的】?jī)?yōu)良食味半糯粳稻由于食味品質(zhì)優(yōu)良，在長(zhǎng)三角地區(qū)受到廣大農(nóng)戶和消費(fèi)者的青睞，已成為該地區(qū)優(yōu)質(zhì)稻米品牌打造的主力品種。為了加快新品種培育速度，我們嘗試通過(guò)生育期不同的優(yōu)良食味半糯粳稻姊妹系間雜交的方法培育半糯粳稻新品種?！痉椒ā恳詠?lái)源于武香粳14/關(guān)東194的中熟晚粳稻南粳46(全生育期165～170 d)與遲熟中粳稻南粳9108(全生育期150～155 d)互交，通過(guò)F2單株選擇和F3～F5的優(yōu)系選擇，在F6獲得了38個(gè)生育期不同(全生育期140～170 d)的半糯新品系。以親本南粳46和南粳9108為對(duì)照，對(duì)新品系進(jìn)行多年多點(diǎn)的比較試驗(yàn)及產(chǎn)量和抗性鑒定，分析新品系的淀粉理化指標(biāo)、RVA譜特征值和食味品質(zhì)?！窘Y(jié)果】絕大多數(shù)性狀有超親表現(xiàn)，且多數(shù)入選新品系農(nóng)藝性狀穩(wěn)定快，食味品質(zhì)好，綜合性狀優(yōu)良，產(chǎn)量較高。其中，南粳9036、南粳9308、南粳9008已通過(guò)江蘇省品種審定，5個(gè)新品系正在參加各級(jí)區(qū)域試驗(yàn)。【結(jié)論】通過(guò)食味品質(zhì)和綜合性狀優(yōu)良、生態(tài)類型不同的半糯粳稻姊妹系間雜交，可以快速培育優(yōu)良食味半糯粳稻新品種。

半糯粳稻；優(yōu)良食味；姊妹系；育種

半糯粳稻是指直鏈淀粉含量介于糯稻與黏稻之間，含有低直鏈淀粉含量的等位基因(如Wx、Wx等)的水稻品種。優(yōu)良食味半糯粳稻是食味值在80分以上、品質(zhì)等級(jí)達(dá)三級(jí)及以上的半糯粳稻[1]。1999年開始，我們利用含有暗胚乳突變基因Wx的日本品種關(guān)東194(Milky Princess)與江蘇粳稻武香粳14雜交，培育食味品質(zhì)優(yōu)良的半糯粳稻品種[2]。2008年，江蘇省審定通過(guò)了第一個(gè)優(yōu)良食味半糯粳稻品種南粳46[3]。該品種一面世，就獲得了江蘇省“最好吃的大米”稱號(hào)，至今已20多次在全國(guó)和江蘇省優(yōu)質(zhì)稻米食味品鑒中獲得“金獎(jiǎng)大米”等榮譽(yù)稱號(hào)。此后，我們又連續(xù)培育出南粳5055[4]、南粳9108[5]、南粳505[6]、南粳2728[7]、南粳3908[8]、南粳晶谷[9]、南粳5718[10]、南粳58、南粳9036、南粳7718、南粳56、南粳66、南粳518、南粳9308等適合江蘇省不同生態(tài)區(qū)及周邊省份種植的半糯粳稻品種。除了南粳系列半糯粳稻品種以外，江蘇省諸多育種單位也育成了蘇香粳3號(hào)[11]、蘇香粳100[12]、徐稻9號(hào)[13]、寧粳8號(hào)[14]、寧香粳9號(hào)、豐粳1606、揚(yáng)農(nóng)香28、早香粳1號(hào)[15]、常香粳1813[16]、金香玉1號(hào)、武香粳113等半糯粳稻品種。截至2021年，江蘇省審定半糯粳稻品種34個(gè)；上海市審定半糯粳稻品種21個(gè)；浙江省審定通過(guò)了半糯粳稻品種嘉58[17]。由此可見，半糯粳稻新品種選育已成為長(zhǎng)三角地區(qū)粳稻食味品質(zhì)改良的一個(gè)重要方向。這些品種的米飯均具有“柔、香、糯”的特點(diǎn)，符合長(zhǎng)三角地區(qū)居民對(duì)米飯的口感需求，受到廣大農(nóng)戶和消費(fèi)者的青睞。由于符合當(dāng)前供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的需要，種植面積不斷上升，2020年江蘇省優(yōu)良食味半糯粳稻的種植面積達(dá)到85萬(wàn)畝以上。其中，南粳9108的種植面積超過(guò)45萬(wàn)畝，成為江蘇省種植面積最大的水稻品種。以南粳46和南粳9108為代表的南粳系列優(yōu)良食味粳稻成為稻米加工企業(yè)競(jìng)相采購(gòu)的原糧和優(yōu)質(zhì)大米品牌打造的核心品種。稻谷收購(gòu)價(jià)格比非半糯粳稻高出0.2～0.6元/kg，2021年2月南粳46稻谷收購(gòu)價(jià)格高達(dá)3.6元/kg，比最低收購(gòu)保護(hù)價(jià)高出1.0元/kg。2020年評(píng)選出的30個(gè)“好吃蘇米”中，有28個(gè)是南粳46和南粳9108加工的大米。

