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水稻优良食味品种选育技术与方法
作者: 发布于:2021/7/8 10:10:55 点击量:
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  为了提高水稻优质、优良食味品种的选育效率,按照资源分类、性状互补、目标性状重组、定向选择的原则选配组合;重点性状采取复交、回交转育、海南加代等选育手段。提出了广集优良资源、低世代选组合,测定稻米外观品质;高世代采用科学仪器测定稻米食味,稳定世代在测定稻米品质的基础上人工品评稻米食味;对目标性状采取逆境选择、定向选择的选育方法,选育优质、优良食味新品种。 
1、优质、优良食味选育流程 
  按照广集优良资源、低世代选组合,观测稻米外观品质,高世代测定稻米食味,稳定世代仪器与人工测定稻米食味相结合,根据产量、抗病性、耐低温等综合指标,规划出“品种选育流程”,各环节严格按照设计执行,终极目标选育高产、抗逆性强、适应区广、综合性状优良的优质、优良食味新品种。
图1优质、优良食味选育流程设计图
2.1 优质、优良资源引进、创制、鉴定与筛选
  优良资源是水稻优质、优良食味资源创制、品种选育的基础,每年从国、内外引进优良资源30~50份,通过生育特性观察、抗病、耐低温鉴定与品质检测,筛选出优质与优良食味资源,再从创制资源中筛选出优良资源组合成优质、优良食味品种资源圃。筛选出产量高、株型优良、优质、食味优良的资源进行异地多点对产量、抗病、耐冷性鉴定,筛选出综合性状好的材料做杂交与改良亲本。
3、优质与优良食味的选育方法
  在调整育种目标的基础上,按照资源分类、性状互补、目标性状重组、定向选择的原则选配组合,重点性状采取复交、回交转育,优良基因纯化采取花药组织培养、海南加代等措施加快品种选育进度。
3.1增大组合数量,低世代结合稻米外观品质选择优良组合
3.1.1  杂交1代(F1)选留符合育种目标组合
  按照组合优中选优的方法,筛选符合育种目标的优良组合。F1根据田间表现淘汰生育期晚(出穗期晚或不能安全成熟)、抗冷性差(空粒率高)、抗病性差(S和HS)、丰产性差(植株矮小、分蘖率低、穗粒数少、成熟率低、主蘖穗不齐等)、株型差(叶片短小、叶片平伸)、抗倒伏性差(茎秆、穗颈较细、早衰、易倒)、产量低(单株产量低于对照品种)、稻米外观品质较差(垩白率、垩白度高、透明度差)的组合。从遗传角度看,品种间杂交F1具有较强的杂种优势,选择时应选择产量明显高于对照品种,粒型以长粒和小粒(垩白率、垩白度低、透明度高)为主,兼顾株型紧凑,抗逆性强,增产潜力大的组合,重点选留组合可以结合测定稻米外观品质(垩白率、垩白度、透明度)进行室内外观品质选择,复交和回交组合杂种1代(M1或H1)会出现分离现象,可以根据田间表现选留单株,结合外观品质测定选留株系。为了减少后期工作量,杂交组合选留量100~150个,复交(M1)、回交(H1)组合根据目标性状的表现每个组合选留5~10株,结合品质测优良组合选留3~5个目标性状明显的株系下年种植,目标性状表现不突出的组合予以淘汰。
3.1.2 低世代(F 2~5)在综合性状选择的基础上,测定稻米外观品质
  低世代(F 2~5)是分离的主要世代,每一个组合都会出现不同的类型个体,F2代可以根据组合选配时的目标,在增加群体数量的基础上,对选留组合以母本为主体划分成多个选择圃:即:高产、优质型;高产、优良食味型;优质、抗逆型;优质和优良食味型等。在入选组合中选留表观性状优良的株系(丰产性好、株型优良、结实率高、抗逆性强、熟期适宜等),结合稻米外观品质(垩白率、垩白度、透明度)检测,选留丰产性突出、抗逆性强、株型优良、稻米外观品质优良的株系。F3~5代可以根据田间表现、稻米外观品质测定结果等,重新规划入选株系并补充到不同类型的选种圃中,对目标性状进行定向选择。复交组合(M1~5)可以参照品种间杂交(F1~5)标准进行;回交组合结合田间综合性状表现,主要对转育的目标性状进行选择,尤其是对优良食味的选择;优质品种的选择,应注重对小粒型和长粒型品种的选择,这两种粒型灌浆期淀粉排列较椭圆粒、大粒品系紧密,垩白率少,垩白度低,可以有效提高稻米的外观品质。低世代是对目标性状定位与选择的关键时期,也是目标性状遗传基因纯化与稳定的阶段,低世代的性状选择与基因纯合可以结合抗病、耐冷、耐盐碱等逆境选择,增强品种(系)的适应性选择。低世代同组合入选株系可以通过集团或株系的形式种植,也可以通过海南加代、花药培养等育种手段加快育种进程。
