广东省近40年常规水稻审定品种特性分析

广东省常规水稻育种具有辉煌的历史,近40年(1982—2021年)共通过审定359个常规稻品种。本研究将这40年分为8个时期,对各时期审定品种的特性进行统计分析。结果表明,平均单产由5313.0 kg/hm^(2)稳步提升至6882.2 kg/hm^(2);平均株高逐渐增加,有效穗数明显下降,穗长和穗粒数明显提高,结实率和千粒重未明显改变;直链淀粉含量由26.1%下降至16.5%;审定品种总体优质率75.2%,近3年(2019—2021年)审定品种的优质率达85.2%,其中国标1级优质稻占比达39.5%;稻瘟病中抗及以上品种占比85.8%,白叶枯中抗及以上品种占比44.0%;通过审定的359个品种来源于406个亲本,其中有8个亲本直接衍生10个以上品种,黄广油占和五山丝苗分别衍生25个和21个品种,而这8个亲本均衍生自当前我国籼稻育种中重要骨干亲本丰八占;推广面积超过6.67万hm^(2)的品种共55个,其中12个品种超过66.67万hm^(2),黄华占和双桂1号推广面积均在333.33万hm^(2)以上。

华南地区早晚兼用型水稻产量和氮素吸收在早、晚季的差异特征

为明确华南双季稻区早晚兼用型水稻产量和氮素吸收在早、晚季的差异特征,以6个早晚兼用型水稻品种为试验材料,按当地高产栽培条件在早、晚季种植,测定其产量、产量构成、干物质积累和氮素吸收等。结果表明,早晚兼用型水稻在早、晚季种植时产量分别为6.68~7.91 t/hm^(2)和5.72~6.11 t/hm^(2);早季产量显著高于晚季,平均增幅为1.53 t/hm^(2)。相关分析表明,较高的早季产量与其有效穗数和粒重的提高有关。早、晚季干物质积累量和氮素吸收差异显著;相对于晚季,早季成熟期干物质积累量和氮素吸收平均提高25.0%和29.5%。另外,早、晚季产量与其干物质积累量和氮素吸收显著正相关。早晚兼用型水稻在早季种植时具有较高的产量、物质生产和氮素吸收能力。研究结果可为华南地区早晚兼用型水稻的丰产栽培提供理论依据。

广东省水稻种质资源系统收集与鉴定评价

2016-2018年“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”广东省项目组对省内59个县(市、区)的水稻地方品种资源进行了系统调查与收集,共收集到水稻资源269份,并对其中的261份进行了鉴定评价。调查发现,收集到的水稻地方品种资源基本遍布整个广东地区,在珠三角周边的深圳市、东莞市、中山市和珠海市等4个地级市未收集到水稻地方品种资源。对收集的水稻资源进行农艺性状鉴定,结果表明:收集到的水稻地方品种主要以籼稻为主,鉴定评价获得抗水稻白叶枯病与稻瘟病资源23份(中山12、包选2、银湖香占等)。综合表型性状筛选出海稻86、地禾粘、兰溪选、三饶香米等4份分别具有耐盐、耐旱、高直链淀粉与香味等特性的水稻地方品种资源,对水稻育种种质改良,选育高产、优质、广适的新品种有较高的利用价值。

水稻淹水萌发对低氧胁迫的适应及其机制研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物之一,水稻生产是国家粮食安全的重要保障。传统移栽种植模式对我国的水稻增产、农民增收、农业发展起到了重要作用。但随着社会经济发展和产业要素变革,农村劳动力大幅减少,迫切需求轻简化的生产方式。水稻淹水直播能节省劳力、节约资源、有效降低杂草危害,是一种高效、经济和节约型的轻简栽培模式,在当前有较高的推广价值。淹水萌发时低氧胁迫造成的出苗率低是阻碍水稻淹水直播的首要因素,丰富的水稻种质资源中存在耐淹水萌发优异资源和基因,挖掘和利用这些优异资源和基因并培育适宜淹水直播的水稻新品种,是突破目前直播稻推广和应用瓶颈的关键。本文围绕水稻淹水萌发的生理特点、鉴定评价方法、优异种质鉴定、遗传规律、响应机制研究以及功能基因的育种应用等方面的研究进展进行综述,以期为水稻耐淹水萌发的机制研究和萌发耐淹品种的选育提供参考。

