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。

应用CRISPR/Cas9技术与分子标记辅助选择创制广东丝苗米新种质

【目的】创制优质香型丝苗米水稻新种质,探索水稻育种改良新途径,助力广东丝苗米品牌建设。【方法】以广东省农业主导品种粤农丝苗(YNSM)与优质稻粤王丝苗(YWSM)为材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点编辑上述品种的香味基因Badh2,创制香稻新品系,随后通过分子标记辅助选择(MAS)技术定向导入GW7/GL7位点,系谱选育优质香型丝苗米水稻新种质。【结果】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功创制两个香稻新品系yn-kobadh2与yw-kobadh2,其2-AP含量均极显著提高,达到239.39~440.79μg/kg,而有效穗数、每穗实粒数、糙米外观品质、千粒重与产量等主要农艺性状均未受到显著影响;MAS技术结合系谱选育的方法成功选育两个丰产性好、籽粒长宽比超过4.3的优质香型丝苗米水稻新品系NWbadh2GW7-1与NWbadh2GW7-2,达到广东丝苗米品种关于香味与外观粒型的认定标准。【结论】利用CRISPR/Cas9基因编辑与分子辅助选择技术相结合可精准、高效地创制新的优异水稻种质,为广东丝苗米品种选育提供重要的种质储备与遗传改良资源。

广东省农业科学院常规水稻育种60年:成就与展望

常规水稻是广东省水稻的优势和特色,有着辉煌的发展历史,1959年矮化育种的成功引领了农业发展史上的第一次绿色革命。广东省农业科学院率先在全国开展优质稻、超级稻育种,常规水稻育种技术水平在全国处于领先地位,先后育成了广场矮、珍珠矮、广陆矮4号、广解9号、双竹占、青二矮、窄叶青8号、桂朝2号、双桂1号、双桂36、特青2号、珍桂矮1号、七山占、特三矮2号、粤香占、黄华占等23个种植面积超千万亩的常规水稻品种;建立了水稻生态育种理论科学体系,以株型塑造为核心,提出丛化育种、半矮秆早长超高产育种、组群筛选法等育种技术,并取得了丰硕成果,为广东乃至全国粮食生产作出了突出贡献。未来将开展以保障粮食安全、改良食味品质及以满足多元化消费需求为目标的高产稳产、香型丝苗、功能营养及绿色高效的水稻新品种选育研究,发展现代水稻育种理论,应用新技术提高品种选育效率。广东水稻科研在老一辈科学家创造辉煌历史的基础上,当代水稻科研工作者对常规水稻育种肩负着传承与发展的历史使命。

杂交水稻育种成就与展望——广东省农业科学院杂交水稻研究50年回顾

回顾了50年来广东省农业科学院水稻研究所杂交水稻研发历程。经过长期实践探索,广东省农业科学院水稻研究所在弱感光型迟熟三系杂交稻、早中熟三系杂交稻、红莲型杂交稻、两系法杂交稻、杂交稻的高产与超高产育种、优质化育种稻、分子标记辅助育种和杂交稻重要遗传基础研究等方面均取得了重大突破。定向创制出天丰A、五丰A、荣丰A、泰丰A、广8A、GD-1S、RGD-7S等一大批高配合力、高异交率或品质优良的两系和三系不育系,以及广恢3550、广恢122、广恢998、广恢308等一批具有理想动态株型的优良、抗病恢复系,并广泛应用于测交组配,育成一大批类型丰富,早、中、迟熟配套的杂交稻通过省级以上品种审定。其中,天优998、天优122、五优308、淦鑫203、五丰优615、吉优615、吉丰优1002和天优3618等17个组合被认定为超级稻,泰优390、泰优398、泰丰优208、泰优1002获得省级或国家优质稻金奖品种。育成的系列杂交稻在生产上大面积累计推广应用超过4133万hm^2,产生了巨大的社会经济和生态效益,为我国粮食安全和杂交稻种业产业发展作出重要贡献。并就杂交稻未来育种发展方向进行分析展望。

