武陵山区杂交水稻育种目标与策略初探

1、武陵山区杂交水稻育种目标与策略初探杨降维，李继辉，王光建，袁利群，段太品，许敏，向极钎，龙家顺，袁木兰（恩施土家族苗族自治州农科院稻汕所 湖北 恩施445002）摘要：针对武陵山区气候生态条件复杂的特点，以市场为导向，结合多年冇种实践，提出武陵山区杂交水稻冇种冃标：在以“优质高产 多抗广适"为总体育种目标的基础上，以不育系和恢复系的米质和抗性选育为突破口，重点开展抗稻瘟病和抗寒育种,达到优质高产多 抗广适的有机统一；实现该i标的主要策略是：充分发掘和利用优界种资源，加强区内育种单位之间的协作，建立多病圃对种质资源、 亲本和组合进行联合鉴定筛选，通过病区胁迫选择、菲病区选择与高海拔基地

2、抗寒性鉴定相结合育成符合育种目标的新组合。经过多年 努力，成功地鉴定或育成了一批优质抗病的恢复系、不育系和杂优组合，并相继通过各级水稻晶种审定。关键词：杂交水稻；育种h标；育种策略；武陵山区基金项目：湖北省科技厅"十五”重点科技攻关课题（2001aa204a01）。作者简介：杨隆维（1968 ），男，湖北省咸丰县人，农艺师，电0武陵山区位于湘鄂渝黔4省（市）边区，介于长江 屮卜游平原双单季稻亚区、江南丘陵平原双季稻亚区和 黔东湘四高原山地单双季稻亚区之间，屈小亚热带温 湿季风气候，雾露多，湿度大，tl照少，雨热同季，降 水分布不均

3、。境内气候垂直差异明显，地貌地形复杂。 稻分散，立体农业特点非常显著。木地区种植制度以 单季中和j稻为主，地方稻种资源丰富。水稻是本地区主 耍粮食作物之一，常年种植而积100万hn?左右，绝大部 分分布在海拔1200 m以卜地区。木地区稻瘟病危害严重，流行血广，是全国的稻瘟 病重病区z-o稻瘟病菌生理小种分布广泛，小种组成 较复杂，致病力强的小种也较多，据我所鉴定，恩施州 20世纪80年代共有8群35个主理小种，zb群为优势种 样，zg1为优势小种，20世纪90年代共8样38个生理小种, zc群为优势种群，zb群次z, g5、b5和c13等为优势 小种。恩施州水稻因稻瘟病危害常年损失一般在10

4、 20%,严重的可达4050%,局部田块甚至颗粒无收。木地区春温回升不稳定，倒春寒频繁，秋季降温快, 且秋温卜降亦不稳定，低温危害时有发牛。海拔80（）ni以 上稻区这个问题尤其突出，如2002年这种现象十分普遍 且相当严重，仅恩施州利川市因秋季低温（“寒露风”）导致稻谷总产比常年减产30%左右。稻瘟病和低温危害是实现本地区水稻持续稳定增 产的两大瓶颈。苗-丁武陵山区特姝的气候生态条件和老少边山穷 的社会经济条件，境外优良詁种进不來，境内优良品种 出不去，农业部及有关部门决定于2001年将武陵山区水 稻胡种区试纳入国家正式区试，为木地区水稻育种上档 次打造了一个良好的平台。针对武陵山区气候生态

5、条件 复杂的特点，以市场为导向，结合多年育种实践，提出 武陵山区杂交水稻育种目标及相应策略，以供参考。1. 武陵山区杂交水稻的育种目标根据国家农作物品种审定委员会对武陵山区水稻 品种审定条件，武陵山区朵交水稻总体育种口标应是优 质、高产、多抗、广适和熟期多样化，在此基础上，以 不育系和恢复系的米质和抗性选育为突破口，重点开展 抗稻瘟病和抗寒新组合选育，达到优质高产多抗广适的 有机统一。据此，我们确立现阶段武陵山区杂交水稻选 育口标为：迟熟中稻以ii优58为对照，中早熟中稻以福 优195为对照,育成的新组合在病圃对稻瘟病的综合抗性 必须达屮抗（3级）以上水平或明显优丁湘应对照，在此 基础上，如果