加强科技成果转移转化助推水稻产业转型升级--广东省农业科学院水稻研究所成果转移转化工作探索与实践

促进科技成果转移转化是实施创新驱动发展战略的重要任务,对于推进产业结构调整具有重要意义。水稻科技成果与其他农业成果一样,有别于定型的工业产品,成果转移转化有其自身的特殊性和规律性。以广东省农业科学院水稻研究所成果转移转化工作为例,系统总结了加强科技成果转移转化的做法和取得的成效。“十三五”期间,通过完善成果转化分配办法,加强知识产权保护和成果宣传,构建、完善成果转移转化网,创新成果转移转化模式等措施,显著提高了成果转移转化能力。成功转移美香占2号、粤禾丝苗和19香等优质水稻品种73个,较“十二五”期间增加了160.7%;支撑了相关种子公司的发展,提升种子公司的竞争力和经营业绩;推动一大批优质水稻品种在生产上大面积应用,部分水稻品种成为行业标杆;带动了我国南方优质稻产业高速发展,助推水稻产业的转型升级,取得巨大的社会经济效益。文章对成果转移转化存在问题与不足进行分析,并根据作物生长“源库流”的理论,提出了进一步推进成果转移转化的对策建议。

加强水稻品种选育,助推种业创新发展——广东省农业科学院水稻研究所科企合作探索与实践

作为省内唯一一家专门从事水稻研究的省级科研机构,广东省农业科学院水稻研究所在水稻矮化育种、优质常规稻育种、杂交稻育种和超级稻育种等水稻育种研究方面取得巨大成就,育成一大批水稻品种通过各级品种审定,培育一批重要亲本材料被种业同行广泛应用,一批优秀品种在我国南方籼稻区大面积推广应用,为南方稻区乃至全国水稻种业发展和国家粮食安全做出重大贡献,奠定了“中国籼稻,广东种芯”的地位。2011年以来,随着《国务院关于加快推进现代农作物种业发展的意见》(国发〔2011〕8号)等文件的相继实施,科研院所和高等院校在杂交稻品种区试指标等商业化育种方面逐步受到限制。为适应新的形势,广东水稻所通过品种转让、委托育种和技术服务等形式加强科企合作,寻求与紧贴市场、推广能力强的种子企业合作,发挥各自优势共同开展品种转化和推广,并取得较好成效。培育壮大了一批种子企业,促进一批品种在生产上大规模应用,推动了水稻科技创新和种业发展。并就未来水稻育种和科企合作主攻方向进行了分析展望。

广东省适宜机插水稻品种筛选与评价体系研究

【目的】探讨不同品种水稻机插模式下的丰产性和稻米品质,筛选适宜广东种植的机插水稻品种并构建适宜机插水稻品种选育评价体系。【方法】选择广东主栽的14个水稻品种,以手插为对照,进行两年三季机插水稻试验,以产量和品质为一级指标,糙米率、精米率、整精米率、透明度、垩白粒率、垩白度为二级指标,开展量化评价研究。【结果】与手插相比,机插水稻的产量降低16.3%,糙米率、精米率、垩白粒率、垩白度则分别提高1.3、1.4、3.47、0.89个百分点,透明度也提高0.1;机插的产量和稻米品质下降或增加幅度存在季节差异,其中两年三季14个品种机插的产量较手插平均分别低11.1%、18.8%和17.3%;产量和稻米品质机插适宜性评分显示,14个品种中粤禾丝苗、粤银软占、合丰丝苗和黄华占等4个品种评分最高;产量构成因子与评价指标相关性分析表明,机插适宜性与干物质积累、有效穗数和结实率显著相关,且与干物质积累和结实率的相关性达极显著水平。【结论】与手插相比,机插处理合丰丝苗、粤禾丝苗、粤银软占、黄华占减产幅度较小,广8优金占、粤禾丝苗、粤银软占、南晶香占加工外观品质较优;显示粤禾丝苗、粤银软占、合丰丝苗和黄华占机插适宜性评分最高,适合在广东推广应用。研究建立的评价指标体系可供适宜机插水稻品种选育参考。

