高产优质杂交糯稻新组合‘信优糯721’的选育与启示

扶定 李杰 马汉云 霍二伟 沈光辉 王青林

摘    要：为了培育高产优质糯稻新品种，采用三系法育种，结合南繁加代，以不育系‘信3122Awx’为母本，以恢复系‘信糯恢721’为父本，组配出杂交糯稻组合‘信优糯721’。结果表明：‘信优糯721’具有丰产稳产性好、米质优、适应性广等特点，于2018年通过河南省审定。综上，三系法育种是糯稻新品种培育行之有效的一条重要途径。

关键词：高产;优质;三系杂交糯稻;‘信优糯721’;选育;启示

中图分类号：S511             文献标志码：A           DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.06.003

Breeding and Revelation of Glutinous Indica Hybrid Rice Combination 'Xinyou Nuo 721' with High Yield and Good Quality

FU Ding，LI Jie， MA Hanyun，HUO Erwei，SHEN Guanghui，WANG Qinglin

（Xinyang Academy of Agricultural Sciences， Xinyang，Henan 464000， China）

Abstract：In order to breed a new variety of glutinous rice with high yield and good quality， a hybrid glutinous rice combination 'Xinyounuo 721' was developed by three-line breeding， combining offsite generation， taking the sterile line 'Xin3122Awx' as the female parent and the restorer line ' Xinnuohui 721' as the male parent. The results showed that 'Xinyounuo 721' had the characteristics of high and stable yield， high rice quality and wide adaptability， and was released for commercial production by Henan Province in 2018. In conclusion， Research shows that three-line breeding is an effective and important way to cultivate new glutinous rice varieties.

Key words： high yield; fine quality; three-line glutinous Indica hybrid rice; 'Xinyou Nuo 721'; breeding; revelation

稻米的直链淀粉含量一般介于0%～35%之间，按直链淀粉含量通常将稻米分为糯性（≤2.0%）、极低含量（2.1%～9.0%）、低含量（9.1%～20.0%）、中等含量（20.1%～25.0%）和高含量（≥25.1%）等类型[1]。Sano等[2]研究发现，不同水稻品种中Wx基因表达水平不同，使得胚乳中直链淀粉含量也有差异，糯稻品种一般在2%以下，非糯稻品种为7%～35%。Inukai等[3]发现，Wx基因座不同位点发生变异，导致不能正常合成直链淀粉，稻米出现乳白色，故糯稻直链淀粉含量不足2%。糯稻在我国种植和利用的历史悠久，种质资源丰富。糯稻是稻的黏性变种，稻米外观呈不透明乳白色，属于优质专用水稻，其糯米富含蛋白质和脂肪，以其为原料制作的糯米酒、糯米饭、糯米糕点、糍粑、膨化食品、糯米小吃等，深受消费者的青睐[4]。目前市场对优质糯米的需求日益增加，糯稻生产已成为鄂豫皖部分县市特别是潢川县的农业特色产业，发展势头良好。

‘信优糯721’是信阳市农业科学院以不育系‘信3122Awx’为母本，以恢复系‘信糯恢721’为父本，组配而成的三系杂交糯稻组合。其不育系‘信3122Awx’于2015年通过河南省农作物品种审定委员会鉴定，恢复系‘信糯恢721’于2016年1月获品种权保护授权，品种权号为CNA20101170.6。该组合于2018年通过河南省审定，其生产经营权同年即转让长沙利诚种业有限公司，并通过湖南省引种备案（湘引种[2018]第4号）。2019年该组合分别通过安徽省、湖北省、江西省引种备案（皖引稻2019055、鄂引种20190038、赣引种[2019]第001号）。该组合是河南省第2个拥有完全自主知识产权的籼型三系杂交糯稻，在产量、品质和抗性等方面均有很大提高，为河南省乃至长江中下游糯稻产业发展提供了品种支撑。

1 选育过程

1.1 母本‘信3122Awx’的选育

2004年，信阳市农业科学院利用保持系‘金23B’与高产糯稻品种‘特糯2072’进行有性杂交。2005年在信阳正季种植F1，成熟期种子混收，利用胚乳直感现象，把糙米分离出非糯和糯性2种类型，选糯性单株，然后用‘金23A’作为不育基因供体，在信阳和海南三亚两地于抽穗期结合农艺性状和花粉镜检优选不育单株，保持系通过边选择边稳定筛选糯性单株。经过6年12代回交，结合配合力测定和糯性胚乳筛选，于2011年育成稳定的糯性三系不育系和保持系，分别命名为‘信3122Awx’和‘信3122Bwx’。2015年9月1日，河南省農作物品种审定委员会办公室组织专家对该不育系进行了现场技术鉴定，随机取样考察了4月25日播种，7月20日始穗并套袋的109个株穗，套袋自交不实率99.997 5%;随机镜检5月20日播种，8月27日抽穗的20个株穗，每个株穗取上、中、下部共6朵颖花，分别进行单株穗压片及混合压片，用1% I2-KI染色，花粉以圆败育为主，深染花粉1粒，花粉败育率99.999 9%。该不育系的农艺性状表现整齐一致，综合性状较优良，遗传性稳定，达到了水稻三系不育系选育指标，通过河南省鉴定。