紧跟世界科技发展前沿,水稻分子育种初见成效——广东省农业科学院水稻分子育种进展

水稻是我国超过60%人口的主粮,对我国粮食安全具有举足轻重的作用。随着人口的不断增加,可耕地面积的逐渐减少,加上全球气候变化的影响,以表型鉴定和选择为基础的水稻常规育种已无法满足人们对水稻日益增长的需求。在广泛的稻种资源中挖掘特异优良基因,开展高效准确的分子育种被认为是实现水稻育种第三次突破和确保我国粮食安全的根本途径。为了进一步提升广东省水稻育种的能力和技术水平,在各级政府的大力支持下,广东省农业科学院水稻研究所建立了"广东水稻育种新技术重点实验室"和"国家水稻改良中心广州分中心",以此为依托平台,充分利用水稻所丰富的水稻种质资源和水稻常规育种的优势,开展了大规模的水稻重要性状基因的鉴定和分子育种,已取得显著成绩。对1992年以来水稻研究所水稻分子育种技术平台的构建、水稻重要性状基因鉴定,特别是对水稻稻瘟病抗性、耐冷性和收获指数的分子遗传研究、以及以分子标记辅助选择为基础的水稻分子育种的主要进展进行综述,并对下一步水稻分子育种工作进行展望。

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。

利用分子标记辅助选择育种(MAS)技术改良水稻恢复系粤恢826

【目的】改良杂交稻恢复系粤恢826,以提高其稻瘟病和白叶枯病抗性,改良米质,为选育抗病、优质的杂交稻组合提供良好亲本材料。【方法】以含稻瘟病抗性基因Pi1和Pi2、白叶枯病抗病基因Xa23及蜡质基因Wx的中间材料Z1103为供体亲本,杂交水稻强恢复系粤恢826为受体亲本,利用分子标记辅助选择(MAS)技术和系谱选育方法,聚合4个外源基因以改良粤恢826的抗病性和米质,并进行稻瘟病和白叶枯病抗性及米质鉴定。【结果】经SSR分子标记检测、田间抗病性及米质鉴定,获得以粤恢826为遗传背景且含有目标基因的6个改良株系,通过农艺性状筛选与恢复力测试,优选到一个含有Pi1、Xa23和Wx基因的纯合株系,其恢复力好,农艺性状优良,2014年早造定名为粤恢88,其田间鉴定稻瘟病抗性3级,白叶枯病抗性1级,米质为软米。2014年晚造与两系不育系Y58S配制杂交稻组合Y两优88,其在品比试验中产量达6543 kg/ha,比对照深两优58香油占增产4.97%,未达显著水平(P>0.05),且抗稻瘟病,中抗白叶枯病,米质鉴定为国优3级和省优3级。【结论】MAS技术可有效聚合多基因(Pi1、Xa23和Wx基因),使粤恢826的稻瘟病和白叶枯病抗性及米质明显改良,获得抗稻瘟病、高抗白叶枯病、米质为软米的新恢复系粤恢88,为选育抗病优质的杂交稻组合提供良好亲本材料。

广东省农业科学院水稻种质资源研究60年:成就与展望

稻种资源是水稻科学研究的重要物质基础。广东省农业科学院建院60年来,持续开展了稻种资源收集、保存、鉴定、创新和利用等工作,取得了可喜的成绩:已收集保存国内外栽培稻资源18800多份、野生稻资源5158份;研究建立了水稻种质中期库和野生稻圃,确保稻种资源长久安全保存和利用;系统开展了稻种资源农艺性状、抗病虫、抗逆性、品质等性状的鉴定评价,以及资源遗传多样性、分类、核心种质构建、基因挖掘等基础研究;开展种质创新和利用研究,育成大批优良品种应用于生产。据不完全统计,新中国成立以来,广东利用优异稻种资源选育水稻优良品种1000个以上,其中由广东省农业科学院水稻研究所育成、推广面积达66.67万hm2以上的品种有31个;“十五”以来向国内高校、科研机构等单位提供栽培稻、野生稻资源累计近6000份次,充分展现了种质资源公益性作用。但在国外资源引进、优异基因挖掘与利用等方面仍显不足。拟以需求和问题为导向,通过多学科、多组学相结合,统筹开展稻种资源各项研究工作,促使资源研究再上新的台阶。

