-米粉稻“当家花旦”养成记
作者:李晨
发布时间:2021-02-23
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-米粉稻“当家花旦”养成记

 胡培松(右)带领团队成员田间选种。中国农科院供图

 

早稻约占我国水稻总产量的16%~18%,是重要的战略储备粮源,对保障粮食安全意义重大。

长江中下游早稻约占全国早稻产量的70%,但该区域早稻生产存在苗期低温冷害烂秧、生长期短难创高产、高温逼熟品质差等三大突出技术难题,导致该区域早稻生产效益低、波动大、农民种粮积极性不高。

中国工程院院士、中国农业科学院水稻研究所(以下简称水稻所)研究员胡培松带领团队,历经18年攻关,针对上述技术难题和品种专用化、用途多样化的消费需求,在超高产米粉专用早稻育种种质创制、米粉稻选育技术体系构建和新品种培育方面取得了显著成效。

创制优良新种质

胡培松告诉《中国科学报》,长江中下游早稻播种季节易遇倒春寒危害,受双季稻前后茬限制,早稻生育期短、难高产。继嘉育293、浙733等高产品种推广应用后,长江中下游地区的早稻单产进入了一段相当长的瓶颈期,难以再上新台阶。

同时,随着人民生活水平的提高,老百姓直接食用早稻的比例越来越小,早稻的生存空间也越来越窄。“早稻的根本出路在于品种专用化和用途多样化发展。而米粉作为我国南方传统美食,深受消费者喜爱,并远销欧美及东南亚各国。但长期以来,市场上缺乏优质的专用米粉稻品种。”胡培松说,想要有所突破,急需新的高产基因型进行遗传补充。

优质米粉加工专用稻需要兼顾高直链淀粉含量和长胶稠度,但直链淀粉含量和胶稠度存在遗传连锁,高直链淀粉含量且长胶稠度兼顾的种质材料在当时十分稀缺,进行遗传改良的物质基础薄弱、技术难度大。

针对早稻生产现状和技术难题,胡培松团队提出芽期、苗期多重低温耐冷筛选策略,开展协同筛选鉴定,并与嘉兴市农业科学研究院合作,将华南超高产品种特青2号的高产基因导入到嘉兴市农业科学院育成的早稻材料Z94-207中,构建大分离群体,最终创制出高产基因型、高直链淀粉含量且长胶稠度兼顾的米粉专用育种种质嘉育253,成为长江中下游双季早稻改良骨干亲本。

 

独创评价体系

有了优良种质,还要突破育种效率低的问题。

水稻所研究员唐绍清介绍,稻米品质评价指标众多,传统分析方法程序繁琐,费时费力。稻米品质指标的准确快速评价,能更好地助推水稻品种选育。

2005年,胡培松团队联合国际水稻研究所(IRRI)成立中国—IRRI稻米品质营养联合研究中心,购置稻米品质分析先进仪器设备,从攻克选择效率低、费时费力的评价体系着手开展研究。随后,他们系统创建了稻米直链淀粉含量、糊化温度、胶稠度等关键指标的快速评价方法,稻米品质高效评价技术平台被国内外同行广泛利用。

“长期以来,米粉专用稻选育一直无明确的具体指标,将直链淀粉含量作为主要参考指标,忽视胶稠度、糊化温度以及淀粉精细结构等对米粉品质的影响的问题。”唐绍清说。

该团队研究了近300份水稻材料的米粉品质、理化品质与快速粘度分析仪特征值的关系,确立了粘滞性谱中的回生值和崩解值是米粉稻选择的关键参数。

这也是首次将快速粘度分析仪用于糊化温度和直链淀粉含量的定量协同测定。这一独创的筛选米粉稻技术体系,实现了米粉专用稻品质指标的精准鉴定,使选择效率提高约20倍,显著提高了米粉专用早稻育种效率。

 

当家花旦终育成

一个品种的育成,至少要经过8轮培育;一个好的水稻品种稳定下来,起码需要6年。“水稻育种研究是一项需要持之以恒的工作。”胡培松表示。

嘉兴市农业科学研究院研究员杨尧城常年在海南南繁基地搞科研。他说,早稻选种季节正值高温天气,胡培松和团队成员们早上5点起床去地里,干两三个小时的活,已经全身湿透。吃个早饭换身干衣服再下田,等再上来时,湿衣服已经变成干衣服,又可以重新穿上。

寒暑交替,每年从杭州到海南,他们像“候鸟”一样往返、坚守,终于有了回报。

胡培松介绍,利用优良的早稻育种种质嘉育253,与苗期耐寒性好、结实率高的中选181杂交,结合米粉专用早稻筛选评价技术,一代代种植、选择,最终育成适应性、产量、抗性、加工专用品质等综合性状优良的中嘉早17。

中嘉早17在历次区试和生产试验中均表现为增产幅度大、高产、稳产、抗病;整精米率高达66.7%,比一般籼稻高15个百分点;直链淀粉含量高、胶稠度长,其生产的直条米粉和湿米粉加工品质优良、断条率低,干米粉烹饪损失率低。

“用中嘉早17加工出来的米粉弹性好、不断条、不糊汤,而且也不会因为汤汁浸泡而涨糊,具有极优的米粉加工特性。”杨尧城说。

 

为早籼稻多用途开辟新途径

中嘉早17凭着“好加工”,尤其是适合米粉加工的特性优势,显著提升了商品价值,迅速风靡南方稻区。湖南、江西等地加价收购,用于米粉生产,提高了农民种粮积极性。

2009年通过国家审定后,中嘉早17在长江中下游65个县市机插、抛秧、直播、移栽等多种栽培模式均表现高产稳产。2010年被原农业部认定为超级稻品种,2010年至2016年连续七年被推荐为主导品种。

2013年起,中嘉早17连续5年成为全国推广面积最大的籼稻品种。2015年其应用面积达1028万亩,是1991年来唯一单年应用超千万亩的早稻品种,约占长江中下游早稻面积的20%,成为南方籼稻区名副其实的“当家花旦”。

至2019年底,中嘉早17在全国已累计推广6532万亩,增产稻谷21.3亿公斤,农民增收55.26亿元。

同时,中嘉早17和嘉育253作为亲本材料被广泛利用。唐绍清说,不完全统计,已有30个衍生早稻品种通过审定,衍生品种推广3573万亩,社会经济效益显著。该成果解决了米粉加工优质专用粮的原料短缺问题,为我国早籼稻多用途开辟了新途径。

胡培松说,在未来的研究中,他的团队将研究重心继续放在“吃得好”“吃得安全”上,选育个性化、功能性、绿色优质好品种,把科研成果写到祖国大地上,为口粮绝对安全保驾护航。



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