1.2 父本‘信糯恢721’的选育及‘信优糯721’配组

2003年，信阳市农业科学院以‘中糯2055’为母本，以骨干恢复系‘绵恢725’为父本，在信阳市农业科学院试验田进行有性杂交。2004年正季种植F1，其表现出分蘖力强，生育期适中，穗大粒大的特征，成熟期混收种子。2005年继续种植F2，根据田间综合表现，优选单株，室内考种，出现糯性与非糯性分離，筛选糯性单株。而后连续多年，利用胚乳直感现象，结合全生育期田间综合评价和室内考种，加强对糯性单株的筛选。至2008年种植入选F5单株，黄熟期田间入选农艺性状表现整齐一致单株59株，室内考种后保留37株。2009年正季种植F6，成熟期选择生育期适宜，田间抽穗整齐，农艺性状稳定的优良单株，考种后保留谷粒狭长，千粒质量高，糯性胚乳，米粒洁白，对糯性三系不育系具有强恢复力和较好配合力的株系种子混合，于2009年冬季在海南扩繁，命名为‘信糯恢721’。

2011年冬季，信阳市农业科学院在海南利用不育系‘信3122Awx’同糯性三系恢复系‘信糯恢721’进行配组及小面积制种。2012年种植信‘3122Awx’/‘信糯恢721’，该组合表现出较强的杂种优势和良好的稻米品质。该组合分别于2013年参加信阳市农业科学院的品种比较试验，2014年参加河南省南部稻区品种比较试验，2015—2016年参加区域试验，2017年参加生产试验。该组合具有生育期适中、丰产稳产性好、米质优等特点，2018年通过河南省审定（审定编号：豫审稻20180002）和湖南省引种备案，2019年通过安徽省和湖北省引种备案，引种备案号分别为‘皖引稻2019055’和‘鄂引种2019038’。

2 产量表现

2013年该组合参加信阳市农科院组织的品种比较试验，平均产量为9 530 kg·hm-2，比对照种 ‘Ⅱ优838’增产8.87%，增产极显著，产量居13个参试品种第3位。2015年该组合参加河南省南稻区中籼稻区域试验，平均产量为100 400 kg·hm-2，比对照种‘丰两优四号’增产6.7%，差异极显著，产量居16个参试组合第5位。2016年该组合续试，平均产量为9 230 kg·hm-2，比对照种‘丰两优四号’增产8.3%，差异极显著，产量居18个参试组合第6位，10个参试点全部表现增产，增产点率100%。2年区域试验平均产量为9 660 kg·hm-2，比对照种‘丰两优四号’平均增产7.4%。2017年该组合参加生产试验，平均产量为9 210 kg·hm-2，比对照种‘丰两优四号’增产5.9%，产量居6个参试品种第2位。

3 特征特性

3.1 农艺性状

‘信优糯721’属三系杂交糯稻组合，主茎总叶片数15～16片;在豫南稻区种植全生育期140 d左右，比对照种‘丰两优四号’早熟2～3 d;叶色深绿，叶鞘紫色，苗期叶片狭长稍披，株型集散适中，拔节后株型紧凑，剑叶直立上举;株高127 cm左右，穗长25 cm，每穗总粒数185粒，结实率85%左右，千粒质量28～29 g，籽粒狭长，颖尖紫色，无芒。该组合分蘖力中上等，成穗率70%左右，主茎穗与分蘖穗较均匀一致，叶片功能期长，灌浆速率快，籽粒饱满，耐肥抗倒。

3.2 抗病性

经安徽省农科院植保所抗性鉴定，‘信优糯721’苗瘟病级5级，穗颈瘟病级9级，穗损失率病级5级，稻瘟病综合指数6.0，表现为感病（S），纹枯病级5级，白叶枯病级7级。

3.3 稻米品质

2016年农业部食品质量监督检验测试中心对‘信优糯721’进行品质检测，测定结果为：糙米率79.3%，精米率71.0%，整精米率61.2%，粒长6.9 mm，长宽比3.3，直链淀粉2.0%，胶稠度100 mm，稻米品质达到国标《优质稻谷》糯米标准。该组合稻米加工特性好，整精米率高，糯性佳，符合消费者对当地诸如米酒、粽子等糯米制品原料的需求。