6、其它性状与相应対照相当，则要求米质、 产量、适应性等方血至少有一项明显超过相应对照，具 体冃标如f。11米质优目前我国育成的人多数组合难以达到国家优质米 标准，尚无一个组合全部指标达到部颁二级米标准。从 国家粮食女全和国内外两个市场需求出发，品质目标应 确定为：品质优于相应对照，稻米适口性好，适合人众 消费；米质达国标三级米以上，符合优质米产业化需要; 选育红米、黑米、富硒米等特种品质品种，推动特种米 产业的形成和发展。12 高产产量比同类型同熟期对照晶种增产5%以上，或达到 显著水平。根据对近几年武陵山区国家水稻品种区试和 恩池州中熟中稻品种区试的资料分析，迟熟中稻高产群 体结构耍求：每hn

7、?有效穗为225万285万，穗粒数为 140160粒，结实率为80%以上，千粒重27g左右。结合 株型，耍求选育株高105 cm115cm,茎秆粗壮坚韧， 叶烈适中，偏人穗，结实率高的组合。早中熟中稻尚产 群体结构要求：每hm?有效穗为300万360万，穗粒数 为110130粒，结实率为80%以上，千粒重28g左右。结 合株型，要求选育株高85 cm100cm,茎秆粗壮坚韧， 叶型适中，屮等穗，结实率高的组合，高结实率特性尤 其重要。1.3多抗选用抗（耐）稻瘟病和抗（耐）寒的品种是本地区 实现水稻持续稳定增产和安全生产的基木前提，武陵山 区国家水稻品种区试已明确规定対不抗稻瘟病的参试品 种实行

8、一票否决，且将对不抗低温的参试品种实行一票 否决，因此，要求育成品种在病i甫i对稻瘟病的综合抗性 必须达中抗（3级）以上水平或明显优于相应对照，同时 抗（耐）寒兼抗门叶枯病及稻曲病等，早屮熟组合的抗 寒性更为重要，这是由于早屮熟组合主要分布在海拔800 米以上稻区，而这一地区春季倒春寒和秋季寒露风现彖 较低海拔地区更为频繁。1.4广适，熟期多样化由于本地区自然条件复杂，社会经济条件落后，稻 作生产水平参差不齐，因此要求育成的品种要耐粗放栽 培，具有广泛的适应性。鉴于木地区气候垂直差异明显，地貌地形复杂，因 而要求育成适应不同海拔稻区种植熟期多样化的组合。 具体要求：全生育期，低山地区（海拔80

9、0m以下）比ii 优58早熟3d5d,二高山地区（海拔800m1200m）比 福优195早熟3 d5d或相当。2. 多抗优质高产熟期多样化杂交水稻新组合选育的策 略根据上述冃标，结介多年育种实践，我们提出充分 发掘和利用本地区优界种质资源，积极引进外地优界种 质资源，加强区内育种单位之间的协作，建立多病岡对 引育的种质资源、亲木和纽合进行联合鉴定筛选，通过 病区胁迫选择、非病区选择与高海拔基地抗寒性鉴定相 结合的策略，开展武陵山区杂交水稻育种。恩施自治州 的门然和社会经济条件在武陵山区具有和当的典型性和 代表性，木所根据上述策略，经过多年努力，在优质、 高产、多抗和熟期多样化的新组合选育上取得

10、了一定的 成效。2.1充分发掘和利用本地区优异种质资源，积极引进区 外优异种质资源，不断丰富可资利用的育种基础材料我所对引进或选育的种质资源经过多年鉴定筛选， 发现其中可作抗源、特种米资源或抗寒性资源加以利用 的有:青谷矮3号、国际所1号、hb542、班利1号、谷云 糯、云粳 136、北陆 130、中系8610、cypresss gulfmont> lebonnet、tobo-2. 924-47 k 双矮85、谷农 13和梧农 1 号等，见表1。今后还要加人引进和征集的力度。表1可利用的部分种质资源的主要特性table 1 the major characteristics of som

11、e useful germplasms.鉴定年材料名称类型來源限/a主要特性nametypesourceyearsmajor characteristicsidentified青谷矮3号qinggu?ai 3ml indica广东 guangdong18持久抗瘟，抗寒，保野败。prb,ctm国际所1号guojisuo 1釉 indica广东 guangdong18持久抗瘟，抗寒。prb,ct.hb542釉 indica湖北hubei15持久抗瘟，抗寒，恢野败，米质较好。prb,ct,r,gq.班利号banli 1釉 indica云南yunnan15持久抗瘟,抗寒，米质好，红皮糯米,恢野败。pr

