2004—2022 年广东审定水稻品种优质化与产量、抗性协同改良育种进展

本文简述广东省稻米市场对水稻品质要求，以及政府主管部门政策导向对水稻优质化育种的推进作用。通过收集 2004—2022 年间广东省审定的 1 101 个水稻品种的区域试验数据，统计各年审定品种达国标优质或部标优质等级的水稻品种数，并从米质指标、抗性与产量的角度对广东省优质稻育种进展进行评价。2004—2022 年广东省审定水稻品种中，106 个品种（组合）米质达到国标（部标）优质一级，占所有审定品种的 9.63%，320 个品种（组合）达国标（部标）优质二级，占所有品种的 29.06%，但早季品种优质率显著低于晚季。在所有米质性状指标中，垩白度和垩白粒率达国标（部标）优质二级以上的达标率最低，分别为 41.8%和 43.5%，早季参试品种直链淀粉含量的达标率仅 37.32%，说明这 3 个性状是新品种选育的重点改良方向。历年审定米质达国标（部标）优质二级以上品种的平均产量逐年提升，说明广东水稻优质化育种中，产量和品质实现了协同提升。国标（部标）优质二级以上的品种中，稻瘟病抗性达“中抗”以上水平的比例为 85%，白叶枯病抗性达“中抗”以上水平的比例为 22.2%。总体上杂交稻达国标（部标）优质二级以上的品种比例在提升，但较常规稻优质化育种还有较大差距。广东省水稻品种优质化率逐年提升，“优、丰、抗”的协调比例越来越好，但仍存在优化空间。培育“双抗”优质稻品种，需着力提升新品种的白叶枯病抗性水平。通过加大对地方品种等一些特异种质资源的评价利用来拓宽遗传背景，避免品种同质化，提高抗病性和抗逆性，加强传统育种和分子育种的结合，提高育种效率。     

华南双季超级稻秧苗形态性状的比较研究

研究秧苗特性不仅与培育壮秧有关,而且亦是华南双季超级稻"动态株型"结构育种需要解决的首要环节.2007年早、晚季在广州,以最近育成的超级杂交稻强优组合天优10号、天优122、五丰优128、特优138、两优培九,常规超级稻品种玉香油占为供试材料.对其秧苗形态特性作了比较研究,结果表明:在华南稻区早、晚季生态环境下,供试材料间植株高度、主茎叶片数目、单株茎数、叶鞘基部宽度的差异达显著或极显著水平.这不但证明了以往研究中将这些性状作为华南双季超级稻动态株型育种中秧苗期(大苗)理想形态性状指标的可靠性,而且还完善了华南双季超级稻动态株型育种中秧苗期(大苗)理想形态性状指标,即:早、晚季植株高度分别为35.0～38.9cm和33.5～37.8cm,早、晚季主茎叶片数分别为5.2～5.8片和4.9～5.2片,早、晚季单株茎数分别为1.5～3.0条和3.0～3.7条,早、晚季叶鞘基部宽分别为0.70～0.75cm和0.51～0.59cm.     

2004年热带、亚热带地区春大豆国家区域试验概况

2004年热带、亚热带地区首次实施的春大豆国家区域试验，在海南、广东、广西、江西、福建的9个区试点进行，有来自5个育种单位的13个品种参加。本文分析了春大豆区试的概况，并对区试有关问题进行了分析和探讨。参试的13个品种（系）产量在133．9-180．6kg／667m^2之间，“粤春03—4”在海南省农科院产量创造了253kg／667m^2记录。有7个参试品种比对照增产，其中“泉豆937”、“桂0120—1”、“粤春03—4”、“福豆234”、“粤春03—5”比对照显著增产。另外，一些参试品种具有较好的品质，“粤春03—4”、“粤春03—5”两个品系的蛋白质含量分别为41．08％和42．64％，油份含量分别为21．87％和21．53％，属于高油大豆。“福豆234”、“粤春03—1”、“粤春03—2”、“桂0118—1”、“桂0112—1”，蛋白质含量分别为46．33％、46．56％、43．95％、45．12％、44．39％，属于高蛋白品种。     

籼稻铁、锌、锰和铜含量分析

对广东省农科院水稻研究所品种资源库保存的186份材料的铁、锌尧锰和铜含量进行测定,并对它们之间的相关性进行分析。结果显示,稻米中微量元素含量主要由品种的遗传特性决定,稻米中铁、锌尧锰、铜等微量元素的含量存在极显著的基因型差异。比较不同类型品种Fe、Mn、Cu和Zn平均含量,白米和黑米之间Mn和Cu含量差异不显著,而黑米Fe和Zn含量则显著高于白米;黑米糯稻Fe和Zn含量显著高于白米糯稻,两者之间的Mn和Cu含量则无显著差异。相关分析结果显示品种Fe与Zn、Mn与Cu之间的相关性均达极显著水平,Cu与Zn之间相关性达显著水平;Fe与Mn、Fe与Cu、Mn与Zn的相关性未达显著水平。精米中Fe、Mn、Cu和Zn含量显著低于糙米中的含量。     

水稻蛋白质营养及其遗传改良研究现状

水稻种子贮藏蛋白是水稻仅次于淀粉的第二大类贮藏物质.而且易被消化吸收,是人类和牲畜蛋白质营养的主要来源,但其蛋白质和人类必需氨基酸赖氨酸等含量偏低,营养不够全面,因此提高蛋白质含量以及提高赖氨酸含量是稻米营养品质育种的重要目标利用低谷蛋白突变体可以培育肾脏病和糖尿病患者专用的低谷蛋白水稻品种.简要介绍了目前国内外高蛋白水稻、高赖氨酸水稻及低谷蛋白水稻的遗传改良研究进展.     