4 启示

4.1 发掘和利用优异种质资源是解决糯稻产量与品质最直接、最有效的途径

育种实践证明，突破性成就往往取决于关键性基因资源的有效发掘与利用。我国是世界上稻种资源较丰富的国家之一，国家长期库保存有糯稻资源10 370份，包括地方稻种9 420份和国外引进稻种557份[5]。糯稻分布因自然条件不同而异，籼糯一般种植于海拔低、光照充足、日均气温高、水资源丰富的南方地区，而粳糯种植于日均温较低的北方或南北交叉地区。根据我国糯稻种质资源在地理、生态及血缘上的远缘性，可以创造出尽可能多的变异类型，拓宽糯稻品种的遗传多样性，从而能够达到提高糯稻产量水平、改善稻米品质之目的[6]。据不完全统计，1979—2019年通过省级以上审定的糯稻品种403个，常规糯稻359个，占比87.99%，杂交糯稻仅占10.78%[7]。湖南种质资源库收集保存的7 865份国内稻种资源中，糯稻703份，占国内同类资源总量的8.94%。其中，选育品种153份，地方品种521份，杂交糯稻资源29份[8]。丰富的种质资源是选育新品种及创造育种材料的基础。充分利用我国已有及创制的糯稻种质资源，采用常规杂交育种、分子辅助标记、基因编辑技术等多种途径，培育出更多不同类型的糯稻品种，以便满足市场对糯稻的多元化需求。

4.2 抗病性育种仍是我国糯稻育种的短板和弱项

当前，糯稻对稻瘟病、纹枯病、稻曲病和白叶枯病等主要病害的综合抗性普遍较差，生产上存在较大隐患。2018—2019年我国共审定糯稻品种58个，其中，品种达到中抗稻瘟病6个，中抗稻曲病7个，仅2个品种对这4种病害的综合抗性较好[7]。自2010年以来，河南省共审定糯稻品种5个，对主要病害抗性总体表现不佳。其中‘珍珠糯’抗稻瘟病，高抗白叶枯病，中感纹枯病[9];‘嘉糯Ⅰ优721’中抗稻瘟病，感白叶枯病[10];‘嘉农糯528’抗苗瘟，中抗穗颈瘟，抗纹枯病，感白叶枯病[11];‘信优糯5533’中抗稻瘟病，中感白叶枯病，感纹枯病[12];‘信优糯721’感稻瘟病和纹枯病，中感白叶枯病。稻瘟病是水稻重要病害之一，在水稻新品种审定中，稻瘟病抗性是不可或缺的评价指标。因稻瘟病的生理小种具有高度变异的潜力，产生新的基因型将不同程度地降低对水稻中抗性基因的敏感度。同时，稻瘟病菌也会产生抗（耐）药性，从而降低化学农药的防治效果。随着糯稻品种审定数量的逐年增加，抗病性育种，特别是稻瘟病抗性更加苛刻（2021年修订标准：籼稻综合指数由6.5提高到6.0，粳稻由5.0提高到4.5）。因此，必须兼顾垂直抗性和水平抗性，才能适应生产和市场准入的门槛，不断满足糯稻产业发展的需求。

4.3 杂交糯稻育种水平有待进一步加强

目前，我国杂交糯稻研究主要采用辐射诱变和常规回交转育方法，已育成系列品种并在生产中推广应用。福建农林大学黄荣华课题组自1997年提出采用60 Co-γ射线直接辐照诱变已育成的保持系、不育系和恢复系，获得对应的糯质基因突變体，运用胚培养成苗、有性杂交、回交等技术，育成与原系几乎完全一致的糯质亲本（除直链淀粉含量差异外）。利用该育种技术以来，已育成并鉴定7个糯质不育系，9个糯质恢复系，组配出杂交糯稻组合并通过省级以上审定8个[13]。湖北省孝感市孝南区农科所汤俭民团队利用武汉大学朱英国院士等人发明的红莲型雄性不育系‘粤泰A’、保持系‘粤泰B’与‘荆糯6号’进行糯性改良，于2009年育成不育性稳定、异交结实率高、品质优、配合力高的红莲型糯稻不育系‘红糯1A’和‘红糯1B’，组配出‘红糯优1号’、‘红糯优3号’、‘红糯优36’等系列红莲型优质杂交糯稻组合[14]。信阳市农业科学院王青林课题组利用优质三系不育系‘金23A’、保持系‘金23B’与常规糯稻品种‘特糯2072’进行回交转育，于2011年育成不育性稳定、糯性佳的糯性三系不育系‘信3122Awx’和‘信3122Bwx’，组配出‘信优糯5533’、‘嘉糯Ⅰ优721’等系列杂交糯稻组合并通过河南省审定[12]。基于Wx基因的重要性，如Wxa和Wxlv一起控制高直链淀粉含量（>25%）的合成，Wxin和Wxb分别控制中低直链淀粉含量（20%～15%）的合成，今后笔者将更加重视利用优异糯稻种质资源和关键基因，借助精准、高效、便捷的基因组编辑等生物技术手段，实现敲除、插入、替换、单碱基编辑、表观修饰等基因调控，结合常规杂交、回交、转育等，丰富多种糯稻品种培育技术，让糯稻品种培育紧跟水稻育种发展的步伐，为我国糯稻产业化开发打下坚实基础。

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