Adaptability Evaluation of Aromatic Rice Germplasm and Screening of Elite Parental Lines in Inner Mongolia Rice-growing Region

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0854

Abstract

Abstract:

To address the problems of lack of germplasm resources, unclear adaptability and lack of excellent parents of aromatic japonica rice in cold region of Inner Mongolia, this study analyzed 127 rice germplasms in terms of their growth period, agronomic traits and fragrance gene, aiming to provide parental materials and theoretical references for fragrant rice breeding in Inner Mongolia. Field adaptability identification was carried out in Hinggan League for 2 years using single-plant transplanting, and agronomic and economic traits were systematically investigated throughout the entire growth period. The results showed that all the tested germplasms could mature normally, with early-maturing, medium-maturing, medium-late-maturing and late-maturing types accounting for 2.36%, 33.86%, 41.73% and 22.05% respectively, and medium-late-maturing types (146-155 days from sowing to maturity) was the dominant type. The traits were characterized by yellowish glume tips and culms, medium-sized panicles and tillers, small flag leaf angles, awnless and strong lodging resistance; medium-statured plants (56.69%) were the majority, and medium-sized panicles (69.29%) were the most common; 69.29% of the germplasms had a grain-filling rate of ≥90%, and 95.28% had medium-width second upper leaves. A total of 103 materials carried the badh2-E7 fragrance gene. This study screened out 23 fragrant rice germplasms, with their full heading period concentrated from July 21^st to 26^th, and the average stem length was 83.64 ± 10.37 cm, which can provide excellent parental resources for fragrant rice breeding in Inner Mongolia. The study clarified the phenotypic rules of fragrant rice germplasm in the northern cold region, and provided theoretical basis for the breeding of high-quality fragrant rice in the Inner Mongolia rice region. Subsequently, hybrid mating group and yield, stress resistance and taste can be improved simultaneously.

Key words: fragrance type, cold rice, Inner Mongolia rice area, adaptability evaluation, badh2-E7, germplasm screening, agronomic traits, germplasm resources

CLC Number:

S511稻

SUN Wurina, LIANG Shuang, LIU Jia, HAN Feng, WEN Li, LUO Wei, BAI Lu, XUE Hainan, HAN Lei, LIU Jicong, MA Benchi, LI Zifan, GAO Yanan, XU Xingjian. Adaptability Evaluation of Aromatic Rice Germplasm and Screening of Elite Parental Lines in Inner Mongolia Rice-growing Region[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2026, 42(11): 1-8.