超级杂交稻五优308根系形态特征研究

对五优308在不同生育时期的根系形态特征及其与常规超级稻合美占的差异进行了分析。结果表明:除苗期外,五优308单株不定根数和总根长在各生育时期都比合美占具有明显优势,但单茎根系及单条不定根性状与合美占的差异不明显。五优308与合美占单株根数和总根长的差异主要是由于分蘖特性的差异所致。在超级稻育种中,可在选择适宜茎蘖数量的基础上,注重选择单茎根数较多和单条不定根长较长的品种。     

广东省优质稻产业化现状与发展对策

优质稻产值高、效益好,大面积推广种植优质稻对广东农业发展与农民增收起到重要作用.概述了广东省优质稻生产的现状,分析了广东省在优质稻米产业化过程中存在的问题,并对今后的发展对策进行了探讨.     

有色稻米的保健功能及研究现状

有色稻米富含具有抗氧化作用的类黄酮、多酚类化合物及铁、锌等微量元素,对癌症、支气管病、心血管病、糖尿病及缺铁性贫血等具有康复保健与辅助治疗作用。有色稻米的色素沉积在水稻果皮,与种皮和糊粉层无关。黑米是由于其果皮内含有花色素苷所致,该性状由基因Pb与其互补基因Pa共同作用,当Pa基因单独存在时,种皮呈白色;当Pb基因单独存在时,种皮呈棕色;当Pb基因和Pa同时存在时,种皮呈紫色;Pb基因已被定位于水稻第4染色体上,而Pa基因则位于第l染色体上。红米由于其果皮内含有原花色素所致,该性状受2对基因(Rc/rc和Rd/rd)控制,红色为显性,白色为隐性;Rc已被定住于水稻第7染色体上,而Rd则位于第l染色体上;Rc基因编码一个典型的含bHLH结构的Myc类转录因子,其第6外显子内一个14 bp片段的缺失致使种皮颜色由原先的红色变为白色。近20年来包括广东在内的全国各地区育成了大批有色稻新品种在生产上应用。     

复杂信号通路参与调控水稻粒重相关基因研究进展

水稻粒重是决定水稻单株产量的重要因素之一。过去 20 年对水稻粒重的研究方兴未艾,运用分子 生物学、遗传学等手段对水稻粒重和粒型进行研究,目前已有多条复杂信号通路调控途径被揭示。水稻粒重的 研究大大拓展了人们对水稻种子细胞发育过程细胞分裂、分化及灌浆的动态变化研究和认识。迄今为止,包括 泛素化途径、G- 蛋白偶联途径、激素调控途径、光合作用调控途径、表观调控途径和 micro RNA 调控途径等大 量决定水稻粒重相关基因已被克隆和鉴定。综述了近年来对于参与水稻粒重影响因素及不同信号途径相关基因 的研究进展,分析多个利用现代基因编辑技术的成功案例,并且展望通过多种人工智能、大数据信息技术及新 型农业自动化无人技术和高效环境水土控制技术准确显著提高水稻产量和稻米品质、抗性的生物育种“4.0 时代”。 最后,提出基于智慧农业,推动我国农业高质量发展、乡村振兴的配套技术与现代分子生物学、遗传学及生物 信息学相结合、从理论到成果转化的未来发展方向。     

水稻籼粳杂种不育性的遗传机理及杂种优势利用

籼稻和粳稻是亚洲栽培稻的两个亚种,两者在形态、生理以及基因水平上存在显著差异,亚种间的遗传差异将会产生强大的杂种优势,能进一步提高水稻的产量潜力,但是,籼粳亚种间的 F1 杂种不育性严重阻碍了杂种优势的利用。杂种不育性是一种合子后生殖隔离,具有普遍性和复杂性,受多个不育基因座控制。广亲和品种的发现为克服亚种间杂种不育提供可能,该材料无论与籼稻还是粳稻杂交,F1 杂种都能正常结实或结实率较高。概述了籼稻与粳稻间差异,剖析了水稻籼粳亚种间杂种不育的遗传基础、已鉴定的杂种不育主效QTL 与基因,分析了已克隆杂种不育基因的分子作用机制及广亲和基因的功能。据此提出利用籼粳架桥培育亚种间渗入水稻、聚合育种培育广亲和系和粳型亲籼系,以及应用基因编辑技术创制广亲和系等途径,能够克服籼粳亚种间杂种不育性,精准化改良籼粳杂种的结实率,从而实现亚种间杂种优势的利用。籼粳亚种间杂交水稻的推广应用,将会推动水稻产业的又一次重大变革。