广东省农业科学院水稻研究所水稻品种播种面积的变化与启示

新世纪以来,针对新时期水稻发展战略需求,广东省采取多举措有力推动了我国水稻的优质化发展。广东省农业科学院水稻研究所(简称“广东水稻所”)作为广东省水稻产业的主力军,育成了一大批水稻品种和材料,正推动广东乃至全国各地水稻产业的转型升级,实现我国水稻生产提质增效。以2003—2020年广东省水稻播种面积数据为基础,通过结合广东水稻所在此时间阶段的品种推广情况,分析研究广东省水稻播种面积和广东水稻所培育的水稻品种在省内播种面积的变化情况以及两者之间的联系,研究结果为客观认识广东省水稻种植结构变化趋势和水稻产业健康发展提供参考。结果表明,优质高产的水稻品种保证了广东省水稻总产量的稳定,其中广东水稻所选育的高产、优质、多抗、广适的水稻新品种不断涌现,且品种播种面积每年占全省水稻播种面积的50%左右,如吉丰优1002、广8优金占、广8优165、美香占2号、粤禾丝苗和五山丝苗等拥有较大的播种面积。广东在众多优质稻品种的带动下提高了全省的稻米优质率。水稻育种的创新发展能推动广东乃至全国各地水稻产业的转型升级,确保了我国的口粮安全。在今后育种目标上,围绕保障国家粮食安全和促进农业高质量发展的战略需求,要进一步提升以市场为导向,并利用具有前瞻性的种业科技自主创新和水稻生产能力,推动我国水稻生产的进一步提质增效。

广东省药用野生稻的调查收集与保护

为了全面了解广东药用野生稻自然生存现状,为我国野生稻资源的保护提供决策依据,2006、2012-2018年对广东药用野生稻生存状况进行了调查。结果查明,截至2018年12月,广东8个县市17个乡镇尚存药用野生稻,共有分布点21个,其中3个点为首次发现。现有分布点中,47.6%的分布点分布范围小于67 m2或只有零星几丛甚至1丛,38.1%的分布点分布范围在67~666 m2之间,只有14.3%的分布点分布范围在2000 m2以上。根据历史资料统计,广东原有11个县市35个乡镇有药用野生稻,共有分布点79个。本次实地调查了其中47个点,只有18个点尚有药用野生稻。按实地调查的分布点计算,分布点丧失率为61.7%,呈现濒危趋势。调查发现,造成药用野生稻消失的主要原因有城镇化建设、开垦种植果树和经济林、除草剂的使用以及伴生植物禾本科杂草的快速生长等。调查的同时,抢救性收集了94份药用野生稻种茎样本进行异位保存,并对其主要性状进行了鉴定评价,初步鉴定出10份抗褐稻虱、11份中抗白叶枯病种质。同时还繁种入中期库保存,丰富了保存的药用野生稻资源,提高了保存种质的安全性。

基于SLAF标签测序分析广东省栽培稻种质资源的遗传结构及演化关系

自水稻矮化育种成功以来,广东的水稻品种在国内的水稻育种中发挥了重要作用。国家“十四五”规划明确提出了我国种业自主创新将以提升核心种源竞争力为目标,着力加强种质资源保护利用。本研究利用开发的10,610个多态性SLAF标签,对98份广东省不同时期育成的代表性品种和地方稻种,开展遗传演化、群体遗传结构及主成分分析,发现43份老品种和5份地方稻种的遗传基础较宽,而50份近期育成的新品种的遗传基础较窄;遗传演化和系谱分析发现,老品种大多数含有广场13、南特号、矮仔占、塘埔矮和竹印2号的血缘,而新品种大多含有IR系列品种、粳籼677、广场矮、中籼3588的血缘。这表明自20世纪90年代以来重视了外引材料的利用,但忽视了对本地优良种质资源的利用。这可能与20世纪70年代三系杂交稻的兴起有关。因此,为了确立核心种源的竞争地位,应重点加强本地优良种质资源的鉴评和利用。

优质水稻骨干品种五山丝苗的选育及应用

五山丝苗是广东省农业科学院水稻研究所育成的优质水稻品种,分别通过了广东、陕西、四川、安徽4省品种审定和广西、江西、湖北、湖南、河南5省(区)引种备案,至2020年全国已累计推广53.13万hm2。五山丝苗(R534)还是一个优异的恢复系,至2022年全国多个单位利用五山丝苗共配组杂交稻58个组合,108个(次)通过省级以上品种审定,其中国家审定57个(次),晶两优534、隆两优534、荃优丝苗、荃两优丝苗等在全国大面积推广种植。

水稻快速育种技术的研究进展

水稻是我国最重要的粮食作物之一,在保障粮食安全方面发挥着主力军作用。得益于科技发展尤其是水稻育种科技的进步,自水稻矮化育种和杂交水稻的大面积应用以来,我国水稻单产先后实现了两次质的飞跃。新时期消费者对水稻品种和稻米产品的需求越来越多元化,当前的水稻育种效率仍不够理想,难以满足未来需求。作为自花授粉作物,水稻在育种过程中的杂交分离世代需要经过多代连续自交才能实现性状的纯合稳定。然而,大田环境下水稻生长周期长、难以进行周年种植,导致水稻育种周期长,成为水稻育种的瓶颈之一。快速育种(Speed breeding)技术是近年来兴起的通过环境调节和生长调控等综合措施促进作物生长、开花和成熟从而加快作物世代进程的新技术,可以缩短从种子到种子的繁育周期,实现一年多代繁育,有望显著缩短育种年限、提升育种效率。本文以水稻为重点,从作物快速育种技术的兴起、水稻快速育种的研究概况、水稻快速育种中的关键基因、影响水稻繁育周期的环境因素、快速育种与现代育种技术的融合等方面,系统梳理水稻快速育种的研究现状和进展,并对该领域研究面临的挑战及今后的重点方向进行讨论和展望,旨在推动水稻快速育种技术的发展和应用,提升水稻育种效率,为保障粮食安全和农业可持续发展提供有益参考。

