水稻是海南省最主要的粮食作物之一，然而海南耕地面积少、稻谷总产低，粮食自给压力大，培育优质高产抗逆水稻品种、提高水稻总产量是保障海南粮食安全的重要途径。本研究以2003?2021年期间通过海南省审定的水稻品种为材料，对产量、米质、抗性等农艺性状的年际间变化、品种分布频率以及性状间的相关性等进行分析，解析海南品种的基本特性。2003?2021年海南省审定水稻品种384个，品种类型主要为杂交籼稻品种，占71.3%；审定品种的区试和生试产量水平表明海南水稻单产水平不高；每穗粒数在110~160粒的中小穗型居多；稻瘟病抗性或白叶枯病抗性水平有待提高，双抗品种的占比不到0.5%；直链淀粉含量偏高，年际间呈现缓慢下降的趋势，达到食用籼稻品质一级~三级的水稻品种占比约为24%，米质水平整体上较一般。基于此，在海南水稻的产量提升、品种抗性和米质改善等方面，都需要种质的创新和突破，培育优良水稻新品种。另外，还可修订水稻品种审定的标准、加强水稻栽培研究和推广方面的力度等来促进海南水稻生产水平的提升。

海南省是我国最南端的省级行政区，地处热带边缘，属热带季风气候，年平均气温22~27 ℃，≥l0 ℃的积温为8200 ℃，最冷的1月份温度仍达l7~24 ℃，年光照时数为1750~2650 h，全年光温条件好，有利于农作物的快速生长。海南粮食以稻米为主，水稻种植面积占海南总粮食作物种植面积的80%以上。然而根据国家统计局2021年数据（https：//data.stats.gov.cn/index.htm），海南省水稻面积只有22.66万公顷，产量也仅127.11万吨。由于冬种反季节瓜菜和热带水果经济效益凸显，水稻种植面积逐年减少。同时，受夏秋台风较多的影响，两季和三季稻容易倒伏，大部分地区以一年一熟为主，水稻总产量较低。海南常住人口已突破1000万，常住人口增长速度比全国人口增长快10.88个百分点，且海南自贸港建设及人才引进等政策落地带来的人口红利得到充分释放，稻米口粮需求进一步扩大。因此，海南的粮食自给压力很大。

选育适合海南种植的高产、抗病、优质水稻新品种是保障海南粮食安全的重要途径。本研究通过对最近19年（2003?2021年）海南省审定的水稻品种产量、品质、抗病性等性状进行统计分析，剖析其品种特征特性，讨论海南水稻新品种培育的发展方向，为加快海南省水稻品种的更新换代、促进海南的水稻单产水平提供理论参考，为保障海南的粮食安全做出积极的贡献。

品种概况

2003-2021年19年间，海南省审定水稻品种数量共有384个。其中，籼稻类型有382个，占比99.7%，符合海南作为籼稻区的种植传统，粳稻类型只有天目19这1个品种，天目19属特殊用途，作红米稻种植，两年区试产量比当地农家红米品种崖州三月红增产达100%以上，有效提升了红米的丰产性。

审定品种中杂交稻有274个，占71.5%，其中两系杂交稻46个、三系杂交稻228个；常规稻有50个，占13.1%，其中籼稻49个、粳稻1个；群体品种1个；不育系59个，占15.4%。在这些类型中，三系杂交稻品种数量最多，占比达59.5%，其审定数量最多的年份是在2009年，审定了23个，审定数量最少的是2003年，审定了2个。不育系审定最多的年份是2016年，审定了15个；常规稻品种审定最多的是2018年，审定了8个。两系杂交稻各年份审定的数量都不多，年际间变化不大。

产量的演变分析

对水稻品种的区试产量和生试产量进行分析，考察其在不同年份的演变特征。结果表明，区试产量和生试产量在年际间起伏较小；其中2017年审定品种的区试和生试整体产量数据较集中，箱体长度小， 除两个有色稻米品种外，其他品种产量都在500 kg/667 m²以上，产量水平相对较高且各参试品种间差异较小。

产量分布频率显示， 2003-2021年审定的品种，其区试和生试的产量范围主要分布在320~600 kg/667 m²和320~560 kg/667 m²，最高产量很少突破600 kg/667 m²，只有2007年的天优10号、2016年旗1优366和赣优157三个品种的区试产量超过600 kg/667 m²，以及2004年的D优128、2006年的天优2168、2011年的花优218和天优3301的生产试验产量超过600 kg/667 m²。表明海南的水稻生产在产量突破上遇到瓶颈。2006年的两优389受“达维”台风的影响，2016年山栏陆1号作为旱稻种植，两者产量甚至低于300 kg/667 m²。

产量构成因素的演变分析

分析2003-2021年审定水稻品种的产量四要素的年际间变化，结果显示，每穗总粒数的箱体长度较小，其次是有效穗数的箱体长度，说明两者的数据都较集中。每穗总粒数年际间起伏小，而有效穗数呈现出先逐步下降，在2012年有所上升后再次下降，至2019-2021年缓慢增加的趋势。结实率年际间起伏较多，在2006年和2017年整体表现较好。千粒重则在2014年后较之前有一个整体的提升，其中2003?2014年的千粒重平均值为25.4 g，2015-2021的千粒重平均值比2003-2014年提高了1.1 g。

 

