植物遗传资源科学(Joural of Plant Genetic Resources)


 

国际水稻研究所的育成品种及其在我国的利用

 

张效忠 台德卫

(安徽省农业科学院水稻所,农业部水稻遗传育种重点开放实验室,合肥 230031)

 

摘要 本文介绍了国际水稻研究所成立近40年来育成品种的主要特性及IRRI品种在中国的应用情况。

关键词 国际水稻研究所;水稻;育成品种;利用

 

1 国际水稻所在不同时期育成品种的主要特征

国际水稻研究所(IRRI)从1962年建所以来,到1988年共命名34个水稻品种,再加上菲律宾种子委员会(Philippine Seed Board Rice Code,简称为PSBRC系列)推荐的7个品种,共计命名41个品种,每年都种植在国际水稻所品种展示田内,以供来访该所的人员参观。绿色革命前的水稻品种主要表现为株型较高,多叶,秆弱,易倒伏,对增施N肥反应不敏感,收获指数低(0.3)。为了克服以上这些缺点,国际水稻研究所在水稻品种选育上开展了矮化育种。水稻矮化育种始于1958年,1963年后全面铺开,矮化育种具有两个特点:(1)矮秆、节密、不易倒伏,避免了由于高秆倒伏造成的损失。(2)矮化后水稻体内营养成分向分蘖转移,形成多穗多蘖,提高了单产,使每公顷平均稻谷产量从矮化育种初期的3t提高到4.5t[1,2]

1966年选育的IR8半矮秆品种是采用中国的矮源低脚乌尖(Dee-geo-woo-gen)育成,该品种分蘖多、叶浓绿、挺立、茎秆健壮,对N反应增强,生育期130d,在热带任何时候都能种植,带动了世界范围的矮秆育种。但是号称绿色革命的矮秆高产品种,由于不抗稻瘟病和生育期长,在东南亚、南亚地区占主导地位的雨养稻田上不被采用的事实,带来了70年代末IRRI在研究策略上的巨大变革,IRRI利用其丰富的种质资源,进行多学科协作,深入进行早熟高产优质多抗研究[3~5])。热带、亚热带国家传统水稻品种160~170d成熟,光周期敏感,不适宜多熟制,只能雨季一季种植。IR8及IR20、IR26等具有改良株型品种,虽光周期钝感,130d成熟,仍不能在雨季种植双季稻。IRRI以缩短生育期为育种目标,选择在生长早期生长速度快的基因型获得成功,1974、1976年发放的IR28、IR30均在110d成熟,以后投放的IR50、IR58生育期更短,分别为105d、100d,经济效益好,与杂草竞争力强[1,3]

在稻米品质方面,早期育成IR5、IR8食味、外观品质差,米粒有垩白,直链淀粉含量高,糊化温度低,不受消费者喜爱。之后IRRI重视品质育种,相继育成了IR20、IR32、IR36、IR46等品种。这些品种米粒透明度好,具中等糊化温度。IR48直链淀粉含量中等。IR64不仅外观品质较好、出米率较高,而且具有中等直链淀粉含量、中等糊化温度和软胶稠度,产量高,作优质米推广[2,6,7]

IRRI在抗病、虫及抗逆性育种上也取得显著成效,使育成品种真正具有高产优质多抗特点。1982年发放的IR36,由13个亲本复合杂交育成,在70年代成为世界上种植最广的品种,其生育期较IR8短25d,产量高,收获指数达0.55,对18种病、虫及不良环境压力具遗传抗性,耐多种土壤不利因素(如耐盐渍土、碱土、铁毒、硼毒、铝毒,缺锌、缺铁,且中等耐旱),米粒细长、品质佳。1977年育成的IR42能经受不太严重的旱涝,适合南亚、东南亚地区种植。1982年发放的IR56,产量潜力比得上IR36,且较IR36早熟,米粒细长,半透明,直链淀粉含量高,糊化温度低,出米率高,抗多种病虫害,特别是对东格鲁病的抗性强于IR36,还能抗褐稻虱的三种生物型,丰富了亚洲地区改良材料的遗传基础。1985年发放的IR64,其亲本系谱中有来自8个国家的20个原始地方品种,具有比IR36更高更稳的产量潜力、较好的米质和抗病性、抗倒性强等特征。1988年发放的IR72产量与IR8相仿,但生育期较IR8短,抗多种主要病虫害,并具有IR36的全部优良性状[4,7~10]