12、b,ct,gqrwr.谷云糯guyunnuo和indica福建fujian10持久抗瘟，抗寒，糯米。prw,ct,w.云粳 136 yunjing 136粳 japonica云南yunnan15持久抗瘟，抗寒。prb,ct.北陆 130 beilu 130粳 japonica日本japan10持久抗瘟，抗寒。prb,ct.屮系8610zhongxi 8610粳 japonica中国农科院caas5持久抗瘟，抗寒，千粒遼高。prb,ct,hgw.梧农1号wunong 1釉 indica广西 guangxi18持久抗瘟，抗寒，保野败。prb,ct,m.gulfmont爪 javanica美国usa

13、5米质特优，抗瘟。vgq,rb.cypress爪 javanica美国usa5米质特优，抗瘟。vgq,rb.lcbonnct爪 javanica美国usa5米质特优，较抗瘟。vgq,mrb.tobo-2爪 javanica湖南hunan8米质优，抗瘟。gq,rb.924-471釉 indica恩施enshi10持久抗瘟。prb.双矮85 shuang'ai 85釉 indica广东 guangdong15持久抗瘟，抗寒，保野败。prb,ctm谷农 13 gunong 13釉 indica福建fujian18持久抗瘟，抗寒，保野败。prb,ctml):prb=persistent res

14、istance of blast;ct=cold tolerance;m=maintainer of wa type;r=restorer of wa type;gq=good quality;vgq=very good quality;rw=rcd waxy ricc;w= waxy ricc;hgw=hcavy grain weight2.2加强区域协作，不断增加病圃基础设施投入，提高 鉴定筛选的有效性本地区稻瘟病菌生理小种分布广泛，小种组成较复 朵，致病力强的小种较多，且各地优势小种不尽相同， 区内育种单位z间应加强协作，通过加大基础设施投入 建立多病圃对引育的种质资源和亲本进行联合鉴定

15、，有 利于筛选出符合育种li标貝有持久广谱抗性的种质资源 和亲本。2.3充分合理地利用筛选出的符合育种目标的种质资源 和亲本利用筛选出的符合育种口标的种质资源作创制人工 制恢（保）组合的亲本。配组后f代种植在非病区,f2 代种植在各病区，f?代及其以后世代株系-式多份分别 种植于非病区、各高海拔抗寒件鉴定基地和各病区试验h,在非病区重点选择米质、产量构成因索、株叶型和 生育期等综合农艺性状，各病区重点鉴定选择对稻瘟病 的抗性，各高海拔抗（耐）寒性鉴定慕地鉴定抗寒性， 在各地均表现优良的恢复（保持）株系（或单株）当选, 待这些株系（或单株）各种性状稳定后，再进入一般的 杂交水稻育种程序。如我所育

16、成的恢复系恩恢58、恩恢 325、恩恢995、恩恢80、恩恢218等，不育系27a、29a, 杂优组合福优325、福优218、福优995、福优58和ii优58 等，就是通过病圃兼抗寒性鉴定基地（恩施两河）胁迫 选择与非病区（所内）同步选择相结合而育成的。其中, 恩恢58、恩恢325、恩恢995和恩恢80及所配组合福优325、 福优58、福优995、福优80和ii优80等不但抗瘟性好，而 且具有较强的抗（耐）寒性，见表2。恩恢58和恩恢995 稻米品质好，见表3。表2本所育成的部分品种的主要特征特性table 2 the major characteristics of some parents

17、 and fl hybrids developed by the enshi research institute品种名称name产量/(t.hm'2)yield抗瘟性/级blast resistence /scale耐寒性“/级cold tolerance /scale恩恢58 enhui 587.5033恩恢325 enhui 3257.5031恩恢995 enhui 9957.5031恩恢80 enhui 806.7501恩恢218 enhui 2187.500527a1329a13福优325 fuyou 325& 2597513福优218 fuyou 218&

18、25-9.7505福优995 fuyou 9958.2513福优58 fuyou 58& 2597513ii 优58 n you 58& 25-9.7553u 优80 ii you 808.2511注：1）为2002年高海拔（1005m）病画鉴定结果。note: 1） theidentifying results at an elevation of 1500 m in 200对于筛选出的符合育种h标各种性状稳定综合表 现优良的种质资源和亲木，可以直接进入一般的杂交水 稻育种程序加以利用。如不育系地谷a、福伊a、ii32a 和金23a等,恢复系明恢63、明恢86、

