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本研究由王成瑷、张文香、赵磊、侯文平、赵秀哲、于亚彬、高连文、韩霖、李岩共同完成,所有作者均来自吉林省通化市农业科学研究院。该研究发表于《农学学报》(Journal of Agriculture)2020年第10卷第5期。
水稻是中国的主要粮食作物之一,约有2/3的人口以稻米为主食。随着生活水平的提高,人们对稻米品质和食味的要求逐渐增加。然而,当前中国水稻主产区推广的品种在稻米品质和市场需求之间仍存在差距。因此,选育优质、优良食味的水稻品种成为育种单位的首要任务。本研究旨在通过系统化的育种方法,提高水稻优质、优良食味品种的选育效率,并为北方粳稻区的品种选育提供参考。
本研究分为多个步骤,详细流程如下:
资源收集与分类
研究团队每年从国内外引进100份以上的水稻资源,通过产量、生育特性、抗病性、耐冷性等鉴定,筛选出优质与优良食味的资源。这些资源被分类为综合性状优良型、抗逆型、优质型和优良食味型,并根据目标性状进行杂交组合的选配。
杂交组合的选配与筛选
研究团队每年配制约500个杂交组合,包括复交和回交组合。在F1代(杂交一代)中,根据田间表现和稻米外观品质(垩白粒率、垩白度、透明度)进行筛选,淘汰不符合育种目标的组合。选留的组合进入低世代(F2~F5)的分离与选择阶段。
低世代的选择与性状稳定
在低世代中,研究团队根据产量、株型、抗逆性等综合性状,结合稻米外观品质的测定,选留优良株系。通过海南加代、花药培养等手段,加快性状的稳定速度,缩短育种年限。
高世代的品质与食味测定
在高世代(F6~F8)中,研究团队对性状稳定的株系进行稻米品质和食味的机械测定。选留稻米品质符合部颁标准(NY/T 593—2013和GB/T 17891—2017)且食味值达到80分以上的株系。
稳定世代的综合评价与产量比较
在稳定世代中,研究团队对选留的株系进行综合性状鉴定,包括产量、抗病性、耐冷性等。通过人工品评与机械测定相结合的方法,筛选出优质、优良食味的品系,并推荐参加省级以上的区域试验和优良食味评鉴活动。
资源筛选与杂交组合选配
研究团队成功筛选出多个优质与优良食味的水稻资源,并配制了500个杂交组合。在F1代中,淘汰了不符合育种目标的组合,选留了100~150个优良组合进入低世代。
低世代的选择与性状稳定
在低世代中,研究团队选留了多个优良株系,并通过海南加代和花药培养等手段,加快了性状的稳定速度。低世代的稻米外观品质测定结果显示,部分组合的垩白粒率和垩白度显著降低,符合优质品种的标准。
高世代的品质与食味测定
在高世代中,研究团队选留了多个稻米品质和食味值均达到标准的株系。其中,部分株系的食味值超过日本优质品种“秋田小町”,显示出优良的食味特性。
稳定世代的综合评价与品种选育
在稳定世代中,研究团队选育出多个优质、优良食味的水稻品种,其中5个品种达到农业部优质食用稻一等标准,4个品种获得全国优良食味奖。这些品种在产量、抗病性、耐冷性等方面均表现出色,具有较高的推广价值。
本研究通过系统化的育种方法,成功选育出多个优质、优良食味的水稻品种,显著提高了北方粳稻区的品种选育效率。研究结果表明,通过资源筛选、杂交组合选配、低世代选择、高世代测定和稳定世代综合评价等步骤,可以有效选育出符合市场需求的水稻品种。该研究为水稻优质、优良食味品种的选育提供了重要的技术参考,具有较高的科学价值和实际应用价值。
系统化的育种方法
本研究提出了从资源筛选到稳定世代的系统化育种流程,显著提高了优质、优良食味品种的选育效率。
多性状综合评价
研究团队在选育过程中,综合考虑了产量、抗病性、耐冷性、稻米品质和食味等多个性状,选育出的品种具有较高的综合性状。
优良食味品种的突破
本研究选育的多个品种在食味值上超过日本优质品种“秋田小町”,展示了中国水稻育种在食味改良方面的突破。
研究团队还建议,未来应结合分子标记辅助选择等技术,进一步提高优质、优良食味品种的选育效率。同时,建议相关部门制定涵盖优良食味的优质米标准,推动优质与优良食味的有机结合。