如何快速培育出符合市場(chǎng)需求的新品種，是育種家的普遍追求。為此，育種家通過(guò)各種誘變[18-19]、雜交重組[20-21]、遺傳修飾[22-23]、基因編輯[24-28]等方法快速創(chuàng)造遺傳變異，通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇加快選擇遺傳變異[29-32]，通過(guò)世代促進(jìn)[33]、花培等[34-36]方法加速穩(wěn)定遺傳變異。在創(chuàng)造變異的各種方法中，不同類型親本間的雜交重組仍然是獲得新的重組基因型的基本方法，其中親本的選擇對(duì)育種的成敗至關(guān)重要。姊妹系是來(lái)源于同一親本組合的同胞自交系，其遺傳背景絕大部分相同，只有少數(shù)性狀不同，雜交后代分離小，穩(wěn)定速度快。本文報(bào)道我們通過(guò)生育期不同的優(yōu)良食味半糯粳稻姊妹系南粳46與南粳9108雜交培育優(yōu)良食味半糯粳稻新品種的方法及其育種效果，可為育種工作者提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為來(lái)源于“武香粳14/關(guān)東194”的2個(gè)含有Wx的中熟晚粳稻南粳46(全生育期165～170 d)與遲熟中粳稻南粳9108(全生育期150～155 d)相互雜交后獲得的生育期不同(全生育期140～170 d)的半糯新品系及其親本南粳46和南粳9108，包括中熟中粳(全生育期140～148 d)、遲熟中粳(全生育期149～155 d)、早熟晚粳(全生育期156～165 d)和中熟晚粳(全生育期166～170 d)4種類型，農(nóng)藝性狀穩(wěn)定一致，經(jīng)四引物擴(kuò)增受阻突變體系PCR[37]檢測(cè)均含有半糯基因Wx。

1.2 選育過(guò)程

試驗(yàn)于2011—2020年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院南京水稻試驗(yàn)基地進(jìn)行。2011年在南京種植親本南粳46和南粳9108，為了確保花期相遇，南粳9108分別于6月1日和6月10日分2期播種。抽穗后配置正反交組合。2012年在南京種植F1，2013年在南京種植正反交F2群體各1000余株，分離群體除了抽穗期差異較大以外，株型、穗型等性狀分離不大。成熟后選擇154個(gè)優(yōu)良單株，冬季在海南種植F3株系，成熟后在優(yōu)良株系中選擇645個(gè)優(yōu)良單株。2014年在南京種植F4株系，多數(shù)株系農(nóng)藝性狀基本一致。成熟后選擇農(nóng)藝性狀穩(wěn)定一致的優(yōu)良株系280個(gè)。2015年在南京種植F5株系，每個(gè)株系種植4行，每行50株。多數(shù)株系性狀穩(wěn)定一致，成熟后經(jīng)產(chǎn)量和食味品質(zhì)篩選，選擇優(yōu)良株系54個(gè)。2016年種植中選品系(F6)，按生育類型分為中熟中粳、遲熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳4組進(jìn)行品比試驗(yàn)，重復(fù)2次。經(jīng)農(nóng)藝性狀和稻瘟病抗性鑒定以及產(chǎn)量與食味品質(zhì)篩選，決選38個(gè)優(yōu)良品系，其中中熟中粳10個(gè)、遲熟中粳10個(gè)、早熟晚粳16個(gè)、中熟晚粳2個(gè)。2017年、2018年和2020年分別種植38個(gè)新品系，以親本南粳9108和南粳46為對(duì)照，對(duì)蒸煮食味品質(zhì)性狀、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量進(jìn)行鑒定。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2016年在南京種植54個(gè)F6株系，2017年、2018年和2020年分別在南京種植38個(gè)半糯粳稻品系，按中熟中粳、遲熟中粳、早熟晚粳和中熟晚粳4組進(jìn)行品比試驗(yàn)，對(duì)新品系的稻瘟病抗性、品質(zhì)性狀、農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀進(jìn)行鑒定。每年5月10日播種，6月10日移栽。每個(gè)品系種成一個(gè)小區(qū)，每小區(qū)8行，每行50株。行、株距分別為27和17 cm。試驗(yàn)材料順序排列，重復(fù)2次。肥水管理同一般大田，施用4500 kg/hm2商品有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)含量45%、N-P2O5-K2O含量5%)和225 kg/hm2N-P2O5-K2O含量均為15%的復(fù)合肥作基肥，移栽后5 d和12 d分別施尿素112.5和75 kg/hm2，倒3葉抽出時(shí)施尿素112.5 kg/hm2。移栽后淺水灌溉，第1節(jié)間伸長(zhǎng)時(shí)開始烤田，孕穗至抽穗揚(yáng)花期保持淺水，其余時(shí)間均采用干濕交替間隙灌溉方式，收獲前10 d斷水。