19、蜀恢527、hr195、 密阳46、多系1号、泸恢57、ir36辐2、明恢77和测647 等，利用这些不育系和恢复系直接配组而成的组合在产 量（如ii优系列、蜀恢527系列和明恢86系列等组合）、 米质（如金优系列组合）、抗瘟性（如福伊系列和地谷 系列等组合）的一方血或几方血比对照有较大突破。表3恩恢58、恩恢995和恩恢325稻米品质主要指标table 3 the grain quality characters of enhui 585enhui 995 and enhui 325糙米精米整精米率粒长长 宽 比 l/w ratio垩白率率/mm率/%/%/%/%brownmilledhea

20、dkernelchalkyricericericelengthrice品种nema垩白度i透明度/糊化温度/胶稠度/mm/gelatinizationgelechalkinesstransparency/scaletemperatureconsistency/scale直链淀粉/%amylosecontent蛋口 质 /%proteincontent恩恢58enhui58恩恢80.6372.5654.1362.8-995enhui99581.573.3565.562.510 恩恢325enhui79.8271.844486.42.71864313.18&4245612.498.0676

21、014.187.58注：湖北省农科院农业测试屮心检测结果，依据标准：ny14788。2.3.3对丁筛选出的符合育种目标各种性状稳定综合表 现优良具有保持能力的种质资源和亲木，还可以通过三 交育种途径加以利用。自90年代以來，我所以基础不 育系（配合力高、异交结实好，但不抗稻瘟病）/桥梁 保持系（通过多病圃联合鉴定筛选出的稳定高抗稻瘟病 的材料）/ /恢复系的方式，成功地育成了恩优58、恩 优995、恩优325和恩优80等三交组合，其抗性和适应性 较和应单交组合显著提髙。2.4耐寒性强优组合的选配与高海拔基地耐寒性鉴定根据我们的试验研究，要育成抗（耐）寒杂优组合, 必须选川抗（耐）寒的不育和恢复

22、系，只有不育和恢复 系均为抗（耐）寒的，其所配组合才具有较好的抗（耐） 寒性。如我所新育成的朵优组合ii优80、福优132、福优 995和ii优132等，其不育系和恢复系的抗寒性均较好。在育种过程中，对已基本定型的恢复系、保持系、 不育系及苗头组合在各高海拔抗寒性鉴定基地同步进行 抗（耐）寒性鉴定试验。韩龙植，乔永利，高熙宗，等 提出，在水稻幼苗期以叶枯度来选择幼苗期耐冷性强的 个体是获得高产耐冷后代材料的有效途径，根据我们的 观察研究，应以幼苗期耐冷性鉴定和孕穗期耐冷性（结 实率）鉴定结合来选择抗（耐）寒的材料和杂优组合。建立高海拔抗寒性鉴定基地，应考虑与抗病育种基 地建立相结合，这将有利于

23、降低成本，使抗（耐）寒性 鉴定与抗瘟性鉴定同步开展，也有利丁在较低世代实现 抗（耐）寒性鉴定与抗瘟性的有机结合，提高育种效率。 我所两河基地就具有可同时鉴定抗瘟性和抗寒性的能 力，恩恢995、恩恢325、恩恢80和cr01-132等就是通 过这种方式鉴定筛选的。3. 主要育（引）种成就经过多年努力，木地区成功地鉴定或育成了一批优 质抗病的恢复系、不育系和杂优组合，并相继通过各级 水稻品种审定。具体见表4。4. 讨论非病区育种基地的建立，要考虑生态条件和生产水 平的代表性，结合地力特色资源开发（如富硒、有色米 种资的开发利用等），以利于育成熟期多样化、有地方 特色和具有广泛适应性的三系材料和强优

24、组合。口前，在加强区内育种单位之间的协作和建立多病 i甫i进行联合育种鉴定方面，尚未形成一个有效的机制， 深度和广度也不够，有待区内各育种单-位携手共建，并 逐步完善和深化。表4本区近年审（认）定的部分品种的主要特征特性table 4 the major characteristics of some registered varieties in recent years.品种name审定级别registration leveli）帀定年份year of.重要特性 major characteristics 2,恩恢 58 enhui 58恩恢 325 enhui 325恩恢 995 enh