Figures/Tables 5

References 27

[1]	李初军, 刘建萍, 贾丽颖, 等. 我国水稻育种的现状与展望[J]. 中国种业, 2007(1):11-12.
[2]	黄众基, 朱镕一, 荆凤鸽, 等. 不同水稻品种稻米品质性状与种子活力的相关性研究[J]. 浙江农林大学学报, 2024, 41(4):679-687.
[3]	刘进, 勒思, 周慧颖, 等. 江西省水稻地方品种资源的收集与鉴定评价[J]. 植物遗传资源学报, 2023, 24(5):1267-1276.
[4]	韩龙植. 水稻种质资源基础性工作研究进展[J]. 植物遗传资源学报, 2013, 14(1):195.
[5]	任三娟, 周屹峰, 孙出, 等. 利用香味基因(fgr)的功能分子标记1F/1R高效选育籼稻香型不育系[J]. 农业生物技术学报, 2011, 19 (4):589-596.
[6]	FUKUDA T, TAKEDA T, YOSHIDA S. Comparison of volatiles in cooked rice with various amylose contents[J]. Food science and technology research, 2014, 20(6):1251-1259. doi: 10.3136/fstr.20.1251 URL
[7]	YANG D S, LEE K S, JEONG O Y, et al. Characterization of volatile aroma compounds in cooked black rice[J]. Journal of agricultural and food chemistry, 2008, 56(1):235-40. doi: 10.1021/jf072360c pmid: 18081248
[8]	周继华, 张安鹏, 许闻科, 等. 重组聚合酶扩增(RPA)快速检测水稻香味等位基因badh2-E7[J/OL]. 分子植物育种,1-7[2025-12-12]. https://link.cnki.net/urlid/46.1068.S.20230531.0855.002.
[9]	潘阳阳, 黄道强, 王重荣, 等. 香稻Badh2基因单倍型及香气成分2-乙酰-1-吡咯啉代谢通路的研究进展[J]. 广东农业科学, 2021, 48(7):9-16.
[10]	张玉红, 张倩倩, 胡秀明, 等. 24份香稻材料抗稻瘟病基因的检测与分析[J]. 江苏农业科学, 2025, 53(17):52-56.
[11]	韩龙植, 高熙宗, 魏兴华, 等. 水稻种质资源研究与利用进展[J]. 中国水稻科学, 2020, 34(1):1-16.
[12]	QIAN Q, LI J Y. Rice 2035: a vision for rice research and breeding[J]. Molecular plant, 2026, 19(2):227-246. doi: 10.1016/j.molp.2025.10.019 URL
[13]	杨文博, 秦子钰, 马锦霞, 等. 河南省水稻种质资源调查收集与鉴定评价[J]. 植物遗传资源学报, 2025, 26(4):633-645.
[14]	熊强强, 孙长辉, 顾雯霏, 等. 基于生育期、产量和品质对70份粳糯品种(系)的综合评价[J]. 作物学报, 2025, 51(3):728-743. doi: 10.3724/SP.J.1006.2025.42026
[15]	何冬冬, 陈丽茹, 王坤, 等. 兴安盟水稻产业发展现状、存在问题及对策[J]. 北方水稻, 2025, 55(1):65-68.
[16]	韩龙植, 魏兴华, 曹桂兰, 等. 水稻种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京: 中国农业出版社, 2006.
[17]	关峰, 石博, 万新建, 等. 江西省地方冬瓜种质资源表型性状遗传多样性分析[J]. 植物遗传资源学报, 2022, 23(2):385-397. doi: 10.13430/j.cnki.jpgr.20210830001
[18]	刘欣欣. 水稻Hd2基因uORF的功能研究[D]. 哈尔滨: 东北林业大学, 2022.
[19]	王凌志, 黄婷, 龙凯珍, 等. 水稻地方种质资源表型遗传多样性分析及综合评价[J]. 江苏农业科学, 2025, 53(19):80-87.
[20]	杨长志. 水稻抗倒伏化控试验[J]. 农民致富之友, 2015(7):83.
[21]	罗肖郧, 郑兴飞, 彭宣国, 等. 水稻抗倒伏研究:现状、挑战与未来方向[J]. 中国水稻科学, 2026, 40(2):181-195. doi: 10.16819/j.1001-7216.2026.240905
[22]	曹阳. “稻花香2号”抗倒伏高产栽培技术探讨[J]. 农业科技通讯, 2013(4):158-159.
[23]	邵鹏, 程婉莹, 谢瑞, 等. 258份水稻种质资源遗传多样性分析及评价[J]. 种子, 2025, 44(10):136-143.
[24]	孙建军, 曹地, 豆丹丹, 等. 351份水稻种质资源多样性研究[J]. 江苏农业科学, 2025, 53(19):71-79.
[25]	QIU H W. Jiangchuan Farm's vast expanse of 'longken 2021' rice: contract farming ensures market before planting[J]. China state farm, 2024(1):70.
[26]	聂守军, 刘宇强, 高世伟, 等. 优质高产香粳水稻新品种绥粳18育成及应用[J]. 黑龙江农业科学, 2016(10):175-176.
[27]	李锋. 优质高产香型粳稻品种龙稻22的选育及栽培技术[J]. 种子世界, 2016(10):49-50.

性状	类型	品种数量	频率/%	多样性指数H’	性状	类型	品种数量	频率/%	多样性指数H’
全生育期	早熟(125~135 d)	3	2.36	1.15	倒伏性	直立型	115	90.55	0.4
	中熟(136~145 d)	43	33.86			中间型	6	4.72
	中晚熟(146~155 d)	53	41.73			倾斜型	5	3.94
	晚熟(>155 d)	28	22.05			倒伏型	1	0.79
分蘖力	强	15	11.81	0.36	芒长	无	101	79.53	0.65
	中	112	88.19			短	20	15.75
	弱	0	0			中	2	1.57
谷粒形状	椭圆形	46	36.22	1.31		长	4	3.15
	短圆形	1	0.79			极长	0	0
	阔卵形	35	27.56		剑叶角度	直立	45	35.43	1.02
	中长形	36	28.35			平展	14	11.02
	细长形	9	7.09			中间	66	51.97
穗型	密集型	27	21.26	1.04		披垂	2	1.57
	中间型	61	48.03		种皮色	白色	119	93.7	0.28
	散开型	39	30.71			红色	1	0.79
穗立形状	直立	11	8.66	1.29		黑色	6	4.72
	半直立	43	33.86			褐色	1	0.79
	下垂	31	24.41			紫色	0	0
	弯曲	42	33.07		颖尖色	秆黄色	117	92.13	0.33
二次枝梗	无	0	0	0.69	颖尖色	红色	5	3.94	0.33
	少	69	54.33			黑色	5	3.94
	多	58	45.67			紫色	0	0
	聚集	0	0			褐色	0	0

