1、福建省科技重大专项专题实施成效水稻种质资源创新利用及新品种选育 杨惠杰 郑家团 谢华安 福建省农业科学院水稻研究所/福州国家水稻改良分中心 摘 要： 福建省科技厅于 20132016 年设立了科技重大专项专题“水稻种质资源创新利用及新品种选育”。介绍了专题的主要研究内容以及项目实施以来所取得的主要研究成效。关键词： 福建省; 杂交水稻; 种质创新; 选育; 进展; 作者简介：杨惠杰 (1962-) , 男, 研究员, 博士, 研究方向:水稻遗传育种及栽培技术 (E-mail:) 作者简介：谢华安 (1941-) , 男, 研究员, 院士, 研究方向:水稻遗传育种收稿日期：2017-08-10基
2、金：福建省农业科学院科技创新团队 PI 项目“优质、抗病、广适型杂交稻新品种选育” (2016PI-17) Implementing Effect of Fujian Provincial Key Science and Technology ProjectSpecial Subject “Rice Germplasm Resources Innovation and New Variety Breeding”YANG Hui-jie ZHENG Jia-tuan XIE Hua-an Rice Research Institute, Fujian Academy of Agricultura
3、l Sciences/Fuzhou Branch of China National Center for Rice Improvement; Abstract： The Fujian Science and Technology Department has set up a special subject “rice germplasm resources innovation and new variety breeding” in 2013-2016. This paper introduced the research contents and implementing effect
4、s of the subject.Keyword： Fujian; hybrid rice; germplasm innovation; breed; progress; Received： 2017-08-10水稻是福建省最主要的粮食作物, 在新的时期福建省农业产业发展的重点是大力提倡发展优质、高效农业, 促进农业种植业结构调整, 促进农民增产增收。粮食生产不但要提高品种的产量潜力, 更要注重品质改良和抗性的提高, 并通过综合栽培配套技术研究, 进而提高单位面积的产量水平, 以此提高农民的经济效益。自 20 世纪 80 年代以来, 福建省粮食作物育种在福建省科技厅的支持下, 从“六五”至“九
5、五”先后开展了多轮的全省水稻育种攻关和进行了两轮的粮食作物育种研究重大专项, 水稻育种和综合配套技术研究方面取得了丰硕成果。在承接上一轮粮食重大专项研究基础上, 福建省科技厅于 2013 年又设立了福建省科技重大专项“农业良种选育及集约化种养技术研究与示范”, 其中设立专题二“水稻种质资源创新利用及新品种选育” (第 3 期, 2013 年 10 月2016 年 12 月) , 资助经费为 600 万元。专题由福建省农业科学院水稻研究所牵头, 福建农业科学院生物技术研究所、福建农林大学和厦门大学等单位参加, 主要开展水稻种质创新、不育系选育、杂交水稻新品种培育、航天育种技术、水稻分子标记育种技
6、术等研究。本文简要介绍专题的主要研发内容以及实施 3 a 多来所取得的研究成效, 以供参考。1 主要研究内容1.1 水稻种质创新研究通过收集、鉴定, 挖掘优异水稻种质新质源, 创制优特稻新质源与杂交稻亲本, 尤其是利用粳稻、爪哇稻、籼粳中间材料、野生稻等资源, 创建融优质、配合力、抗性于一体的种质材料。1.2 三系不育系选育以生产上大面积应用的抗病、高配合力但米质不佳的保持系为受体, 通过杂交、回交方法, 从中筛选出理想的优质保持系, 再回交转育成优质不育系。1.3 三系杂交稻新品种选育通过收集、鉴定, 挖掘优异水稻种质新质源, 创制优特稻新质源与杂交稻亲本。以目前优良的恢复系为基础, 挖掘利
7、用各种优质、抗性等优良性状的新质源, 应用现代生物技术与常规手段相结合的育种方法, 聚合有利基因, 创建优良亲本, 育成优质、高配合力、多抗的恢复系, 进而配出优质、高产、抗性好、广适性的杂交稻新品种。1.4 二系杂交稻新品种选育收集和鉴定优质、抗性、高配合力水稻种质新质源;利用优质、抗病、抗虫稻种新质源改良两系不育系的米质和增强抗病虫性;利用生态压力定向选择法结合分子标记辅助选择育种技术选育优质、多抗、异交率高、配合力强、零风险的两系核不育系;利用分子标记技术鉴定优质、抗病、抗虫基因和创造抗稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱、稻瘿蚊、优质两系核不育系的近等基因系新材料, 培育优质、多抗、高配合力、异交
