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优质水稻品种龙稻20的选育及特征特性探究

2021-02-22 213 上传者：管理员

摘要：龙稻20是黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所选育的早熟水稻新品种，具有优质、稳产、整精米率高、抗病性强等特点，2015年通过黑龙江省农作物品种委员会审定。本文介绍了龙稻20的选育过程及特征特性，并分析其优质及抗性成因，总结其配套栽培技术，包括适期播种，培育壮秧；适时移栽，合理密植；科学肥水利用；病虫草害防治；适时收获等方面内容，以供种植人员参考。

关键词：
栽培技术
水稻
特征特性
选育过程
龙稻20
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随着我国经济的发展，人们的生活水平不断提高，消费者对优质大米的需求也越来越大。黑龙江省是我国主要粳稻产地之一，同时也是商品粳稻销售量最大省份。进入21世纪以来，黑龙江省优质粳稻培育取得了丰硕成果，培育出一批优质食味品种，稻米整体品质得到了明显提高。但是，随着水稻生产的发展，品质较差的稻米库存也逐年上升，导致稻农收益降低，品质较差的水稻品种已不能适应市场需求。为此，选育适合黑龙江省生态和生产特点的优质水稻新品种，对保障国家粮食安全、增加农民收入具有非常重要的意义。龙稻20是黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所选育的黑龙江省水稻品种第一积温带早熟水稻新品种，具有优质、稳产、整精米率高、抗病等特点。2015年通过黑龙江省农作物品种委员会审定。

1、选育过程

龙稻20（哈1020）由黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所水稻研究室育成。2003年以东农423为母本，龙稻3号为父本组配杂交组合，当年获得F0种子21粒；2004—2006年（F2～F4）集团种植；2007年F5种植2000单株，秋季选择抗倒伏、株型理想、穗位整齐、长粒型、无稻瘟病斑单株，共收获20株（品系）；2008—2010年（F6～F8）每品系种植200单株，同时种植黑龙江省每个积温带的对照品种，针对对照品种鉴定适合种植地区，秋季选择抗倒伏、株型理想、穗位整齐、无稻瘟病斑单株。F8世代同时进行耐冷试验以及产量测试。2010年F8世代决选出1个最优秀的品系，代号哈1020。2011年参加黑龙江省水稻品种第一积温带早熟组品比试验，2012—2013年参加区域试验，2014年参加黑龙江省水稻品种第一积温带生产试验，2015年4月经黑龙江省农作物品种委员会审定推广，审定编号为黑审稻2015004。

2、特征特性

2.1生物学特征

普通粳稻，在适应区出苗至成熟生育日数139d左右。需≥10℃活动积温2575℃左右。该品种主茎13片叶，长粒型，株高95.5cm左右，穗长21.2cm左右，每穗粒数140粒左右，千粒重26.3g左右。

2.2产量表现

2012—2013年，龙稻20在黑龙江省第一积温带早熟组水稻品种生产试验中，6个试验点2年产量7325.8～10104.0kg/hm2,2年平均产量8623.2kg/hm2，较对照品种龙稻11增产6.7%（图1);2014年黑龙江省第一积温带早熟组水稻品种生产试验6个试验点产量4860.0～10009.0kg/hm2，平均产量8099.0kg/hm2，较对照品种龙稻11增产8.6%（图2）。

图12012—2013年黑龙江省水稻品种第一积温带早熟组区域试验各试验点产量比较

图22014年黑龙江省水稻品种第一积温带早熟组生产试验各试验点产量比较

2.3抗性

2012年、2013年和2014年，由省农作物品种审定委员会指定鉴定单位对抗病耐冷性进行鉴定。3年鉴定结果：叶瘟0～2级，穗颈瘟0～3级；空壳率2.03%～8.13%。连续3年龙稻20的空壳率以及叶瘟、穗颈瘟抗性均高于对照品种龙稻11（表1）。

表12012—2014年龙稻20抗病耐冷试验结果

2.4米质

经农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨）2013—2014年品质分析结果（2年之间的幅度）：出糙率81.3%～81.7%，整精米率65.6%～68.8%，垩白粒米率3.0%～6.0%，垩白度0.9%～1.7%，直链淀粉含量（干基）17.45%～17.53%，胶稠度76.0～80.5mm，食味品质84～87分（表2）。根据优质稻谷国家标准（GB/T17891—2017）的规定，除了食味值之外，龙稻20各项指标均达到国标1级水平。食味值与优质稻谷国家标准1级仅差4.5分。

3、龙稻20的优质及抗性成因分析

3.1优质成因

龙稻20拥有Wx1-1的等位基因（图3）。Wx1-1是Waxy基因的一个等位基因。在第10个内显子中通过37bp的缺陷导致直链淀粉含量下降，稻米食味品质上升[1]。在我国北方粳稻品种中，有部分优质品种拥有Wx1-1的等位基因，今后若想选育优质水稻品种，需要提高Wx1-1的利用频率。

表22013—2014年龙稻20稻米品质

图3龙稻20与其他水稻品种的Waxy基因序列差异

3.2抗性成因

龙稻20拥有苗期低温萌发位点qLTG.3-1（图4）。qLTG.3-1是目前主要控制低温萌芽的QTL位点，拥有qLTG.3-1能够在低温条件下（13℃）开始萌芽，位于第3染色体末端[2]。qLTG.3-1在基因序列中缺失71bp，导致基因出现变化，提高低温条件下的发芽活性。从图3的PCR结果可以看出，龙稻20拥有抗低温发芽等位基因。近些年由于直播稻的发展，更多农户利用常规水稻品种进行直播栽培。龙稻20拥有抗低温发芽基因，因而能够更好地解决直播栽培初期出苗等问题。