广东省稻鱼共生生态种养发展现状与对策建议

稻鱼共生是一种能够改善农田生态环境、提高稻田能量和物质利用效率的现代生态农业生产模式。近年来,我国在稻鱼共生生态种养的理论研究和技术推广等方面取得了较大进步。研究表明,该模式在化肥农药减量、稻田增产增效、土壤和水体改良等方面具有明显优势,可以有效保障粮食安全,增加农民收入,减少面源污染,具有良好的经济效益、生态效益和社会效益。目前,广东省稻鱼共生生态种养模式的推广面积仍然较小。主要阐述了广东省稻鱼共生生态种养模式的发展概况,在广东省发展该模式具有自然资源优势,指出广东省稻鱼共生生态种养模式存在应用面积少、产量低、技术研发和推广滞后、水肥管理落后、适宜于该模式的水稻品种和田鱼品种较少以及机械化和智能化技术缺乏等问题。该模式在广东省具有十分广阔的市场前景,提出未来广东省应该加强政策支持,引导产业发展;强化关键技术支持、完善技术规范和推动三产融合,促进乡村振兴等对策建议,以期为促进广东省稻鱼共生生态种养的发展提供科技指导。

水稻开颖突变体的遗传分析和基因克隆

花器是种子生成的基础,水稻花器发育直接影响稻谷产量与品质。源美丝苗与P704杂交后代中发现一株开颖突变体(oh,open-hull),其穗部发育有缺陷,主要表现为:开颖,结实率显著下降,种子变小。遗传分析发现开颖表型由一对隐性细胞核基因控制。通过BSA分析,开颖基因被定位于水稻第3染色体上,检索发现候选区间与Os MADS1(LOC_Os03g11614)基因重合,与蜀恢498参考基因序列进行比对,oh中OsMADS1的第一外显子第118位发生碱基颠换,导致编码的天冬氨酸变成酪氨酸,将该等位基因命名为OsMADS1^(oh)。从oh中克隆OsMADS1^(oh)并构建过表达载体,通过农杆菌介导转入易转化材料(中花11)中,转基因后代出现开颖表型,证实OsMADS1^(oh)导致开颖。另外,RNA定量分析结果表明,MADS8和YABB5的表达受OsMADS1调控。本研究从育种材料中筛选到开颖突变体,并从中鉴定了新的Os MADS1等位基因,为阐明花器形成的分子机理研究提供了特异种质和基因资源。

高产优质水稻品种粤禾丝苗抗倒伏性状及遗传分析

【目的】通过测量分析水稻基部茎秆的物理性状,探究这些性状与茎秆抗折力的关系,明确影响水稻基部茎秆抗折力的核心性状,为水稻抗倒伏品种选育提供理论基础。【方法】分析水稻品种粤禾丝苗、易倒伏品种象牙香占以及粤禾丝苗×象牙香占的F_(2)遗传分离群体中与倒伏抗性相关的农艺性状,包括株高、单株抗弯力、基部节间抗折力和茎秆结构等,通过相关系数判断各性状对水稻抗倒伏性的影响大小。【结果】粤禾丝苗和象牙香占两个品种在抗倒伏性上存在显著差异。粤禾丝苗的N2(基部第2节间)抗折力(16.58 N)、N2壁厚(1.02 mm)、N2充实度(0.19 g/cm)、N2茎粗(6.21 mm)与象牙香占的N2抗折力(9.93 N)、N2壁厚(0.66 mm)、N2充实度(0.11 g/cm)、N2茎粗(4.60 mm)相比均明显较大。F_(2)群体N2抗折力、N2长度、N2茎粗、茎秆壁厚、鲜重和充实度均呈连续分布,属于数量性状,由多基因控制。F_(2)群体的相关性分析结果表明,N2抗折力与株高呈正相关(r=0.18),N2抗折力与N2壁厚呈极显著正相关(r=0.75**);N2抗折力与N2充实度呈显著正相关(r=0.67*);N2抗折力与N2短轴呈正相关(r=0.52)、N2茎粗与N2长度呈负相关(r=-0.20)。【结论】粤禾丝苗×象牙香占F_(2)群体抗倒伏遗传机制研究表明,N2壁厚与N2抗折力呈极显著正相关,是茎秆抗倒伏的核心性状,是一个由多基因控制的数量性状。以N2壁厚为研究重点,将大大降低以往抗倒伏研究方法的复杂程度,为今后抗倒伏相关研究明确了目标和方向。