8、率高的核不育系;采用不同生态压力和多环境相结合来培育广适性两系杂交稻组合。1.5 航天育种技术研究利用航天技术, 创造出水稻特异 (抗瘟、优质、多穗、大穗) 种质;研究提高诱变频率和高效调控基因变异方向的航天育种技术;研究航天环境因素对水稻遗传稳定性的影响, 探索水稻高效育种技术, 利用航天育种技术与杂交育种技术相结合, 应用分子标记辅助选择等现代生物技术与常规手段相结合的育种方法, 创制水稻育种新材料, 聚合有利基因, 育成优质、高配合力、多抗的恢复系;利用航天育种技术育成的现有恢复系, 与新育成的不育系和恢复系测交配组, 培育优质、高产、抗病水稻新品种。1.6 水稻分子标记辅助育种技术研究
9、应用分子标记辅助选择和田间接种、室内接种鉴定, 筛选稻瘟病抗性新材料, 结合常规育种技术, 通过杂交、回交和复合杂交技术, 培育稻瘟病抗性、飞虱抗性和白叶枯病抗性育种中间材料;应用基因芯片技术, 构建广谱稻瘟病抗性材料受稻瘟病菌诱导表达的基因表达谱, 获得实用性的分子标记和受稻瘟病菌诱导表达的基因;稻瘟病抗性基因的精细定位、克隆:在初步定位的基础上, 结合抗感池和极端表型分析法, 进一步精细定位稻瘟病抗性基因, 获得稻瘟病抗性侯选基因。2 专题取得的研究成果2.1 创制、筛选材料情况育成 17 个优质米新品种 (系) 供米业公司开发;育成 49 个糯稻、红米、黑米等功能型新品种 (系) 等特种
10、稻品种 (系) ;创制优质、抗病、抗逆性强等特点的优异种质 197 份;开展分子聚合育种, 利用分子标记辅助育种技术, 选育 43 个聚合 23 个抗性基因, 3 个聚合优质和抗性基因的新品种参加各级区试;筛选出再生力强适宜作再生稻栽培品种 32 个。2.2 培育新品种培育新品种的统计时间从第 2 期粮食重大专项 (20082010 年) 结束后的 2011年开始至 2016 年的 6 a 时间。项目成员单位共育成 53 个水稻新品种通过审定, 其中 6 个通过国家农作物品种审定, 47 个通过福建省品种审定 (表 1) 。表 1 通过国家及福建省审定的品种 下载原表 表 1 通过国家及福建省
11、审定的品种 下载原表 2.3 育成不育系育成 12 个不育系通过福建省品种审定或院 (校) 级鉴定, 其中三系不育系 11个, 二系不育系 1 个 (表 2) 。表 2 通过省级审定或鉴定的不育系 下载原表 2.4 取得专利、品种权保护情况项目组各成员单位在项目实施期间, 申请专利 56 项, 其中 39 项获得授权 (表3) ;申请植物新品种权保护 59 个, 其中 27 个获得授权 (表 4) 。表 3 获得受理或授权专利 下载原表 表 3 获得受理或授权专利 下载原表 表 3 获得受理或授权专利 下载原表 表 4 申请植物新品种权保护品种 下载原表 表 4 申请植物新品种权保护品种 下载
12、原表 2.5 获奖成果项目各成员单位共获得 6 个奖项, 其中福建省科学进步奖一等奖 2 项、二等奖1 项、三等奖 1 项, 福建省农科院科技进步一等奖 1 项;福建省地产优质米金奖1 项 (表 5) 。表 5 获奖成果情况 下载原表 2.6 项目成果应用及转化情况专题成员单位育成的水稻新品种在生产上应用推广累计 91.81 万 hm推广应用面积统计时间从第 2 期粮食重大专项 (20082010 年) 结束后的 2011 年开始至 2016 年的 6 a 时间, 按平均每公顷增产稻谷 300 kg 计, 共增产稻谷 2.754亿 kg, 每公斤稻谷按 3 元计, 创社会经济效益 8.262
13、亿元;同时, 由于品种抗性增强, 可减少农药施用量, 每公顷降低生产成本 300 元, 可节约成本投入2.754 亿元。通过本项目的实施, 共为社会增收节支 11.016 亿元, 取得显著的社会经济效益。3 存在问题及展望综上所述, 本项目取得了丰硕的研究成果, 取得显著的社会经济效益。但仍还存在以下问题:新育成品种中优质的品种较少;稻瘟病抗性中等以上的品种较少;缺少新育成品种配套栽培技术的研究。因此, 应加强优质、抗稻瘟病新品种的选育以及新品种配套栽培技术研究, 实现“良种良法”配套, 加快新品种的推广。应继续加强育种技术创新与材料创新, 突出抗稻瘟病、优质新品种的选育与材料创制;加强选育适应于全程机械化栽培的抗倒性强的品种;加强选育优特专用稻品种;选育少施化肥、少打农药的绿色杂交水稻新品种, 以适应生产对水稻新品种的需求。