1.4 性狀測(cè)定

1.4.1 稻瘟病抗性鑒定

按江蘇省水稻品種(系)抗稻瘟病鑒定方法與抗性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)程(DB32/T1123?2007)進(jìn)行人工接種。在水稻孕穗破口前，將包括ZB7、ZC11、ZD7、ZE3、ZF1和ZG16個(gè)生理小種菌株的混合孢子懸浮液，用注射器注入穗苞，每個(gè)小區(qū)接種5個(gè)稻穗，成熟后期按穗頸瘟分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查記載。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下：0級(jí)(HR)，無(wú)病；1級(jí)(R)，枝梗瘟較少；3級(jí)(MR)，枝梗瘟較多；5級(jí)(MS)，穗頸發(fā)病，但谷粒飽滿，產(chǎn)量損失小；或者穗主軸發(fā)病，谷粒相對(duì)飽滿；7級(jí)(S)，穗頸發(fā)病，谷粒不飽滿，秕粒較多；9級(jí)(HS)，穗頸發(fā)病，損失率80%以上。

稻瘟病抗性綜合指數(shù)評(píng)價(jià)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：平均抗性<0.1為0級(jí)(HR)，0.1～2.0為1級(jí)(R)，2.1～4.0為3級(jí)(MR)，4.1～6.0為5級(jí)(MS)，6.1～7.5為7級(jí)(S)，7.6～9.0為9級(jí)(HS)。

綜合指數(shù)=(葉瘟病級(jí)×25%+穗瘟發(fā)病率病級(jí)×25%+穗瘟損失指數(shù)病級(jí)×50%)

1.4.2 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀測(cè)定

抽穗期間逐日觀察記載各小區(qū)抽穗期，齊穗后20 d每小區(qū)在中間行隨機(jī)選擇10株測(cè)定株高和單株有效穗數(shù)。成熟期收獲測(cè)定株高的10個(gè)單株，風(fēng)干后考查每株總粒數(shù)、空癟粒數(shù)，計(jì)算結(jié)實(shí)率，測(cè)定千粒重和單株產(chǎn)量。全部收獲測(cè)定小區(qū)產(chǎn)量。

1.4.3 稻米理化指標(biāo)的測(cè)定

成熟后在每小區(qū)中間行隨機(jī)收獲5個(gè)單株，風(fēng)干備用。當(dāng)含水量在14.5%左右時(shí)按單株脫粒，并出糙碾精米。出糙采用韓國(guó)雙龍礱谷機(jī)(SY88-TH)，碾精米采用臺(tái)州伯利恒小型精米機(jī)(BLH-3120)，用瑞士產(chǎn)水分分析儀(Metteler)測(cè)定精米含水量，用瑞典產(chǎn)FOSS旋風(fēng)式磨粉機(jī)(CT193)研磨成米粉，過(guò)100目網(wǎng)篩后，用于品質(zhì)性狀測(cè)定。直鏈淀粉含量(AC)的測(cè)定按照農(nóng)業(yè)部頒布標(biāo)準(zhǔn)NY147?88[38]進(jìn)行，4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品(1.5%、10.4%、16.2%和26.5%)從中國(guó)水稻研究所購(gòu)買。每個(gè)樣品測(cè)定2次。膠稠度(GC)按國(guó)標(biāo)GB/T17891?1999[39]測(cè)定。用差示掃描量熱儀DSC(200-F3，德國(guó)Netzsch)測(cè)定糊化溫度。每個(gè)性狀每份樣品均測(cè)定3次，取平均值。

1.4.4 稻米R(shí)VA譜特征值的測(cè)定

采用3-D型黏度速測(cè)儀(澳大利亞Newport Scientific公司)及其配套軟件TCW，按照美國(guó)谷物化學(xué)協(xié)會(huì)操作規(guī)程進(jìn)行測(cè)定。黏度單位用cP表示。黏度參數(shù)包括一級(jí)參數(shù)峰值黏度(peak viscosity，PKV)、熱漿黏度(hot viscosity，HPV)、冷漿黏度(cool viscosity，CPV)、峰值時(shí)間(peak time，PeT)；計(jì)算二級(jí)參數(shù)崩解值(breakdown viscosity，BDV=PKV－HPV)、消減值(setback viscosity，SBV=CPV－PKV)和回復(fù)值(consistency viscosity，CSV=CPV－HPV)。每個(gè)樣品測(cè)定3 次，取平均值。

1.4.5 外觀品質(zhì)與食味品質(zhì)測(cè)定

稻谷用礱谷機(jī)(SY88-TH，韓國(guó)雙龍)出糙，用小型精米機(jī)(BLH-3120，臺(tái)州伯利恒)出精獲得精米，按GB/T 17891?2017測(cè)定精米的堊白度，將堊白度分成3個(gè)等級(jí)(堊白度0.0%～2.0%為1級(jí)，2.1%～4.0%為2級(jí)，4.1%～6.0%為3級(jí))作為評(píng)價(jià)外觀品質(zhì)的指標(biāo)。食味品質(zhì)按江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)DB32/T 1762?2011測(cè)定。每個(gè)樣品測(cè)定3次，取平均值。

圖1 半糯粳稻新品系稻瘟病抗性接種鑒定

Fig.1.Identification of blast resistance of new semi-waxyrice lines by inoculation.

圖2 半糯粳稻新品系稻頸瘟抗性自然誘發(fā)結(jié)果

Fig.2.Resistance to panicle neck blast in new semi-waxyrice lines by natural induction.