广东普通野生稻对水稻白叶枯病的抗性评价及分析

本研究通过抗性鉴定、分子标记和方差分析,评价与分析了广东普通野生稻对白叶枯病的抗性。结果表明广东普通野生稻对广东省典型的致病菌株Ⅳ型小种表现为抗或高抗,对PXO99小种的抗性反应差异较大,表现出从中感到抗病。用已知功能标记做鉴定,结果显示:20个普通野生稻居群中,3个居群能够扩增出Xa21抗病基因条带;4个居群能够扩增出Xa4抗病基因条带;5个居群能够扩增出Xa7、Xa27抗病基因条带;Xa23、Xa10、Xa26抗病基因条带分别能够在11、12和16个居群中被扩增出;19个居群能检测出Xa1的抗病基因条带,所有居群均不含xa5、xa13抗病基因。抗谱分析发现,HY2、DB2和GZ2 3个居群中的5份野生稻资源可能含有新的抗性基因。方差分析结果表明,对于Ⅳ型小种,高州普通野生稻的抗性水平显著高于化州、雷州和台山普通野生稻;而化州、台山普通野生稻的抗性水平显著低于陆丰普通野生稻。对于PXO99小种,广东不同县市间的抗性水平未呈现出显著性差异。本研究为进一步发掘和利用广东普通野生稻的优异抗白叶枯病基因提供了材料基础和理论依据。

早熟籼型杂交水稻五优3号及栽培制种技术

五优3号是广东省农业科学院水稻研究所和安康市农业科学研究院合作利用不育系五丰A与恢复系广恢3号配组育成的早熟籼型优质杂交水稻新组合,具有综合农艺性状优良、丰产稳产、矮秆抗倒等特性。2020年10月通过陕西省农作物品种审定委员会审定,适宜在陕南海拔60m以下稻区作直播稻品种种植。

广东水稻核心种质耐冷萌发全基因组关联分析

萌发期耐冷性的强弱直接影响水稻直播时的成苗率。为高效地培育萌发期耐冷性强的水稻品种,本研究通过统计309份广东省水稻核心种质资源的低温萌发比率,筛选到57份萌发期耐冷性强的水稻品种。同时,以低温萌发比率为表型数据和高密度的SNP标记为基因型数据,利用全基因组关联分析鉴定到11个水稻低温萌发QTLs。其中qLTG2-1、qLTG7-1、qLTG7-2和qLTG10-1与前人定位的水稻低温萌发QTL共定位。qLTG11-1是本研究新鉴定的最显著的水稻低温萌发QTL。利用RNA-seq和qRT-PCR对其进行候选基因预测和验证,发现在低温萌发期间,qLTG11-1区间内的LOC_Os11g07020在低温萌发比率高和低的品种中有不同的表达模式。LOC_Os11g07020编码果糖-1,6-二磷酸醛羧酶同工酶,可能通过调控糖酵解反应而影响水稻萌发期耐冷性。本研究筛选到多份耐冷性强的水稻品种,并找到可能调控水稻萌发期耐冷性的候选基因,可为培育萌发期耐冷性强的水稻品种提供参考。

新时期农业科研机构青年科技人才激励机制研究——以广东省农业科学院为例

青年人才是国家战略人才力量的源头活水。文章简要分析了新时期完善青年科技人才激励机制的必要性,阐述了广东省农业科学院青年科技人才激励的主要举措以及存在的问题,在此基础上,提出了优化薪酬激励机制、构建青年人才培育体系、完善青年人才评价机制、构建精神激励体系等优化青年科技人才激励机制的对策与建议,以期为农业科研机构加强青年科技人才队伍建设提供参考。

新时期农业科研院所人力资源管理实践与思考——以广东省农业科学院为例

随着信息技术的快速发展和人事制度改革的持续深化,人力资源管理在农业科研院所发展中的作用日益凸显,同时也面临一系列新挑战。文章以广东省农业科学院为例,分析了人力资源管理取得的成效及存在的主要问题,并从升级管理理念、推进信息化建设、强化人才培养与开发、完善绩效考核体系等方面提出相应对策建议,以期为农业科研院所加强人力资源管理提供参考。