2003-2021年审定水稻品种的产量四要素分布频率显示，有效穗数主要集中在14万~21万/667 m²；每穗总粒数主要集中在110~160粒，表明海南气候条件和栽培环境下，中小穗类型品种较为适宜；其中2010年审定的中科黑糯1号每穗总粒数达238粒，但其结实率只有65.4%，表明大穗或重穗型品种目前不适合在海南种植。结实率主要分布在76%~90%。千粒重主要分布在22~32 g，其中有5个品种的千粒重低于20 g，26个品种超过30 g，品种间差异较大。

图5  2003-2021年海南省审定水稻品种的产量构成因素品种数量频率分布

 

农艺性状的演变分析

对2003-2021年海南审定水稻品种农艺性状的年际间变化以及各数据区间的品种数量分布频率进行分析，结果显示株高和穗长在年际间变化略有波动，但总体上波动范围不大，株高主要集中在85~115 cm、穗长主要集中在21~25 cm。穗长数据表明海南审定的水稻品种基本上为中长穗类型，个别品种的穗长超过29 cm，如2013年审定的华优008、2015年审定的花2优86。

     

图6  2003-2021年海南省审定水稻品种的主要农艺性状的年际间变化

 

图7  2003-2021年海南省审定水稻品种的主要农艺性状品种数量占比频率分布

 

主要农艺性状的相关性分析

海南省审定水稻品种主要性状间相关性分析结果表明，相关性最高的是区试产量和生试产量（r=0.80***），在P<0.001水平上极显著正相关；区试产量和生试产量分别与结实率、有效穗和千粒重在P<0.001水平上极显著正相关，而与穗长和株高相关性不显著，表明穗大小和株高对产量没有直接影响。每穗总粒数与结实率、有效穗、千粒重、区试产量呈显著或极显著负相关。单产是单位面积有效穗数、每穗总粒数、结实率和粒重这4个因子的乘积。海南的水稻单产与每穗总粒数呈负相关，这可能与海南特有的环境条件以及较低的施肥和栽培条件有关。结果表明，在海南追求大穗型水稻品种，不利于产量的提高。

图8  2003-2021年海南省审定水稻品种主要性状的相关系数

 

品质性状的演变分析

品质性状的品种数量分布频率显示，审定品种的直链淀粉含量基本在13%~23%，其中19%~21%的比例最高，直链淀粉含量越高，米饭口感越硬，表明海南水稻品种的米饭口感以偏硬为主。年际间变化显示，从2011年到2021年这10年期间，审定品种的直链淀粉含量总体表现为缓慢下降的趋势，反映出海南人民的饮食习惯在慢慢的改变。其中有两个糯稻品种（海丰黑糯2号、丽人紫）和一个旱稻品种（山栏陆1号）的直链淀粉含量小于2%。整精米率分布范围较大，13%~73%均有一定比例的品种；整精米率在3级（≥52%）及以下的品种占比共计45.4%，其中1级（≥60%）占比31.4%。垩白粒率分布范围也较广，从3%到99%都有一定比例的品种数量，其中27%~35%的品种数量占比最大。垩白度在3级（≤5%）及以下品种占比共计40.6%，其中1级（≤1%）的比例为5.3%；其余约60%品种的垩白度都为普通食用稻的米质标准，这可能与海南整体温度偏高有关。整精米率、垩白度、垩白粒率这3个指标，从年际间变化整体上来看，2016?2021年的数据与2011?2015年相比，其整精米率有所下降、垩白度和垩白粒率则有所升高。这可能和近年来我国年平均气温呈显著上升趋势有关，尤其是2022年8月份的高温，更是严重影响稻米的米质。

图9  2011-2021年海南省审定水稻品种的品质性状频率分布

 

图10  2011-2021年海南省审定水稻品种的主要品质性状的年际间变化

 

综合分析这10年期间具有品质数据的审定品种发现，整精米率、垩白度和直链淀粉含量同时都达到食用籼稻品质一级的品种只有1个，为不育系正67S（琼审稻2014008）；而三者达到食用籼稻品质三级及以上的，共计46个品种，占所有具有品质数据水稻品种的24%左右，说明海南水稻品种的优质率还很低。

 

抗病性的演变分析

稻瘟病的病害等级主要集中在4、5级，表现为中感；白叶枯病的病害等级主要在5、7和9级，表现为中感、感和高感。其中稻瘟病抗性达到中抗（3级）及以上的比例为16.4%，白叶枯病抗性达到中抗及以上的只有10.3%；两种病害抗性级别同时达中抗的仅有特优101（琼审稻2021015）1个品种，双抗品种的占比不到0.5%。表明海南审定的水稻品种在抗病性上亟待提高。

 

 

   图11  海南省审定水稻品种抗病性频率分布

 

2014和2016年，国家以及部分省份先后启用了品种审定的绿色通道和联合体试验渠道，参试以及审定品种数激增。2019年、2020年、2021年国家审定水稻品种分别达到了372个、573个和677个，部分省市的品种审定数量也持续快速增加，可见由于品种审定开放，水稻品种审定已经明显进入了“爆发”期。海南省审定的水稻品种数量基本上保持平稳，本研究对海南省2003?2021年审定的水稻品种各性状数据进行分析，发现海南水稻生产存在产量低、米质差、抗性弱等问题。因此，还需加强品种的培育和政策的引导，注重品种优质、高产和抗性水平的协同进步，培育突破性品种。

 

文章来源：植物遗传资源学报,2023,24(04):1065-1074

作者：虞国平,程子硕,杜婷婷，杨长登 ，王州飞，黄智波，郑安福，方晶璟，季芝娟

文章题目：海南省审定水稻品种的基本特性分析