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

按照莫惠棟[40]介紹的方法，采用Excel 2016自編程序進(jìn)行方差分析和差異顯著性測(cè)驗(yàn)，多重比較采用Duncan新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 新品系的稻瘟病抗性表現(xiàn)

2016年在南京用ZB7、ZC11、ZD7、ZE3、ZF1和ZG16個(gè)生理小種菌株的孢子懸浮液對(duì)54個(gè)品系進(jìn)行稻瘟病抗性接種鑒定，同時(shí)委托江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所分別在江蘇金壇和江蘇贛榆稻瘟病病圃進(jìn)行穗頸瘟抗性的自然誘發(fā)鑒定。南京抗性鑒定的結(jié)果顯示，54個(gè)品系的稻瘟病病級(jí)絕大多數(shù)分布在5.0～7.0級(jí)之間。親本南粳9108和南粳46的稻瘟病病級(jí)分別為5.5和6.0，有12個(gè)品系的病級(jí)在5.0級(jí)及以下，優(yōu)于南粳9108，其中2個(gè)品系的病級(jí)為4.0級(jí)(圖1)。在金壇稻瘟病病圃進(jìn)行穗頸瘟抗性自然誘發(fā)鑒定，穗頸瘟病級(jí)為3級(jí)的品系只有1個(gè)，病級(jí)為5級(jí)的品系有51個(gè)，病級(jí)為7級(jí)的品系有2個(gè)。穗頸瘟綜合指數(shù)為4.5～6.5，絕大多數(shù)為5.5～6.5。親本南粳9108和南粳46的稻瘟病綜合指數(shù)分別為5.25和5.75，有8個(gè)品系的綜合指數(shù)在5.25以下，優(yōu)于南粳9108，其中2個(gè)品系的綜合指數(shù)為4.5(圖2)。對(duì)33個(gè)中粳品系在贛榆稻瘟病病圃進(jìn)行穗頸瘟抗性自然誘發(fā)鑒定，絕大多數(shù)品系的抗性表現(xiàn)較好，穗頸瘟損失指數(shù)都在5級(jí)以下，其中1級(jí)10個(gè)，3級(jí)21個(gè)；穗頸瘟綜合指數(shù)都在4.75以下，其中3.0以下的14個(gè)，3.0～4.0之間的17個(gè)；抗性評(píng)價(jià)為抗的品系9個(gè)，中抗的品系22個(gè)，只有2個(gè)品系中感。

親本南粳46和南粳9108都含有稻瘟病抗性基因，不含。2016年利用和基因的分子標(biāo)記對(duì)種植的54個(gè)品系進(jìn)行稻瘟病抗性基因檢測(cè)，結(jié)果也證明所有品系均含有，不含。研究表明，是抗性較好的基因，而的抗性較差。因此，新品系的稻瘟病抗性仍然較差。接種鑒定和自然誘發(fā)鑒定雖然分別有12個(gè)和8個(gè)品系的抗性優(yōu)于南粳9108，但差異不大，重復(fù)鑒定結(jié)果仍然為感病。

2.2 新品系的蒸煮食味品質(zhì)性狀

對(duì)2017年種植的38個(gè)半糯粳稻新品系及其親本南粳9108和南粳46的品質(zhì)性狀方差分析的結(jié)果表明，12個(gè)品質(zhì)性狀在不同品系間的差異均達(dá)1%的顯著水平(表1～2)。從表3可知，各性狀的變異系數(shù)，糊化溫度最小，只有1.5%；峰值時(shí)間、食味值、直鏈淀粉含量、膠稠度和回復(fù)值也較小，均在10%以下；峰值黏度、冷漿黏度、熱漿黏度和崩解值的變異系數(shù)在10%以上，消減值和外觀品質(zhì)的變異系數(shù)最大，均在20%以上。從平均值看，所有品系的直鏈淀粉含量為8.0～10.0%，膠稠度除了L9258和L9025低于70 mm外，L9024、L9374、L9278和L9044低于80 mm以外，其余品系均在80 mm以上，其中L9006、L9218和L9478的膠稠度超過(guò)90 mm，說(shuō)明38個(gè)半糯品系的膠稠度均較大。糊化溫度多數(shù)品系都在72℃以下，均屬中等糊化溫度類型。在RVA譜特征值方面，所有品系的峰值黏度和冷漿黏度較高，熱漿黏度較低，導(dǎo)致其崩解值較大，消減值和回復(fù)值較小。38個(gè)品系的峰值黏度均在2100 cP以上，冷漿黏度均在1600 cP以上，熱漿黏度均在2000 cP以下，崩解值除了3個(gè)品系在1000 cP以下外，其余品系均在1000 cP以上，消減值均為負(fù)值，回復(fù)值也均在650 cP以下。大多數(shù)半糯品系的食味值均較好，除了L9258和L9025的食味值低于70分以外，其余品系的食味值均在70分以上，其中L9043、L9046、L9050、L9057和L9478在80分以上。38個(gè)品系的外觀品質(zhì)也較好，均達(dá)國(guó)標(biāo)三級(jí)優(yōu)質(zhì)粳米以上，其中二級(jí)33個(gè)，L9046、L9478和南粳46接近一級(jí)優(yōu)質(zhì)粳米標(biāo)準(zhǔn)。