图3  低世代优良组合选择流程图
Fig. 3 Flowchart of selection of excellent combination of low generation
3.2  高世代(F 6~8)在观察性状稳定性的基础上,测定稻米品质与食味
  高世代(F 6~8)目标性状趋于稳定,经过几代的选择与淘汰组合数量大幅度减少,优良组合的株系数量增加,目标性状显现。在选育过程中,逐渐把主要目标性状相同或相似的株系(产量、株型、穗型、粒型、米质)归类到相同的圃内,株系间通过田间观察与比较,同类型株系优中选优,可以有效减少试验田面积及工作量。高世代(F 6~8)主要是在淘汰相同或相似株系的基础上,对性状稳定性进行选择与鉴定,对于综合性状优良且稳定的品系,通过采收样本、测定产量,记录品种特性,测定稻米品质、食味测定(机械)等方法,优中选优(相同类型),选育出符合选育目标(高产、优质;高产、优良食味)的品系。对于尚未稳定的品系,可在组合内继续选择优良株系,返回相应的选种圃或继续留在高世代圃,进行观察与选育,直到性状稳定后确定选留与淘汰,高世代入选材料也可以在抗病圃、耐冷区(池)、盐碱区进行鉴定与筛选
3.3  稳定世代选育与鉴定
  来自不同选种圃的优良株系,在出穗期、产量性状、生育性状、品质等性状稳定后,每种类型选择表现突出的品系进入鉴定圃进行综合性状鉴定与观察,选出田间表现整齐一致,单穴产量高于对照5%以上,株型优良、抗逆性强(抗病、耐低温、耐盐碱)、优质(达到部标1~2级)、优良食味(仪器测定值80份以上)的品系(100~150份),进入鉴定圃进行群体特征特性的观察,并与同类型比较择优选择,测定稻米品质(部颁标准),并进行稻米食味人工品尝,筛选出优质品系(稻米品质符合部颁
图4  高世代与稳定品系选育示意图
Figure 4. Selection and breeding of high generation and stable strain
1~2级标准)、优良食味品系(米饭食味评分达到或超过秋田小町、五优稻4号)的品系50~60份进入产量比较圃。产量比较圃主要进行产量比较,选出比对照增产5%以上的株系。
进入产量比较圃的材料,按照品系熟期划分成不同的熟期组,与同熟期对照品种(省区域试验对照品种)比较确定品种熟期,结合品种特性(株型、穗型、粒型、抗逆性、抗倒伏性等)筛选出群体产量比同熟期对照品种增产5%以上,稻米品质(1~2级),并注重对蛋白质含量低(≤7%)、直链淀粉含量低(≤16.0%)的品系选育,食味值达到或超过秋田小町(日本)推荐省联合区域试验和优良食味品种区域试验,对于表现突出的品种(系)推荐参加省级以上优质、优良食味评鉴活动。
4、选育结果
利用上述选育方法选育并通过国家、吉林省审定粳稻品种10个,其中选育的水稻新品种通禾835、通粳777 ,荣获2009年全国优良食味粳稻品评一等奖; 选育的水稻新品种通系927、通科29、通粳890 ,荣获2015年全国优良食味粳稻品评一等奖; 选育的水稻新品种通系939,在第二届中日粳稻优食味品评中荣获优秀奖; 选育的水稻新品种通系949,荣获2017年全国优良食味粳稻品评唯一的特等奖; 选育的水稻新品种通系933,荣获2018年首届全国优质稻(粳稻)品种食味品质鉴评金奖第1位; 选育的水稻新品种通系945、通育269荣获2019年第二届全国优质稻(粳稻)品种食味品质鉴评金奖;新品种通禾861,荣获2019年全国优良食味粳稻品评一等奖;选育的水稻新品种通系943获吉林省第九届优质米品种。
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