外引粳稻品种在云南高原的综合评价

陈于敏，刘吉新，李荣波，张其钢，郑 晔，世 荣，刘慰华，邹 茜，吴志刚，赵国珍*

(1.云南省农业科学院粮食作物研究所，云南 昆明 650205；2.昆明市农业科学研究院，云南 昆明 650031；3.陆良县种子公司，云南 陆良 655600；4.临沧市种子管理站，云南 临沧 677000)

【研究意义】水稻是中国的主要粮食作物，全国有60 %以上的人口以稻米为主食。水稻也是云南省最重要的粮食作物，常年种植面积约100万hm2，其中常规粳稻约占1/2，由于云南高原粳稻区地处低纬高原，外引品种大都不适应在高原稻区种植，水稻品种须靠自己选育[1]。【前人研究进展】亲本选配是育种成败的关键，种质资源是品种选育的基础，稻种资源的发掘和合理利用在水稻育种中发挥了重要作用[2-4]。水稻育种取得的第1 次重大突破就是半矮秆基因的利用，使水稻单产提高了20 %。第 2 次飞跃则是由于雄性不育系的发现和杂种优势利用，使水稻单产又增加了 20 %。因此，水稻育种的重大突破与新稻种资源的发现与利用有着密切的联系[5]。云南水稻育种取得的巨大成就同样依赖于优异种质资源的利用，据不完全统计，1983年以来，选育出通过云南省审定的常规粳稻品种有200个左右，这些品种对云南的水稻生产做出了重要贡献[6-7]。但是，在品种选育过程中利用少数骨干亲本现象比较突出[8]，育成的品种遗传基础较窄[9-10]。【本研究的切入点】对引进的259份粳稻品种进行初步评价的基础上，筛选出27份综合性状较好的品种进行农艺性状、稻瘟病抗性、稻米品质等综合评价，阐明引进粳稻品种的特征特性。【拟解决的关键问题】为云南粳稻育种提供优异资源，拓宽云南粳稻育种的遗传基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

对引进的259个粳稻品种进行农艺性状初步评价后，筛选出27个综合性状较好的品种进行综合评价，以云南省粳稻区主栽品种凤稻23号和云粳26号为对照品种，这2个品种分别是云南省粳稻区域试验高海拔和中海拔组的对照品种。

1.2 试验方法

1.2.1 农艺性状评价 2018年，把试验材料分别种植在云南省楚雄州楚雄市东瓜镇(1750 m)、昆明市嵩明县小街镇(1900 m)以及曲靖市马龙县月望乡(2100 m)。这3个试验点基本能代表云南温暖粳稻区、温凉粳稻区和高寒粳稻区的水稻种植条件。试验设3次重复，采用随机区组排列，每小区栽5行，每行20苗，单苗移栽，栽插密度与当地常规种植相同，即楚雄的行株距20 cm×12 cm，嵩明和马龙的行株距分别为17 cm×10 cm，肥水管理和病虫害防治按当地常规进行。收获前调查单株有效穗数和株高，选取每个小区第3 行第3～18丛中穗数与单株有效穗数相同的5个单株进行考种，考查项目包括穗总粒数、穗实粒数、千粒重、结实率等。

1.2.2 稻瘟病抗性评价 在稻瘟病重发区的玉溪市红塔区研和镇进行稻瘟病叶瘟鉴定，每个品种播100粒左右，顺序排列不设重复，播1套鉴别品种和3套单基因系鉴别品种作为对照，鉴定圃四周播蒙古稻作感染品种。湿润育秧，重施氮肥(施尿素1200 kg/hm2)，充分发病时根据评价标准调查病情。评价标准为无病斑为0级；针头状大小的褐点：1级；较大的褐点为2级；小圆形至稍长的灰色病斑，边缘褐色直径约1～2 mm为3级；典型纺锤形病斑，病斑危害面积少于2 %为4级；病斑危害面积少于10 %为5级；病斑危害面积少于25 %为6级；病斑危害面积少于50 %为7级；病斑危害面积少于75 %为8级；全叶枯死为9级。

1.2.3 稻米品质评价 将楚雄收获的每个品种约100粒用糙米机打成糙米，放入黑色鉴定盘里，用日本的9级分段法(表1)进行综合评价，评价项目包括糙米形状、大小、粒色、光泽、粒整齐度、腹白多少、腹沟深浅、奇形米多少、死米多少、未熟米多少等并与对照品种凤稻23号和云粳26号进行比较，来确定供试材料的品质。