分析不同生育類型半糯品系間蒸煮食味品質(zhì)性狀的差異發(fā)現(xiàn)，膠稠度、糊化溫度、崩解值、消減值、回復(fù)值、外觀品質(zhì)和食味值在不同生育類型間的差異達(dá)顯著水平(表1～表3)。中熟晚粳的膠稠度最高，糊化溫度最低，遲熟中粳的崩解值最高，消減值最低，回復(fù)值早熟晚粳和遲熟中粳最低，外觀品質(zhì)中熟晚粳最好，食味值有中熟晚粳>早熟晚粳>遲熟中粳>中熟中粳的趨勢(shì)。南粳9108和南粳46的食味值分別為78.1和79.2分，有10個(gè)品系的食味值超過(guò)南粳9108，6個(gè)品系超過(guò)南粳46。

表1 供試半糯粳稻品系品質(zhì)性狀的方差分析(2017)

*，**分別表示5%和1%顯著水平。

*,**Significant at 5% and 1% levels, respectively.AC, Amylose content; GC, Gel consistency; GT, Gelatinization temperature; PKV, Peak viscosity; HPV, Hot paste viscosity; CPV, Cool paste viscosity; BDV, Breakdown viscosity; SBV, Setback viscosity; CSV, Consistency viscosity; AQ, Appearance quality; TV, Taste value, the artificial sensory taste value.The same below.

表2 供試半糯粳稻新品系的品質(zhì)性狀(2017)

NJ9108?南粳9108; NJ46?南粳46。

NJ9108, Nanjing 9108; NJ46, Nanjing 46

表3 供試半糯粳稻品系品質(zhì)性狀的統(tǒng)計(jì)參數(shù)

NJ9108?南粳9108; NJ46?南粳46。同一列平均值后跟不同大寫和小寫字母分別表示差異達(dá)1%和5%的顯著水平。下表同。

NJ9108, Nanjing 9108; NJ46, Nanjing 46; MMR, Medium-maturing mediumrice; LMR, Late-maturing mediumrice; ELR, Early-maturing laterice; MLR, Medium-maturing laterice.The uppercase and lowercase letters after the average in the same column indicate significant differences of 1% and 5%, respectively.The same below.

2020年繼續(xù)種植經(jīng)進(jìn)一步提純優(yōu)化的38個(gè)半糯粳稻新品系，其蒸煮食味品質(zhì)性狀的檢測(cè)結(jié)果見表3。比較2017年與2020年各性狀的參數(shù)可知，絕大多數(shù)性狀兩年的表現(xiàn)較為一致，但食味值2020年明顯提高，平均提高9.3分，最低78.8分，最高91.4分，除了2個(gè)品系低于80分以外，其余均在80分以上，26個(gè)超過(guò)85分，2個(gè)超過(guò)90分，表明經(jīng)過(guò)選優(yōu)純化，食味品質(zhì)進(jìn)一步提高。

2.3 新品系的綜合農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀

親本南粳46是中熟晚粳稻，在南京播抽歷期為119 d，全生育期170 d；南粳9108是遲熟中粳稻，在南京播抽歷期為99 d，全生育期155 d。2015年種植的280個(gè)穩(wěn)定株系的抽穗期在8月10日到9月5日之間，最遲的與南粳46相仿，抽穗早的早于南粳9108，表現(xiàn)為超早親分離。2016年種植的54個(gè)品系播抽歷期為96～120 d，2017?2018年種植的38個(gè)品系播抽歷期為95～119 d(表4)，其中95～97 d的10個(gè)，屬于中熟中粳；98～102 d的10個(gè)，屬于遲熟中粳；103～112 d的16個(gè)，屬于早熟晚粳；118～119 d的2個(gè)，屬于中熟晚粳。

表4 半糯粳稻新品系的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的統(tǒng)計(jì)參數(shù)(2018)

同一列平均值后不同大寫字母表示差異達(dá)1%顯著水平。

DH, Days from sowing to heading; PH, Plant height; MPL, Main panicle length; MPW, Main panicle weight; PN, Panicle number per plant; TG, Total grain number per panic; FG, Filled grain number per panicle; SSR, Seed-setting rate; TGW, 1000-grain weight; GW, Grain weight per plant; GY, Grain yield.The same below.The uppercase letters after the average in the same column indicate significant difference at 1%.

方差分析表明，所測(cè)定的11個(gè)農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀在品系間的差異均達(dá)5%或1%的顯著水平，按抽穗期劃分的4個(gè)不同生育類型間的差異除了主穗質(zhì)量、每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和產(chǎn)量不顯著以外，其余性狀也達(dá)1%顯著水平(表5)。

表5 半糯粳稻新品系的主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的方差分析

*，**分別表示5%和1%顯著水平。

*，**Significant at 5% and 1% levels, respectively.

