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南方秈稻區早稻品種“當家花旦”中嘉早17育種記
消息來源:未知      
  在湖南長沙市望城區創聯農機專業合作社聯合社的智能育秧工廠,一個個育秧盤里裝滿了營養豐富的有機質土,顆粒飽滿的稻種被包裹其中即將破土而出。創聯聯合社理事長譚新龍說,目前育苗選用的都是品質優良,最受農民歡迎的水稻品種,其中中嘉早17號抗倒伏性更強,能增產,是我們育秧量最大的品種之一。
 
  從2009年中嘉早17一舉刷新浙江省早稻百畝方示范紀錄,2010年被原農業部認定為超級稻,2013年成為秈稻區年推廣面積最大品種,……中嘉早17高產、抗逆性好和適應性強的優點越來越明顯,不斷成長為既適合食用又是加工優質米粉的最佳品種。2021年由中國水稻研究所胡培松研究員主持完成的“超高產專用早秈稻品種中嘉早17等的選育與應用”獲得國家科技進步二等獎。日前,記者深入采訪,探尋中嘉早17如何不斷探索、不斷完善,成為南方秈稻區早稻品種的“當家花旦”。
 
  尋求突破 創制優良新種質
 
  早稻約占我國水稻總產的16至18%,是我國重要的戰略儲備糧源,對保障我國糧食安全意義重大。長江中下游早稻約占全國早稻產量的70%,但該區域早稻生產存在苗期低溫冷害爛秧、生長期短難創高產、高溫逼熟品質差等三大突出技術難題,導致該區域早稻生產效益低、波動大、農民種糧積極性不高。
 
  參與“中嘉早17”培育的嘉興市農科院楊堯城研究員,之前主持育成的高產早稻品種嘉育293,曾是浙江省早稻一代當家品種,但在大面積推廣多年后,因為種性退化,產量、抗性等諸多重要性狀不斷下降,迫切需要選育超高產多抗品種來替代。繼嘉育293、浙733等這些高產品種推廣應用后,長江中下游地區的早稻單產在相當長的一段時期內進入了瓶頸期,難以再上新臺階,想要有所突破,就急需新的高產基因型進行遺傳補充。
 
  一方面,隨著人民生活水平的提高,老百姓直接食用早稻的比例越來越小,早稻的生存空間也越來越窄。另一方面,米粉作為我國南方傳統美食,深受消費者喜愛,并遠銷歐美及東南亞各國,但長期以來,市場上缺乏優質的專用米粉稻品種。
 
  為此,胡培松研究員提出,早稻的根本出路在于品種專用化和用途多樣化發展。針對上述存在的技術難題和品種專用化、用途多樣化的消費需求,胡培松研究員帶領團隊歷經多年堅持不懈地開展科研攻關。
 
  優質米粉加工專用稻需要兼顧高直鏈淀粉含量和長膠稠度,但直鏈淀粉含量和膠稠度存在遺傳連鎖,高直鏈淀粉含量且長膠稠度兼顧的種質材料在當時十分稀缺,進行遺傳改良的物質基礎薄弱、技術難度大。
 
  針對早稻生產現狀和技術難題,胡培松團隊提出芽期、苗期多重低溫耐冷篩選策略,開展“耐淹與耐低溫發芽+芽期耐低溫+苗期耐低溫+早生快長”協同篩選鑒定,并運用生態、地理遠緣雜交,與嘉興農業科學研究院合作,將華南超高產品種特青2號的高產基因導入到嘉興市農業科學院育成的早稻材料Z94-207中,構建大分離群體,分離世代以特青2號的株葉形態為“模板”,開展強化選擇,后代進行苗期耐低溫、早發性和產量等多重篩選鑒定,結合米粉專用稻品質指標的篩選鑒定,最終創制出高產基因型、高直鏈淀粉且長膠稠度兼顧的米粉專用育種種質嘉育253,成為長江中下游雙季早稻改良骨干親本。
 
  創建平臺 提升早稻育種效率
 
  優良新種質并不等于優良新品種。從創制優良新種質到培育優良新品種,中間的道路仍然漫長而曲折。如何提升育種效率培育出專用早稻新品種呢?
 