广东省农业科学院水稻耕作栽培研究60年:成就与展望

过去60年广东省农业科学院水稻耕作与栽培研究取得了显著的成就。在理论研究方面,对广东水稻种植区划、水稻分蘖与幼穗发育、光温反应特性、高产栽培叶色变化、光能利用、抗倒伏机理等开展了比较系统的研究,丰富了水稻耕作栽培科学理论。在耕作栽培技术方面,1950—970年代在广泛调研总结群众经验的基础上,形成了全国著名的“潮汕经验”,大幅提升了广东水稻单产,并对我国水稻栽培学科发展产生了深远影响;1980—1990年代先后研发建立了水稻高产稳产栽培技术规程和水稻抛秧及配套技术,实现了水稻栽培技术的规范化;进入21世纪,研发出水稻“三控”施肥技术、超级稻强化栽培技术和多熟高效农作制模式及配套技术,实现了水稻产量和资源利用效率的协同提高。这些研究成果及其大面积应用,为广东水稻产业发展、保障粮食安全、增加农民收入做出了重大贡献,对今后工作具有重要的启示和指导作用。近年来,广东省农业科学院水稻耕作栽培研究朝着资源节约型、环境友好型、机械化、轻简化、标准化和高效化(即“两型四化”)方向发展,在机械化育插秧、直播稻、再生稻栽培等方面取得了显著进展。今后广东水稻耕作栽培研究要继续围绕产业科技问题,加强理论创新和关键技术攻关,促进水稻产业转型升级,服务乡村振兴。

优质水稻新品种粤银软占的选育与高产栽培技术

粤银软占是广东省农业科学院水稻研究所利用水稻高收获指数育种理论体系,以粤丰丝苗为母本、黄软占/粤银丝苗为父本育成的国标优质高产抗病水稻新品种,2017年通过广东省农作物品种审定委员会审定。该品种丰产性状突出,在参加广东省区试时,2年平均产量达467.86 kg·667 m^(-2),比该组对照种粤晶丝苗2号平均增产7.5%,增产达显著和极显著水平;米质优,为国标和省标优质2级;抗稻瘟病,分蘖力较强,抗倒性中强。2017年通过广东省农作物品种审定委员会审定,已推荐参加国家水稻区域试验,预期在广东及华南稻区有广阔的推广应用前景。

优质稻新品种黄丰占的选育——水稻核心种质育种理论应用实例

黄丰占是广东省农科院水稻研究所应用水稻核心种质育种理论,以优质稻黄华占为母本、丰秀占为父本杂交育成的早晚兼用型优质、丰产、抗病水稻新品种。区试结果表明,该品种株型好,丰产性突出,米质优(国标、省标优质3级),抗倒力强,耐寒性中强,中抗稻瘟病,中抗白叶枯病,后期熟色好。该品种2012年通过广东省农作物品种审定。介绍了黄丰占的选育过程、特征特性及栽培技术。

部标一级优质稻双黄占的育成及创新——水稻核心种质育种实例

以黄华占、黄广油占、黄广华占1号等优质稻核心种质衍生系统为主体,在核心种质育种理论指导下,依据核心种质理想株型模式筛选高产抗倒伏材料,应用分子标记辅助选择和病区鉴定相结合筛选稻瘟病抗性基因,利用近红外光谱技术筛选中低直链淀粉材料,采用感官品尝结合米饭食味计分鉴定选择优异食味品质材料。将传统系谱法、生物技术和先进仪器设备有机综合运用,选育出部标一级优质稻双黄占通过了2021年广东省农作物品种审定,实现了高产、稳产、优质、抗病和耐寒等优良基因的有效累加聚合。双黄占在不同年度和不同区域试验中表现株型理想,丰产性好,适应性广,稻瘟病抗性好,耐寒性强,米质达部标一级,米饭食味佳,稻米食味品质优异。区域试验结果表明双黄占是一个综合性状十分优良的广适性优质常规稻品种,在南方稻区具有广阔应用前景和巨大推广价值。双黄占主要选育创新有稻瘟病鉴定方法创新,稻米食味品质鉴定方法创新,理想株型选择方法创新。探讨了双黄占品种进一步改良的策略。