從表5可知，11個(gè)性狀的變異系數(shù)均在10%以內(nèi)。38個(gè)品系的株高達(dá)95.3～115.4 cm，隨著生育期的延長(zhǎng)，株高有增高的趨勢(shì)。主穗長(zhǎng)18 cm左右，中熟晚粳的穗型最短，平均16.6 cm，其他3種類型平均穗長(zhǎng)在18 cm以上。主穗質(zhì)量達(dá)3.7～5.1 g，平均4.4 g，不同類型間差異不顯著。單株穗數(shù)為10.1～13.8，平均11.4，隨著生育期的延長(zhǎng)，單株穗數(shù)有減少的趨勢(shì)。每穗總粒數(shù)平均121.7，每穗實(shí)粒數(shù)平均113.0，不同生育類型間無(wú)顯著差異。結(jié)實(shí)率除了6個(gè)品系低于90%以外，其余都在90%以上，平均92.9%。千粒重達(dá)23.9～29.0 g，中熟中粳的千粒重較低，平均25.8 g，中熟晚粳較高，平均28.5 g，遲熟中粳和早熟晚粳均為26.3 g。單株產(chǎn)量中熟中粳最高，中熟晚粳最低，但差異不大。產(chǎn)量隨著生育期的推遲有降低趨勢(shì)。

2.4 優(yōu)異新品系

由于姊妹系間雜交后代性狀穩(wěn)定快，已有南粳9036、南粳9308、南粳66等3個(gè)品種通過(guò)審定，南粳鹽1號(hào)完成試驗(yàn)程序正在報(bào)審，南粳5818(寧9003)、寧9014、寧9044、寧9058、寧9053等5個(gè)品系正在參加區(qū)域試驗(yàn)。

2.4.1 南粳9036

南粳9036于2018?2019年參加江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的遲熟中粳聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)，2019年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，2020年通過(guò)江蘇省審定。屬遲熟中粳稻品種，全生育期151.0 d。株型緊湊，長(zhǎng)勢(shì)較旺，成穗率高，群體整齊度好，抗倒性較強(qiáng)，穗型較大，葉色深綠，葉姿較挺，后期熟相好。區(qū)域試驗(yàn)平均結(jié)果，株高97.0 cm，有效穗23.1萬(wàn)/667 m2，每穗總粒數(shù)125.3粒，每穗實(shí)粒數(shù)117.3粒，結(jié)實(shí)率93.7%，千粒重26.6 g。穗頸瘟損失率3級(jí)，稻瘟病綜合抗性指數(shù)4.75，中感稻瘟病、白葉枯病，感紋枯病，抗條紋葉枯病。精米長(zhǎng)寬比1.7，整精米率75.2%，堊白粒率18.0%，堊白度5.8%，膠稠度87 mm，直鏈淀粉含量12.0%，屬半糯品種，有香味。兩年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為685.0 kg/667 m2。

2.4.2 南粳9308

南粳9308于2018?2019年參加江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的中熟中粳聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)，2020年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，2021年通過(guò)江蘇省審定。屬中熟中粳稻品種，全生育期147.0 d，適宜在江蘇省淮北地區(qū)種植。株型緊湊，長(zhǎng)勢(shì)較旺，分蘗力強(qiáng)，成穗率高，群體整齊度好，莖稈粗壯，抗倒性較強(qiáng)，穗型較大，葉色深綠，葉姿較挺，后期轉(zhuǎn)色好，稈青籽黃。區(qū)域試驗(yàn)平均結(jié)果，株高96.8 cm，有效穗22.1萬(wàn)/667 m2，每穗總粒數(shù)135.0粒，結(jié)實(shí)率90.7%，千粒重26.5 g。穗頸瘟損失率5級(jí)，稻瘟病綜合抗性指數(shù)5.0，中感稻瘟病和白葉枯病，抗條紋葉枯病，感紋枯病。整精米率75.7%，堊白粒率15.0%，堊白度5.4%，膠稠度90 mm，直鏈淀粉含量11.0%，長(zhǎng)寬比1.7，屬軟米品種，有香味。兩年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量為685.1 kg/667 m2；生產(chǎn)試驗(yàn)中平均產(chǎn)量達(dá)到701.9 kg/667 m2。

2.4.3 南粳66

南粳66于2018?2019年參加江蘇省大華種業(yè)集團(tuán)有限公司組織的中熟中粳聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)，2020年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，2021年通過(guò)江蘇省審定。屬中熟中粳稻品種，全生育期147.3 d。適宜在江蘇省淮北地區(qū)種植。株型較緊湊，分蘗力較強(qiáng)，群體整齊度好，莖稈粗壯，抗倒性較強(qiáng)，穗型較大，葉色中綠，葉姿挺，谷粒飽滿，成熟期轉(zhuǎn)色好，稈青籽黃。區(qū)域試驗(yàn)平均結(jié)果，株高95.0 cm，有效穗達(dá)23.8萬(wàn)/667 m2，每穗實(shí)粒數(shù)122.3粒，結(jié)實(shí)率90.6%，千粒重26.0 g。稻瘟病損失率5級(jí)，稻瘟病綜合抗性指數(shù)5.0，中感稻瘟病、白葉枯病和條紋葉枯病，感紋枯病。整精米率68.8%，堊白粒率25.0%，堊白度4.4%，膠稠度73 mm，直鏈淀粉含量13.1%，長(zhǎng)寬比1.7，屬軟米品種，有香味。兩年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量698.8 kg/667 m2；生產(chǎn)試驗(yàn)中平均產(chǎn)量678.3 kg/667 m2。

2.4.4 南粳鹽1號(hào)

