闫平，牟凤臣，武洪涛，于艳敏，张书利，徐振华，周劲松
（黑龙江省农业科学院五常水稻研究所，黑龙江五常150229）
摘要：为了验证‘松93-8’是优质水稻核心种质，以便发挥该资源在优质水稻新品种培育中的作用，以‘松93-8’作为亲本配置杂交组合，采用系谱法选择，对水稻品种农艺性状和品质性状进行了相关性分析。结果表明，11 年间育成水稻新品种23 个，育成的新品种具有熟期早、米质优、产量高、抗逆性强等特点，累计推广种植201.3 万hm2；育成的新品种生育期与株高、穗长、产量呈显著正相关，与水稻穗颈瘟呈极显著负相关；整精米率与糙米率、垩白率呈极显著正相关；食味值与糙米率、整精米率、胶稠度呈正相关，与垩白率、垩白度、直链淀粉含量呈负相关。表明‘松93-8’遗传力、配合力强，是遗传基础广泛的优质水稻核心种质资源。
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关键词 ：‘松93-8’；核心种质；水稻；优质
中图分类号：S511 文献标志码：A 论文编号：cjas14100044
基金项目：国家现代农业产业技术体系“五常综合试验站”(CARS-01-40)；国家粮食丰产工程项目“东北平原北部（黑龙江）春玉米水稻持续丰产高效技术集成创新与示范”(2011BAD16B11)；“十二五”农村领域国家科技计划子课题“黑龙江寒地粳稻新品种培育与扩繁”(2011BAD35B02-01-01)。
第一作者简介：闫平，男，1967 年出生，黑龙江五常人，研究员，硕士，主要从事水稻遗传育种、水稻栽培工作。通信地址：150229 五常市民乐乡黑龙江省农业科学院五常水稻研究所，Tel：0451-53506588，E-mail：yanping8011@163.com。
收稿日期：2014-10-23，修回日期：2014-12-11。
0 引言
2014 年5 月2 日，中央电视台CCTV-1 频道《舌尖上的中国2》节目，报道了“五常大米是中国最好的大米”，再次提升了“五常大米”在全国的知名度，而“五常大米”好吃的原因除了独特的土壤、气候条件外，优质水稻品种是支撑“五常大米”好吃的关键，而优质水稻品种则来源于优质水稻种质资源。稻种资源是水稻育种研究的物质基础，也是育种成败的关键，如何选用种质资源越来越被育种家们重视。林世成等[1]认为，建国以来被利用的水稻骨干资源不多，主要集中在几个品种中，指出了某一特定时期在水稻育种中必然会有某些优良种质及其衍生系统，或因其具有对环境条件的广泛适应性，或因其综合性状优良且配合力强，或因其携带特殊的有利基因而被普遍应用于品种改良计划之中，及时发掘并利用自然界已有的或新创造出来的优良种质，是品种改良事业突飞猛进的保证。汤圣祥等[2]研究认为，对中国常规新品种育成和产量提高做出重大贡献的核心骨干亲本35 个，其中，籼稻19个，粳稻16 个。周少川等[3-5]认为，水稻核心种质是指在具有某些优良性状的育种材料中，其高效性主要体现在核心种质在育种上的利用效率，并认为核心种质具三大共性：一是综合农艺性状优良，抗性好；二是遗传基础广泛；三是配合力强，能较好地与遗传距离较远的种质相结合，保持原有的优点，改良原有的不理想性状，利用核心种质育成的品种类型多，育种成效好。李自超等[6]认为，核心种质应该具备异质性、多样性和代表性、实用性、动态性4 个特征。