图4qTGL.3-1的PCR结果

龙稻20拥有抗稻瘟病主效基因Pi9、Pib、Pigm（图5）。Pi9是目前我国利用最多的抗稻瘟病基因，位于第6染色体[3]。周弋力等[4]研究表明，黑龙江省水稻品种拥有最多的抗稻瘟病基因，Pib基因是我国早期被利用的抗稻瘟病基因[5,6]，利用Pib能够提高穗颈瘟抗性[4,7]。Pigm是从持久抗稻瘟病品种谷梅4号中鉴定到的广谱抗稻瘟病基因，在我国南方稻区抗性频率最高达到90%以上[8]，但在粳稻中几乎不存在[9,10]。由此可以看出，龙稻20由于拥有抗稻瘟病广谱的3个抗稻瘟病基因，大大提高了稻瘟病抗性。

图5龙稻20拥有的抗稻瘟病基因

4、优质配套栽培技术

龙稻20适合在黑龙江省第一积温带下限地区（有效活动积温2575℃左右）插秧栽培。

4.1适期播种，培育壮秧

采用工厂化大棚育秧方式，4月中旬播种，播前种子用杀菌剂浸泡48h，催芽播种，稀播育壮秧。秧苗管理原则“见绿放风，控制灌水”。

4.2适时移栽，合理密植

移栽时秧龄保持在30～35d，近几年黑龙江省5月25日左右有低温，要在低温到来前使秧苗达到缓苗状态。当地适期移栽时间5月15日左右。行穴距27cm×10cm，每穴3～5株苗，基本苗150万株/hm2株左右。

4.3科学肥水利用

全生育期施用纯N150kg/hm2、P2O570kg/hm2、K2O70kg/hm2。化肥施用原则为“前促，中补，后控”。水稻优质受氮肥影响，因而控制氮肥是优质栽培的基础，前期为提高水稻生物量应多投入氮肥，相反后期在籽粒灌浆期尽可能避免施用氮肥。同时，龙稻20对氮肥反应敏感，同时也需要控制全生育期的氮肥施用量。试验结果表明，增加氮肥使用（130%、150%）每株分蘖能够增加2～3个，但是会降低龙稻20稻米食味品质。此外，减少化学肥料增加有机肥料也会导致水稻食味值的下降，其主要原因有可能是因为有机肥料的肥力效果长久，在籽粒灌浆期也起到作用，导致籽粒灌浆期吸入大量氮元素（图6，图7）。

图62019年不同施肥条件下龙稻20分蘖数量的变化

图72019年不同施肥条件下龙稻20米饭食味值的变化

移栽时保持1cm的水层，插秧后5月中下旬为防范低温应提高水层高度，注意不要淹没秧苗，建立水层5～7cm。6月降低水层高度（3～5cm），提高水稻分蘖数量，有效分蘖后期应进行晒田，以改善土壤以及根部的通气性。抽穗期到开花之前采取“浅、湿、干”间歇灌溉方法；开花后保持浅水灌溉（水层2～3cm）；灌浆期采取干湿交替灌溉，收获前7～10d逐渐落干水层。

4.4病虫草害防治

黑龙江省水稻病虫害发生较轻，主要有稻瘟病、潜叶蝇、负泥虫。插秧前封闭除草，返青后防除稗草；生育中期主要防除潜叶蝇、负泥虫；孕穗期、齐穗后预防稻瘟病2次。稻瘟病防除药剂要混合搭配，每隔2～3年要更换药剂，不要常年连续使用同种农药。

4.5适时收获

水稻完熟达到90%以上，水分降到20%左右开始收割，采用全喂入或半喂入式水稻联合收割机进行机械收获，水分降至14.5%左右时入库贮存。

参考文献：

[4]周弋力,张亚玲,赵宏森,等.黑龙江省主栽水稻品种抗稻瘟病基因的分子检测与分析[J].作物杂志,2019(3):172-177

[7]王军,杨杰,杨金欢,等.Pi-ta､Pi-b基因在江苏粳稻穗颈瘟抗性育种中的价值分析[J].华北农学报,2012,27(6):141-145

[8]曾生元,李闯,杜灿灿,等.Pigm特异性选择标记的开发及其在粳稻穗颈瘟抗性育种中的利用[J].中国水稻科学,2018,32(5):453-461.

[10]于苗苗,戴正元,潘存红,等.广谱稻瘟病抗性基因Pigm和Pi2的抗谱差异及与Pi1的互作效应[J].作物学报,2013,39(11):1927-1934.

曹良子,丁国华,王彤彤,白良明,张凤鸣,洛育,夏天舒,姜辉,刘凯,周劲松,张静华,王剑,王雪扬,杨光,孙世臣.优质水稻品种龙稻20的选育过程及特征特性[J].现代农业科技,2021(04):11-14.

基金:黑龙江省博士后资助项目“水稻灌浆期低温对支链淀粉结构的影响”(LBH-Q18136);国家重点研发计划项目“机械化栽培春玉米､粳稻丰产优质抗逆品种鉴选与配套栽培”(2017YFD0300501),国家重点研发计划项目“东北寒地早粳稻优质高产高效新品种培育”(2017YFD0100503);黑龙江省应用技术研究与开发计划重大项目“主要农作物种质资源创新与规模化制繁种技术研究”(GA18B101);国家现代农业产业技术体系专项资金(CARS-01-57);黑龙江省农业科学院院级课题“qFQ-12的表达量分析及品种筛选”(JJPY008);黑龙江省农业科学院“农业科技创新跨越工程”专项(HNK2019CX02)