南粳鹽1號(hào)(參試名稱：南粳9008)于2017?2018年參加黃淮稻區(qū)耐鹽水稻區(qū)域試驗(yàn)，2018年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，2021年申請(qǐng)國(guó)家審定。該品種屬中熟中粳稻品種，全生育期152.1 d，適宜在山東、江蘇省等黃淮粳稻區(qū)土壤含鹽量0.5%以下的鹽堿地淡水灌溉種植。株高90.7 cm，穗長(zhǎng)14.6 cm，有效穗數(shù)20.2萬(wàn)/667 m2，每穗總粒數(shù)130.6，結(jié)實(shí)率86.2%，千粒重23.7 g。稻瘟病綜合指數(shù)兩年分別為5.0、4.75，穗頸瘟損失率最高級(jí)5級(jí)，條紋葉枯病3級(jí)；中感稻瘟病，抗條紋葉枯病，中感白葉枯病。耐鹽性指數(shù)兩年綜合表現(xiàn)，0.5%濃度下苗期耐鹽級(jí)別和0.3%濃度下全生育期鑒定均為3級(jí)，耐鹽性綜合級(jí)別為3。整精米率71.7%，堊白度1.8%，直鏈淀粉含量10.0%，膠稠度68 mm，堿消值6.7，長(zhǎng)寬比1.7，屬軟米品種，有香味。兩年區(qū)域試驗(yàn)平均產(chǎn)量500.7 kg/667 m2；生產(chǎn)試驗(yàn)平均產(chǎn)量達(dá)505.2 kg/667 m2。

2.4.5 其他新品系

南粳5818(寧9003)于2020年參加江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的中熟中粳聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)，全生育期145.5 d，株高97.8 cm，出米率84.5%，整精米率69.5%，直鏈淀粉含量12.1%，膠稠度85 mm，屬軟米品種，有香味?？箺l紋葉枯病，中感穗頸瘟，感紋枯病，平均產(chǎn)量達(dá)673.0 kg/667 m2。

中江粳89014(寧9014)于2020年參加中江種業(yè)股份有限公司組織的遲熟中粳聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)，全生育期148.2 d，株高98.3 cm，出米率83.9%，整精米率75.9%，直鏈淀粉含量12.2%，膠稠度78 mm，屬軟米品種，有香味。中抗條紋葉枯病，中感穗頸瘟，感紋枯病，平均產(chǎn)量為676.2 kg/667 m2。2021年同時(shí)參加區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)。

寧9044、寧9053和寧9058于2021年分別參加江蘇省早熟晚粳預(yù)備實(shí)驗(yàn)、江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的晚粳早熟組聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)和早熟晚粳聯(lián)合體區(qū)域試驗(yàn)。3個(gè)品系全生育期155～158 d，均為早熟晚粳類型，株高100～105 cm，每穗總粒數(shù)130～140粒，結(jié)實(shí)率95%，千粒重26～27 g，平均產(chǎn)量600～650 kg/667 m2，食味品質(zhì)與南粳46相當(dāng)或略優(yōu)。

3 討論

通過(guò)姊妹系雜交培育新品種在玉米上有廣泛應(yīng)用[41-42]。由于玉米是異花授粉作物，用早代分離的優(yōu)良姊妹系雜交可提高雜交種產(chǎn)量30%以上[43]。此外，由于玉米姊妹系優(yōu)于自交系，所以姊妹系雜交還被用于提高玉米雜交種的制種產(chǎn)量[44-45]。自花授粉作物雜交育種過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生許多姊妹系，通常經(jīng)過(guò)一系列農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量性狀的綜合比較，篩選培育成不同類型的新品種。由于姊妹系的系譜來(lái)源相同，姊妹系間遺傳差異小，通過(guò)姊妹系間相互雜交培育新品種的報(bào)道不多。

南粳46和南粳9108是目前在江蘇省水稻生產(chǎn)上大面積推廣的優(yōu)良食味粳稻品種。兩個(gè)品種均來(lái)源于江蘇武進(jìn)(水稻)研究所育成的早熟晚粳稻品種“武香粳14”與日本品種“關(guān)東194”的雜交后代，屬于姊妹系。本研究供試的半糯粳稻新品系來(lái)自這兩個(gè)姊妹系雜交的后代。研究結(jié)果表明，供試半糯品系的直鏈淀粉含量為8.0%～10.0%，多數(shù)品系的膠稠度在80 mm以上，糊化溫度在72℃以下，峰值黏度、冷漿黏度和崩解值較高，熱漿黏度、消減值和回復(fù)值較低，食味值均較好。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《大米》(GB/T 1354?2018)，36個(gè)品系的食味值達(dá)優(yōu)質(zhì)粳米三級(jí)以上，其中5個(gè)達(dá)優(yōu)質(zhì)粳米二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。絕大多數(shù)性狀都有超親表現(xiàn)，抽穗期表現(xiàn)為超早熟，因而獲得了10個(gè)全生育期比南粳9108早5～7 d的中熟中粳新品系。每穗粒數(shù)、千粒重都有超高親表現(xiàn)，因而選育出了產(chǎn)量潛力比南粳9108更大的南粳9036通過(guò)審定。食味值也有超親表現(xiàn)，在中熟中粳和遲熟中粳品系中，有4個(gè)品系的食味值超過(guò)南粳9108，在晚粳品系中，有6個(gè)品系的食味值超過(guò)南粳46，對(duì)這些新品系食味品質(zhì)表現(xiàn)的遺傳機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