表1 日本稻米9级分段标准

1.3 统计分析

用Microsoft Excel和DPS数据处理系统进行分析[11]。

2 结果与分析

2.1 供试材料的农艺性状表现

不同海拔条件下，供试品种的主要农艺性状品种间存在较大差异，总体趋势是随海拔升高，株高、穗数、穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量均不同程度降低(表2～3)。供试材料在3种海拔条件下种植，变异最大的是单株产量，平均变异系数达50.7 %，其次是结实率，平均变异系数为38.2 %，变异最小的是千粒重，平均变异系数仅为7.6 %。T测验表明，在海拔2100 m的曲靖市马龙县种植的材料除单株穗数与种植在嵩明的材料差异不显著外，其余性状均极显著低于种植在嵩明和楚雄的材料，而种植在嵩明和楚雄的材料，除单株产量差异极显著和单株穗数差异显著外，其余性状差异均不显著。引进品种与云南粳稻品种相比，引进品种大多植株较矮，穗粒数较少，千粒重较小，结实率和单株产量较低，而单株穗数差异不明显。

2.2 供试材料的稻米品质表现

引进品种的稻米品质较好(表2)，平均值为3.8级，其中稻米品质为3级的有7个品种，5级的1个品种，其余品种稻米品质为4级。而云南粳稻品种凤稻23号和云粳26号的稻米品质分别为5级和4级。

2.3 供试材料的稻瘟病抗性表现

引进品种的叶瘟抗性较强(表2)，平均值为3级，其中高抗和抗病的有17个品种，而云南粳稻品种凤稻23号和云粳26号的叶瘟抗性均为5级。

表2 供试品种的相关信息及株高、稻米品质、稻瘟病抗性表现

续表2 Continued table 2

续表3 Continued table 3

2.4 供试材料的聚类分析

由图1可看出，根据不同的遗传距离，29个品种可以划分为不同的类群。遗传距离为65时，29个品种可以划分为5类，第Ⅰ类包括18个品种，占供试品种的62 %，第Ⅱ类和第Ⅳ类均包括2个品种，第Ⅲ类包括1个品种，第Ⅴ类包括8个品种，2个云南品种均为第Ⅴ类。按聚类结果，将每类品种在3个海拔条件下种植的6个农艺性状平均表型值列于表3，结果表明，第Ⅱ类和第Ⅲ类品种穗粒数较少，结实率较低，单株产量较低。第Ⅳ类品种虽然植株较矮，但分蘖力强，穗粒数多，结实率和产量都高。第Ⅰ类和第Ⅳ类品种的农艺性状表现较好。

表3 供试品种的经济性状表现

图1 基于农艺性状的聚类图Fig.1 Dendrogram of cluster analysis based on agronomic traits

3 讨 论

本试验引进的27个粳稻品种，其中8个品种来自外国(韩国，日本和朝鲜)；19个品种来自中国的辽宁、黑龙江、北京、浙江等10个省份，说明供试材料来源广泛，代表性好。试验结果表明，大多数引进品种植株较矮，种植在3个试验点的平均株高为81.8 cm，而2个云南粳稻品种的株高分别为100.1和93.8 cm，丁明亮等[12]研究表明，株高与高原粳稻品种的抗倒伏性呈极显著正相关。因此，利用引进品种与云南粳稻杂交，有利于降低云南高原粳稻的株高，提高抗倒伏能力。此外，引进品种的稻米品质较好，而影响云南高原粳稻品质的主要因素是垩白粒率[13]，垩白粒率的遗传加性效应较显性效应重要，遗传力高[14-15]，因此，利用引进品种与云南粳稻杂交，有利于降低垩白粒率，提高稻米品质。试验结果还表明，引进粳稻品种的稻瘟病抗性强，可以作为改良稻瘟病抗性的优异资源利用，但是由于本研究仅在一个试验点进行了田间自然诱发鉴定，为了更好的利用引进品种的稻瘟病抗性，需进一步进行接种鉴定、多点田间鉴定和抗病基因检测。从引进品种的结实率变异情况看,来自北京的06-166平均结实率为92.9 %,变异系数为3.8 %，而云南品种凤稻23号和云粳26号的平均结实率分别为84.1 %和82.5 %，变异系数分别6.6 %和12.9 %，说明06-166耐寒性极强,可以作为耐冷资源进行利用。聚类结果表明，8个国外引进品种分别聚在3个类群里，说明国外引进的品种与国内引进的品种农艺性状差异不明显， 其中聚为第Ⅳ类的2个品种和聚为第Ⅴ类的6个品种农艺性状更接近云南品种，可以适当扩大种植。为了更好的利用引进资源，需利用分子技术对引进粳稻品种进一步检测，充分发掘有利性状供育种利用。

表4 不同类群品种的农艺性状比较

4 结 论

外引粳稻品种与云南粳稻品种相比，大多数品种稻米品质好、稻瘟病抗性强、植株较矮、穗粒数较少、千粒重较小、结实率和单株产量较低，而单株穗数与云南粳稻品种差异不明显。大部分品种难以在云南生产上直接利用，但一些优良性状可以作为云南高原粳稻品种改良的优异资源。外引粳稻品种的利用，对于拓宽云南粳稻育种的遗传基础，增加云南粳稻品种的遗传多样性具有重要意义。