2 国际水稻所育成品种在我国利用概况

2.1 国际水稻所育成品种在中国水稻生产上的直接利用

我国引种直接推广利用的籼稻资源中以IR系列较多,IR系列品种在我国南方稻区一般表现高产、抗病、米质优等特点。据统计,推广667hm2以上的品种有8个,其中超过6.67万hm2的品种有5个,如IR8、IR24、IR26、IR36和IR1529-680-3等,这些品种引入我国后,表现出矮秆、抗倒、耐肥、抗病、高产的特性,在当时迅速得到大面积推广,其中IR8、IR24年最大推广面积分别达到91万hm2和43万hm2。IR8于1968年引入我国,曾被称为“科字6号”、“奇迹稻”、“691”。1989年IR8仍有6万hm2,IR36也有2万hm2。80年代由于我国籼型杂交水稻的飞速发展,很多原来大面积推广的IR品种被杂交水稻所代替,新引入的品种由于在产量上不及杂交稻,直接推广利用的很少[13~15]

2.2 在水稻常规育种上利用

主要是利用IR品种的优异性状:(1)利用优良株型培育半矮秆高产品种。例如:利用IR8具有株型紧凑、叶片窄厚硬且直立上举、光合生产率高、大穗大粒等优良性状,育成早籼原丰早、浙辐802、湘矮早9号、早二六。(2)利用抗(耐)性强的种质资源,培育抗病虫性和抗逆性强的品种。例如:利用多抗性品种IR36育成的湘早籼3号和HA79317-7(IR36/广解9号),表现抗稻瘟病、白叶枯病、褐稻虱和稻叶蝉,且米质优良;利用抗源IR20育成抗白叶枯病品种青华矮6号、华竹40、晚华矮4号、珠包矮384、秋青2号等。(3)利用优质种质资源培育优质品种。例如:安徽省农科院水稻所采用糯稻IR29选育的中籼糯(87641),表现出高产、多抗、糯性强、适应广等特点,1996年安徽省品种委员会审定命名为皖稻51,已成为安徽省优质稻米生产推广品种。云南省农科院利用IR24的丰产与优质性状,与云南省软米地方品种毫木西杂交育成软米新品种滇瑞408(毫木西/IR24)。国外水稻优异种质的引入,为我国水稻育种的研究提供了丰富的育种亲本材料。在籼稻引入品种中,以IR8作为亲本育成的品种最多,共育成32个品种在生产上大面积推广,其中经系统选育选出11个品种,经杂交育种育成15个,经辐射处理育成6个,如湖南农科院水稻所用IR8/湘矮早9号育成的品种,1980年推广面积达到121万hm2。浙江省农科院原子能研究所用IR8经60Co辐射处理,育成原丰早,1980年推广面积达105万hm2。其次是IR24,用它作为杂交亲本,已培育出7个优良品种在生产上大面积推广,其中浙江农业大学与诸暨县农科所以IR24/科梅育成四梅2号,再用60Co进行辐射处理培育成功的浙辐802,表现早熟、抗病、丰产、适应性广,推广面积很大,从1986年以来的数年中,浙辐802每年均列早稻推广面积的第一位,分布在我国浙江、江苏、安徽、上海、江西、湖北、湖南等省市,1987年最大推广面积达到128万hm2,湖南一个省1989年就推广60万hm2。近年来,我国普遍开展的优质稻米育种较多地利用了国际水稻所的育成品种或品系,如IR20、IR22、IR36等[13,15~17]