‘松93-8’是黑龙江省农科院五常水稻所通过系统选育而成的优质种质资源，利用‘松93-8’作为核心种质资源，仅黑龙江省育种单位就育成水稻品种23 个，特别是黑龙江省第一积温带（包括五常市）育成的优质水稻品种和‘松93-8’密切相关，并创建了一批优良种质资源。然而科研工作者对‘松93-8’及其衍生物研究的很少，也没有相关报导，为了更广泛的宣传、应用‘松93-8’优质水稻核心种质资源，笔者从1994 年开展了“优质水稻核心种质‘松93-8’创建与利用”研究，为水稻新品种选育及相关研究提供依据。
1 材料与方法
1.1‘松93-8’核心种质创建
1990 年在黑龙江省农科院五常水稻所异地选拔、鉴定试验基地，在籼粳杂交后代‘松88-11’（‘松粳3号’）品种试验田种，发现一变异个体，其主要性状与‘松88-11’（‘松粳3 号’）完全不同，经过1991—1992 年加代扩繁，稳定后起名为‘松93-8’，由于该品种米质优，经综合分析被确定为核心种质加以利用。
1.2‘松93-8’产量和品质鉴定
‘ 松93- 8’生育期146 天左右，需活动积温2780℃。株高100 cm左右，穗长23 cm左右，每穗粒数125粒左右，千粒重26 g，粒型细长，稀有芒，剑叶上举，活秆成熟，分蘖力强而且集中。所内产量鉴定公顷产量7500 kg，比对照‘松粳2 号’增产2.1%。经农业部谷物制品检测中心米质分析结果为：糙米率81.5%，精米率73.4%，整精米率66.4%，粒长5.6 mm，粒宽2.7 mm，长宽比2.1，垩白大小13.5%，垩白米率4.0%，垩白度0.5%，直链淀粉（占干重）17.88%，胶稠度65.3 mm，碱消值7.0 级，粗蛋白（干基）7.16%。食味评分24.4 分，符合一级优质米。
1.3‘松93-8’核心种质利用
1994年以来黑龙江省农科院五常水稻所以‘松93-8’及其衍生物为核心亲本，以地理远缘品种‘通306’、‘辽粳152’等资源配置重点组合25 个，以系谱法选择，F4代开始结合异地多点筛选和鉴定，特别是病区的鉴定，增加选择压力，于1998 年以来共稳定‘松98-122’（松粳9 号）等后代材料31 份，1999 年开始进行所内产量鉴定，2000 年开始参加黑龙江省区域试验。同时，黑龙江省其他育种单位也开始利用‘松93-8’作为核心亲本开展优质水稻新品种选育。
2 结果与分析
2.1‘松93-8’遗传基础广泛
从图1 看出，‘松93-8’既有籼稻资源‘矮脚南特’、‘沈苏6 号’、‘越路早生’，也有粳稻资源‘合江20’，既有国外日本资源‘丰锦’、‘藤坂5 号’、‘早丰’，也有国内资源‘辽粳5 号’、‘合江14’等，即‘松93-8’’集籼粳稻、国内外、省内外资源于一身，遗传基础广泛。
2.2‘松93-8’核心种质利用成效
图2 表明，围绕‘松93-8’及其衍生物为核心种质资源，黑龙江省育种单位共育成水稻品种23 个，其中，黑龙江省农科院五常水稻所育成新品种9 个，黑龙江省农科院栽培所育成新品种3 个，东北农业大学育成新品种6 个，五常市利元种子公司育成新品种2 个，五常市种子公司育成新品种1 个，绥化市乔氏种业育成新品种1 个，五常市龙洋种子公司育成新品种1 个。以上的育种成效表明了合理利用‘松93-8’作为核心种质可以育成大量的优质水稻新品种。
2.3 新品种主要农艺性状表现