值得注意的是，新品系的外觀品質(zhì)也較好。2017年種植的38個(gè)新品系均達(dá)國(guó)標(biāo)三級(jí)優(yōu)質(zhì)粳米以上，其中二級(jí)32個(gè)，2個(gè)接近一級(jí)優(yōu)質(zhì)粳米標(biāo)準(zhǔn)。表明這些半糯新品系不但食味品質(zhì)較好，外觀品質(zhì)也較好。如2021年通過(guò)審定的中熟中粳新品種南粳9308，不僅熟期早，食味品質(zhì)優(yōu)，而且米粒透明度好，外觀品質(zhì)明顯優(yōu)于南粳9108。同樣，2020年通過(guò)審定的遲熟中粳南粳9036的外觀品質(zhì)也明顯優(yōu)于南粳9108。2021年通過(guò)審定的中熟中粳新品種南粳66不僅食味品質(zhì)好，而且抗倒性強(qiáng)，產(chǎn)量潛力大。2021年參加區(qū)域試驗(yàn)的南粳9053，比南粳46早10 d，產(chǎn)量高于南粳46，食味品質(zhì)優(yōu)于南粳46。完成國(guó)家耐鹽堿水稻區(qū)域試驗(yàn)，正在申請(qǐng)國(guó)家審定的南粳鹽1號(hào)還有較好的耐鹽性。這是因?yàn)橛H本南粳46和南粳9108均有一定的耐鹽性，南粳9108的耐鹽基因正在進(jìn)一步定位。以上結(jié)果表明，通過(guò)不同類型優(yōu)良食味粳稻姊妹系品種間的雜交，由于遺傳基礎(chǔ)相似，后代分離小，性狀穩(wěn)定快，是培育新的優(yōu)良食味粳稻品種的有效途徑。

然而，由于水稻是自花授粉作物，純系姊妹系間的遺傳差異小，姊妹系間雜交很難選出綜合性狀超過(guò)親本的新品種。所以，通過(guò)姊妹系間雜交培育新品種，在親本選擇上要求更高。本研究選擇的親本南粳46和南粳9108都是目前江蘇省水稻生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用的優(yōu)良食味粳稻品種，食味品質(zhì)都比較好，南粳9108是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定的超級(jí)稻品種。兩個(gè)品種在品質(zhì)、產(chǎn)量、抗性和株型上的差異都不大，唯有生育期差異較大。本研究的目的是快速培育生育期不同的優(yōu)良食味粳稻新品種，因而取得了較為理想的效果。在實(shí)際育種中，姊妹系間雜交應(yīng)根據(jù)育種目標(biāo)和姊妹系的實(shí)際表現(xiàn)靈活應(yīng)用。

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Rapid Breeding of New Semi-glutinousRice Varieties with Good Eating Quality by Crossing Between Sister Lines

WANG Cailin, ZHANG Yadong, CHEN Tao, ZHU Zhen, ZHAO Qingyong, YAO Shu, ZHAO Ling, ZHAO Chunfang, ZHOU Lihui, Wei Xiaodong, LU Kai, LIANG Wenhua

(Institute of Food Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences/Jiangsu High Quality Rice Research and Development Center/Nanjing Branch of China National Center for Rice Improvement, Nanjing 210014, China)

【Objective】In recent years, semi-glutinousrice with good taste is favored by farmers and consumers in the Yangtze River Delta region due to its good taste quality, and has become the main varieties for high-quality rice brand building in this region.In order to speed up the breeding of new varieties, we tried to breed new varieties of semi- glutinousrice with good taste by crossing between sister lines of semi-glutinousrice with different growth durations.【Method】By the reciprocal crossing between the mid-maturing laterice Nanjing 46 (whole growth duration 165?170 d) and the late-maturing mediumrice Nanjing 9108 (whole growth duration 150?155 d) derived from the progeny of Wuxiangjing 14 / Kanto 194, 38 new semi-glutinous lines with different growth periods (whole growth period 140?170 d) were obtained in F6generation through individual plant selection of F2and superior line selection of F3?F5.Taking parents Nanjing 46 and Nanjing 9108 as control, 38 new lines were compared for several years, and their resistance to rice blast, agronomic traits, yield and their components, starch physicochemical indexes, RVA spectrum characteristic values and eating quality were analyzed.【Result】Most of the new lines have better agronomic characters than their parents, and most of them showed good eating quality, stable agronomic traits, excellent comprehensive characters and high yield.Among them, Nanjing 9036, Nanjing 9308 and Nanjing 66 achieved the variety approval in Jiangsu Province, and five new lines are in the middle of the regional trails in Jiangsu Province.【Conclusion】New varieties of semi-glutinousrice with good eating quality and comprehensive characters can be rapidly bred by crossing between sister lines of semi-glutinousrice falling into different ecological types.

semi-glutinousrice; good eating quality; sister line; breeding

10.16819/j.1001-7216.2021.210405

2021-04-11；

2021-05-12。

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-01-62)；江蘇省種業(yè)創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(PZCZ201703)；江蘇省自主創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(CX[20]2002)。