2.3 在杂交水稻研究中的利用

我国1970年发现野败型雄性不育株,1972年籼型杂交水稻不育系培育成功后,1973年利用引入的IR系列品种(品系)进行广泛的测交筛选,获得首批强优势恢复系IR24、IR26、IR661,取得了籼型杂交水稻三系配套的重大突破,从而使我国杂交水稻在生产上大面积推广居世界领先地位。因此,国际水稻所育成IR系列品种在我国杂交稻选育和杂交稻组合大面积推广中起了重要作用。我国在70年代和80年代初应用的野败性籼型恢复系主要来自以IR8为代表的国际稻的衍生系统,IR8经济性状优良,与籼型不育系测交,配合力高,恢复度虽较低,但其衍生系统恢复力强。IR24、IR26、IR661等首批强优势恢复系,10多年常用不衰,与不育系珍汕97A、V20A和V40A等配制的杂交组合,在我国水稻生产上起到了巨大的增产作用[13~15]

随着我国杂交水稻研究的不断深入,全国各地的农业科研单位利用IR品种IR24、IR26、IR28、IR30、IR36为主体亲本,通过一次或复式杂交方法,将两个以上品种的优良性状和恢复能力综合于一体,在杂交后代中选育出多抗、强优势、米质优的一批优良新恢复系。目前我国籼型杂交水稻生产上推广的优良新组合所用改良的恢复系如1126(三意B/IR661//IR56)、26窄早(IR26/窄叶青//早恢1号)、3624-33(IR36/IR24)、明恢63(IR30/圭630)和台八-5(台雄2号/IR28)等都利用了IR品种(品系)进行杂交选育而成,这些恢复系的育成将我国的杂交水稻的应用推向一个新的高点,其中明恢63(IR30/圭630)配制的汕优63(珍汕97A/明恢63)是近年来推广面积最大、发展最快的杂交稻组合。据统计汕优63在1986年推广面积256万hm2,1987年376万hm2,1988年462万hm2,1989年518万hm2,均列全国杂交稻组合推广面积的第一位,分别占当年杂交水稻总面积的32.6%、39.6%、38.8%和44.5%。加上由明恢63配制的其它杂交稻组合如威优63、D优63和协优63等新组合,面积占杂交稻总面积50%以上。如1989年由明恢63配制的杂交稻组合推广总面积为619万hm2,占1989年杂交稻总面积1200万hm2的51.6%[13~15]

3 国际水稻所育成品种在安徽省的利用

安徽省自60年代开始,就大量地从国外引进稻种资源,进行鉴定和筛选,从中选出27个品种直接在生产上应用,其中国际水稻研究所的水稻品种种植面积在0.667万hm2以上的有IR661、IR29、IR2061-465-1-5-5等6个品种。种植面积在6.67万hm2以上的有IR26、IR36、IR8等3个品种;利用有突出优良性状品种作为育种亲本,进行新品种的选育,其中育成的品种在生产上推广面积较大的有21个,累计推广面积333万hm2以上。在我省籼稻育种中,优良种质基因多数来自国际水稻所的IR系列品种,如在安徽省推广面积较大的优良中籼皖稻27,两个亲本都是国际水稻所的品种[17]

综上所述,引进的国际水稻研究所的品种资源,有效地补充了我国水稻生产上的优良品种,并为我国水稻育种提供了丰富的优异种质资源,更可贵的是有力地促进了我国杂交水稻研究的成功和发展,在水稻增产中起到巨大的直接或间接作用。

 

参考文献

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17 苏泽胜,张效忠.国外稻种资源在安徽生产上的应用.作物品种资源.1992,(1):42~43

 

 

Utilization of the IRRI-bred rice varieties in Chain

ZHANG Xiaozhong TAI Dewei

(Rice Research Instirute of Anhui Academy of Agicultural Sciences,Key Laboratoryof Rice Genetics and Breeding of Agricultural Ministry,Hefei 230031)

 

Abstract The article presented the utilization of the rice varieties developed by International Rice Research Institute in last 40 years in China.The varieties involved semidwarfication variety IR8 bred in 1966,high grain yield and good quality varieties PSBRC04、PSBRC10、PSBRC20、PSBRC28 and PSBRC30 bred in recent years.

Key words IRRI;Rice;Breeding;Utilization