表1（数据是黑龙江省历年区域试验、生产试验数据平均值或年度间幅度值）表明，新品种具有以下特点：（1）熟期早：早熟是决定寒地水稻高产稳产的基础。2003—2013 年11 年间，黑龙江省水稻育种单位利‘松93-8’及其衍生物育成水稻新品种23 个，品种生育期在134~147 天，有7 个品种和‘松93-8’同熟期，占新品种的30.43%，其余69.57%新品种都比‘松93-8’早4~11 天，扩大了新品种的适用范围。（2）产量高：新品种比相应对照品种增产4.9%~10.85%之间，增产8.0%以上的品种占新品种数量的57.14%，其中产量表现突出的品种有‘松粳9 号’，2004 年8 hm2连片种植平均产量10519.5 kg/hm2；2005 年7 hm2 连片种植平均产量11029.5 kg/hm2，达到了寒地早粳10500 kg/hm2的超级稻产量标准，2006年被农业部确定为超级稻品种。（3）抗逆性强：黑龙江省种子管理局指定单位进行稻瘟病接种鉴定，新品种穗颈瘟低于3级（含3级）的年次占77.27%，穗颈瘟5级的占18.18%，穗颈瘟7~9级的只占4.55%；水稻减数分裂期深井冷水串灌，空壳率低于10%的占35.14%，空壳率在10%~20%的占51.35%，空壳率在20%~30%的占13.51%。整体综合表现抗逆性强。
2.4 新品种主要性状的关系
表2 表明，新品种生育期与株高、穗长、产量呈显著正相关，与水稻穗颈瘟呈极显著负相关，表明熟期越晚产量越高，抗穗颈瘟性越强；株高与穗长呈极显著正相关，与穗颈瘟呈显著负相关；穗长与每穗粒数呈极显著正相关，与产量呈显著正相关，与穗颈瘟呈极显著负相关；每穗粒数与产量呈显著正相关，与穗颈瘟呈显著负相关。
2.5 新品种品质性状
表3 表明，以‘松93-8’作为核心种质，育成的水稻新品种稻米品质均超过国家二级优质米以上标准，其中，碾米品质中的糙米率有60.87%的品种达到国家一级优质米标准，整精米率有69.57%的品种达到国家一级优质米标准；外观品质的粒长、长宽比、垩白率、垩白度均达到国家一级优质米标准；蒸煮品质的直链淀粉含量有73.91%的品种达到国家一级优质米标准；新品种食味品质均为国家部颁二级优质米，这可能与黑龙江省稻米食味分析对照品种的食味分值设置较低有关。
2.6 新品种主要品质性状的关系
表4 表明，整精米率与糙米率、垩白率呈极显著正相关，与胶稠度呈负相关，与徐正进等[7]、吴春赞等[8]研究的整精米率与糙米率呈极显著正相关，与垩白率呈极显著负相关，与胶稠度呈正相关不同，这可能与本研究都是长粒型品种有关；垩白率与垩白度呈显著正相关，与胶稠度呈显著负相关，与刘宝海[9]、李平等[10]、赵镛洛等[11]、池晓雯[12]研究的垩白米率与垩白度呈极显著正相关，垩白度与胶稠度呈显著负相关相同；徐铨等[13]、边嘉宾等[14]、施利利等[15]研究认为，水稻食味值与直链淀粉含量呈显著负相关，本研究结果为，新品种食味值与糙米率、整精米率、胶稠度呈正相关，与垩白率、垩白率、直链淀粉含量呈负相关，没有达到显著水平，这可能与新品种各品质性状都是一、二级优质米，数值间差异较小有关。
2.7 主要农艺性状与品性状的关系
表5 表明，水稻株高与糙米率、整精米率呈负相关，相关程度为78.47%和54.15%，没有达到显著水平，与垩白率达到显著负水平；每穗粒数与糙米率、整精米率、垩白率、垩白度、胶稠度呈负相关，与直链淀粉含量、食味评分呈正相关，没有达到显著水平；穗粒数与整精米率呈负相关，相关程度为71.1%，千粒重与直链淀粉含量呈正相关，没有达到显著水平，与叶定池等[16]研究穗粒数与整精米率呈极显著负相关，千粒重与直链淀粉含量呈显著正相关的趋势一致，但显著性不同，这可能与籼、粳稻性状差异有关；糙米率、整精米率与产量呈显著正相关，同于建波等[17]研究的结论相近；穗颈瘟与垩白率呈极显著正相关，与潘国君等[18]研究结果相同。