  稻米品質指標的準確快速評價,能更好地助推水稻品種選育。但稻米品質評價指標眾多,傳統分析方法程序繁瑣,費時費力。
 
  工欲善其事,必先利其器。2005年,胡培松團隊聯合國際水稻研究所(IRRI)成立中國-IRRI稻米品質營養聯合研究中心,購置稻米品質分析先進儀器設備,引導團隊成員,從攻克選擇效率低、費時費力的評價體系入手,系統創建了稻米直鏈淀粉含量(AC)、糊化溫度(GT)、膠稠度(GC)等關鍵指標的快速評價方法,稻米品質高效評價技術平臺被國內外同行廣泛利用。
 
  長期以來,米粉專用稻選育一直無明確的具體指標,將直鏈淀粉含量作為主要參考指標,忽視膠稠度、糊化溫度以及淀粉精細結構等對米粉品質的影響的問題。胡培松研究員帶領團隊利用快速粘度分析儀(RVA),研究了近300份水稻材料的米粉品質、理化品質與RVA特征值的關系,確立了粘滯性譜中的回生值和崩解值是米粉稻選擇的關鍵參數,首次將RVA用于糊化溫度和直鏈淀粉含量的定量協同測定,獨創的RVA篩選米粉稻技術體系,使得選擇效率提高約20倍。
 
  利用凝膠滲透色譜儀、毛細管電泳儀、差熱儀等研創出絕對直鏈淀粉含量、糊化參數、支鏈淀粉鏈長分布等米粉特性緊密相關的綜合評判指標,實現了米粉專用稻品質指標的精準鑒定,獲發明專利6項,顯著提高了米粉專用早稻育種效率。
 
  不懈堅守 “當家花旦”終育成
 
  育種,是熱情、毅力、耐力和體力的持續考驗。一個品種的培育,至少要經過8輪培育;一個好的水稻品種穩定下來,起碼需要6年。早稻選種季節,正值七月高溫天氣,胡培松研究員一般早上5點起床去地里,干二三個小時的活,已經全身濕透,衣服能擰出不少水來。上來吃個早飯,換身干衣服再下田,等他再上來的時候,剛才的濕衣服已經變成干衣服了,又可以重新穿上……,胡培松研究員一天下來要換上三四套衣服。寒暑交替,正是這樣每年從杭州到海南,“候鳥”一樣的往返、堅守,才終于有了回報。
 
  利用創制的高產基因型米粉專用早稻育種種質嘉育253,與苗期耐寒性好、結實率高的中選181雜交,結合米粉專用早稻篩選評價技術,一代代種植、選擇,最終育成適應性、產量、抗性、加工專用品質等綜合性狀優良的中嘉早17。
 
  胡培松介紹說,傳統水稻中,膠稠度和直鏈淀粉是一對緊密連鎖性狀,膠稠度長讓米粉Q彈可口,而直鏈淀粉高則讓米粉不易糊。但同時擁有膠稠度長和直鏈淀粉含量高兩種特征的水稻,在自然界中幾乎不存在的。“中嘉早17”打破了這一瓶頸。
 
  中嘉早17在歷次區試和生產試驗中均表現為增產幅度大、高產、穩產、抗病。中嘉早17整精米率高、膠稠度長、直鏈淀粉含量高,加工出來的米粉彈性好、不斷條、不糊湯,而且也不會因為湯汁浸泡而漲糊,具有極優的米粉加工特性。中嘉早17憑著“好加工”,尤其是米粉加工方面的特性優勢,迅速風靡南方稻區。
 
  湖南省常德市種糧大戶程兆軍,今年種了2000多畝早稻,他早早就準備了種子,其中包括6000多斤中嘉早17種子。他對這個品種贊不絕口:“產量高、成熟早,抗倒伏、抗病強,優點多”。”近年來,湖南、江西等地出現加價收購中嘉早17的現象,用于米粉生產,提高了農民種糧積極性。中嘉早17在長江中下游65個縣市機插、拋秧、直播、移栽等多種栽培模式均表現高產穩產,2010年被原農業部認定為超級稻品種,2010年至2016年連續七年被原農業部推薦為主導品種,2013年起連續5年是全國推廣面積最大的秈稻品種,2015年其應用1023萬畝,是1991年來唯一單年應用超千萬畝的早稻品種,約占長江中下游早稻面積20%,成為南方秈稻區名副其實的“當家花旦”。至2019年底,中嘉早17全國已累計推廣6532萬畝,增產稻谷21.3億公斤,農民增收55.26億元。中嘉早17和嘉育253作為親本材料被廣泛利用,不完全統計,已有30個衍生早稻品種通過審定,衍生品種推廣3573萬畝,社會經濟效益顯著。
 
  “水稻育種研究是一項需要持之以恒的工作。”胡培松研究員表示,在未來的研究中,他的團隊將研究重心繼續放在“吃得好”“吃得安全”上,選育個性化、功能性、綠色優質好品種,把科研成果寫到祖國大地上,為口糧絕對安全保駕護航,讓國人把飯碗牢牢端在自己手里。(來源:農業種業網)
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