25、ui 995恩恢 80 enhui 80恩a en an-32aji ji ji ji7 itp p p p p p审审审审审审6 o9 o9 o1 20 0 8 20 0 9 90 0 9 92 2 11优ia you i a州审p1992配合力高，异交结实率高。hc,hoc福优 57 fuyou 57国中n2002抗稻瘟病，产量高，稳产性好。rb,hsyn 优 58 ii you 58国中n2003丰产稳产，适应性广，米饭适口性好，耐稻瘟病。hsh,wa,geq,rb福优 325 fuyou 325国审n2003抗稻瘟病，丰产稳产，适应性广，耐寒性强。rb,iisy,wa,ct福优 218

26、 fuyou 218国审n2003抗稻瘟病，丰产性好。rb,hy11 优明 86 u youming86州审p1999丰产性好。穗大粒多。hy,bp福优 995 fuyou 995州审p2001抗稻瘟病，丰产稳产，耐寒性强，适应性广。rb,hsy,ct,wa福优 58 fuyou 58州审p2001抗稻瘟病，丰产稳产，米饭适口性好，适应性广。rb,hsy,geq,wa福优 80 fuyou 80州审p2000抗稻瘟病，丰产稳产，耐寒性强。rb,iisy,ct福优 195 fuyou 195州审p2001抗稻瘟病，丰产稳产，耐寒性较强。rb,hsy,ct福优 527 fuyou 527州审p20

27、02抗稻瘟病，丰产稳产，适应性较广。rbjisy.wa恩优 58 enyou 58州审p1998耐稻瘟病,丰产稳产，耐寒性较强，适应性广。rb,hsy,ct,wa恩优 995 enyou 995州审p2000耐稻瘟病，丰产稳产，耐寒性强，适应性广。rb,hsy,ct,wa金优58州审p2001米质较优，米饭适口性好，产量较高。gq,geq,hy金优995州审p2000米质较优，米饭适口性好，产量较高。gqqeqjiy金优117州审p2002米质优，米饭适口性好，丰产稳产。gq,geq,hsy汕优多1州审p1997中抗稻瘟病，丰产稳产。mrb,hsy恩优 325 enyou 325州审p2000

28、耐稻瘟病，丰产稳产，耐寒性强，适应性广。rb,hsy,ct,wa恩优 80 enyou 80州审p2000抗稻瘟病，丰产稳产，耐寒性强，适应性广。rb,hsy,ct,wa福优 86 fuyou 86州审p2000抗稻瘟病，丰产稳产，适应性较广。rb,hsy,wa优 1 995 you t 995州审p2000耐稻瘟病，丰产稳产，米饭适口性好，适应性较广。rb,hsy,geq,wa温优3号wcnyou 3州审p1990耐稻瘟病，丰产稳产，米饭适口性好，适应性较广。rb,hsy,geq,wanote: 1) p = prefectural; n = national. 2) hc = high c

29、ombining ability; sr = strong restoring ability; gq = good quality; rb = resistant to biast; psr = persistent resistance of blast; ct = cold tolerance; hoc = high outcrossing rate; hsy = high and stable yield; wa = wide abaptability; geq = good eating quality; bp = big panicle; hy = high yield; mrb

30、= moderate resistance of blast.武陵山区国家水稻品种区试有必要加快分熟组的选出适应性更广，安全性更好的强优新组合。步伐，同时建立专门的抗（耐）寒性鉴定基地，以期筛参考文献:1 熊振民，蔡洪法中国水稻m.北京：中国农业出版社,1990.2 袁利群，杨隆维,向极钎，等.三交育种在三系杂交水稻抗瘟育种屮的应用研究j.杂交水稻.2003,:79.3 韩龙植，乔永利,高熙宗，等.水稻幼苗期耐冷性选择对主要农艺性状的影响j.中国水稻科学.2002,16(4):315-320.probing into the breeding aim and tactics of hybrid

31、 rice in wuling mountainareayang longwei li jihui wang guangjian yuan liqun duan taipingxu min xiang jiqian long jiashun yuan mulan(the agricultural science resaerch institute of enshi autonomous prefectureenshi hubei 445002)abstract: the paper advances a breeding aim of hybrid rice in wuling mountain area according to the complicated ecology condition and the plentiful breeding practices: the focal breeding point