2.8 新品种的应用
以‘松93-8’作为核心种质育成的水稻新品种，是目前黑龙江省第一、二积温带主栽品种，2013 年推广种植34.04 万hm2，2003 年以来在黑龙江省累计推广种植201.3万hm（2 黑龙江省种子管理局统计数据）。由于这些新品种米质优、产量高、抗逆性强、适应性广，很受当地农民欢迎，并得到了省内外同行专家的高度认可，‘松粳9 号’于2008 年获得黑龙江省科技进步二等奖，‘龙稻7 号’于2009 年获得黑龙江省科技进步二等奖，‘松粳7 号’于2009 年获得黑龙江省科技进步三等奖，‘五优稻4 号’于2011 年获得黑龙江省科技进步二等奖。同时，这些优质水稻品种已作为黑龙江省育种单位新一轮核心种质资源加以利用，它们的后代材料很快将在生产上应用。
3 结论与讨论
稻种资源是水稻育种研究的物质基础，选好、用好稻种资源是水稻育种成败的关键。世界各国收集并保存的水稻及其近缘野生种质资源大约25 万份[19]，如何挖掘、改良、创新、利用好种质资源，育种家们已提出了很好的建议[20-21]。卢宝荣等[25]认为水稻育种程序中一项重要工作是种质资源的正确选用；杨守仁等[23]提出的理想株型与稳定的有利优势相结合和杨振玉等[24]提出的“籼粳架桥”实现有利基因交换，都试图把籼稻资源引入粳稻或粳稻资源引入籼稻，实现籼、粳稻的超高产育种。借鉴上述专家的研究理论，黑龙江省水稻育种家利用‘松93-8’为核心种质，在11 年间育成水稻新品种23 个，育成的新品种具有熟期早、米质优、产量高、抗逆性强等特点，累计推广种植201.3 万hm2；育成的新品种生育期与株高、穗长、产量呈显著正相关，相关系数分别为0.5081、0.4730、0.4146，与水稻穗颈瘟呈极显著负相关，相关系数为-0.5962；整精米率与糙米率、垩白率呈极显著正相关，相关系数分别为0.5546 和0.6059；食味值与糙米率、整精米率、胶稠度呈正相关，与垩白率、垩白度、直链淀粉含量呈负相关。验证了‘松93-8’遗传力、配合力强，是遗传基础广泛的优质水稻核心种质资源。
黑龙江省水稻育种以粳粳交为主，种质资源主要源于爱国、坊主、旭、龟之尾等日本品种[1]，遗传基础狭窄。然而粳稻遗传背景带有明显的地域性，并受到国外引入品种（尤其是日本品种）的强烈影响[22]。如何改变水稻遗传基础单一、遗传背景狭窄已成为黑龙江省水稻育种家的一大难题。本研究利用的种质资源‘松93-8’是黑龙江省农科院五常水稻所以籼粳杂交和引进籼粳中间材料并加以利用育成的黑龙江省第一个具有籼粳稻血缘的长粒型粳稻品种，通过综合鉴定确定‘松93-8’为核心种质，并以‘松93-8’为亲本育成优质水稻新品种9 个（全省育成23 个），育成的水稻新品种稻米品质均达到国家一、二级优质米标准，抗病性、耐冷性、以及产量水平均有大幅度的提高，新育成的水稻品种除了在黑龙江省的适应区内大面积推广种植外，大部分品种已作为新的种质资源被加以利用，极大地丰富了寒地优质水稻种质资源。
但是以‘松93-8’为核心种质育成的23 个品种都以单交为主，大部分品种在生产上推广3~5 年就因稻瘟病的发生而停止推广，所以，采用回交或复交等手段，加强有利基因的聚合[26]是今后研究的重点。
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