籼型软性红米水稻新品种粤红宝的选育及其高产栽培技术

粤红宝是以优质软米中二软占为母本、红米品种肇庆红米为父本杂交,经系谱法选育的籼型软性红米新品种。该品种产量高,中抗稻瘟病,糙米呈褐红色,米质较好并有清香味,稻米铁、锌含量高。

CRISPR/Cas9技术编辑MPK7和MPK14基因创制抗穗发芽水稻新种质

穗发芽对籼稻生产危害严重。编辑休眠调控基因,创制高休眠性新种质,进而提高穗发芽抗性,是探索改良穗发芽抗性的新途径。泰丰B(TB)是籼型优质杂交稻保持系,主要缺点是种子休眠性偏低,易受穗发芽危害。MPK7/14具有抑制粳稻种子休眠作用,尚不清楚是否适用于籼稻品种。本研究利用CRISPR/Cas9技术编辑泰丰B(TB)的MPK7和MPK14基因,通过测序筛选获得纯合变异株系,并利用发芽试验分析变异种子的休眠特性。共获得6个转基因株系,从其后代中筛到2个纯合移码突变株系。纯合变异后代种子休眠性大幅提高,杂合变异后代的休眠性也有明显改善。与泰丰B(TB)相比,变异纯合后代株高、分蘖数、穗粒数差异不显著。综上所述,同时敲除MPK7和MPK14可以提高泰丰B(TB)种子休眠性,抑制穗发芽和解决水稻穗发芽问题。这些结果为进一步解析穗发芽的抗性机制以及探索新的育种改良方法提供了参考。

优质稻新品种丰泰占的选育及其栽培要点——水稻核心种质育种理论应用实例

丰泰占是广东省农科院水稻研究所应用水稻核心种质育种理论,以泰澳丝苗与丰粤占杂交育成的早晚兼用型优质、丰产、抗病水稻新品种。该品种株型适中,抗倒性强,丰产性较好,适应性广,米质为国标、省标优质2级,高抗稻瘟病,中抗白叶枯病,后期熟色好,缺点是分蘖力较弱。2009年通过广东省农作物品种审定。

优质水稻新品种黄秀丝苗的选育及高产栽培技术

黄秀丝苗系由广东省农业科学院水稻研究所育成的早晚兼用型优质稻新品种,米质达国标和广东省省标优质3级,抗稻瘟病,中感白叶枯病,耐寒性中强,抗倒性好,2014年通过广东省农作物品种审定委员会审定。

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。

广东省水稻生产的现状及对策

广东地处亚热带,气温高、日照长,具备水稻优质高产的天然气候条件,有着悠久的水稻种植历史,是中国13大粮食主产区,自矮化育种以来创造了"粤稻现象"的辉煌成绩。然而,多年来,广东大米自给率仅为30%左右,对其他地区大米的依赖程度相对较高。随着新冠肺炎疫情的爆发和蔓延,广东的大米安全受到一定程度的影响。在这种新形势下,本研究通过查阅《中国农业统计年鉴》《广东统计年鉴》《广东农村统计年鉴》等相关资料,调研了广东水稻生产的现状并分析其存在的问题,针对问题提出要通过政策引导、加强突破性品种培育、构建完善的推广示范体系、数字化销售渠道及延伸水稻价值链,推动产业的发展。

优质水稻新品种黄丝莉占的选育及高产栽培技术

黄丝莉占是广东省农业科学院水稻研究所育成的早晚兼用型优质水稻新品种,抗稻瘟病,中感白叶枯病,抗倒性好,2015年通过广东省农作物品种审定。文章介绍了该品种的选育经过和高产栽培技术。

优质水稻新品种矮华丝苗的选育及高产栽培技术

矮华丝苗是广东省农科院水稻研究所育成的早晚兼用型优质稻新品种,米质达国标和省标优质2级,中抗稻瘟病,中抗白叶枯病,耐寒性中等,2013年通过广东省农作物品种审定委员会审定。