性状	类型	品种数量	频率/%	多样性指数H’	性状	类型	品种数量	频率/%	多样性指数H’
全生育期	早熟(125~135 d)	3	2.36	1.15	倒伏性	直立型	115	90.55	0.4
	中熟(136~145 d)	43	33.86			中间型	6	4.72
	中晚熟(146~155 d)	53	41.73			倾斜型	5	3.94
	晚熟(>155 d)	28	22.05			倒伏型	1	0.79
分蘖力	强	15	11.81	0.36	芒长	无	101	79.53	0.65
	中	112	88.19			短	20	15.75
	弱	0	0			中	2	1.57
谷粒形状	椭圆形	46	36.22	1.31		长	4	3.15
	短圆形	1	0.79			极长	0	0
	阔卵形	35	27.56		剑叶角度	直立	45	35.43	1.02
	中长形	36	28.35			平展	14	11.02
	细长形	9	7.09			中间	66	51.97
穗型	密集型	27	21.26	1.04		披垂	2	1.57
	中间型	61	48.03		种皮色	白色	119	93.7	0.28
	散开型	39	30.71			红色	1	0.79
穗立形状	直立	11	8.66	1.29		黑色	6	4.72
	半直立	43	33.86			褐色	1	0.79
	下垂	31	24.41			紫色	0	0
	弯曲	42	33.07		颖尖色	秆黄色	117	92.13	0.33
二次枝梗	无	0	0	0.69	颖尖色	红色	5	3.94	0.33
	少	69	54.33			黑色	5	3.94
	多	58	45.67			紫色	0	0
	聚集	0	0			褐色	0	0

性状	均值±标准差	变异系数/%	最小值	最大值	峰度	偏度
株高/cm	105.08±11.65	11.09	70.2	131.2	-0.27	0.01
茎秆长度/cm	83.64±10.37	12.39	56.8	115.0	-0.10	0.31
穗长/cm	20.06±2.12	10.57	14.5	25.7	0.20	0.24
有效穗/（万/hm²）	405.53±115.98	28.60	195.01	820.04	1.11	0.94
最高苗/（万/hm²）	498.65±109.58	21.99	266.68	850.04	0.15	0.52
剑叶长/cm	27.07±4.81	17.75	14.0	40.8	0.54	-0.05
剑叶宽/cm	1.52±0.19	12.66	1.0	2.1	0.57	0.49
倒二叶长/cm	33.26±4.45	13.37	21.8	44.0	0.22	-0.05
倒二叶宽/cm	1.15±0.19	16.37	0.8	1.6	-0.26	0.58
茎秆直径/mm	3.68±0.39	10.71	2.9	4.6	-0.42	0.19
实粒数/粒	119.62±31.88	26.65	65.8	204.2	-0.50	0.53
总粒数/粒	137.58±38.41	27.92	72.6	228.2	-0.69	0.34
结实率/%	87.77±8.10	9.23	63.73	98.2	0.12	-0.90
成穗率/%	81.25±12.77	15.72	48.8	97.0	-0.65	-0.77
千粒重/g	25.64±3.42	13.34	14.7	37.4	1.24	-0.03

性状	均值±标准差	变异系数/%	最小值	最大值	峰度	偏度
株高/cm	105.08±11.65	11.09	70.2	131.2	-0.27	0.01
茎秆长度/cm	83.64±10.37	12.39	56.8	115.0	-0.10	0.31
穗长/cm	20.06±2.12	10.57	14.5	25.7	0.20	0.24
有效穗/（万/hm²）	405.53±115.98	28.60	195.01	820.04	1.11	0.94
最高苗/（万/hm²）	498.65±109.58	21.99	266.68	850.04	0.15	0.52
剑叶长/cm	27.07±4.81	17.75	14.0	40.8	0.54	-0.05
剑叶宽/cm	1.52±0.19	12.66	1.0	2.1	0.57	0.49
倒二叶长/cm	33.26±4.45	13.37	21.8	44.0	0.22	-0.05
倒二叶宽/cm	1.15±0.19	16.37	0.8	1.6	-0.26	0.58
茎秆直径/mm	3.68±0.39	10.71	2.9	4.6	-0.42	0.19
实粒数/粒	119.62±31.88	26.65	65.8	204.2	-0.50	0.53
总粒数/粒	137.58±38.41	27.92	72.6	228.2	-0.69	0.34
结实率/%	87.77±8.10	9.23	63.73	98.2	0.12	-0.90
成穗率/%	81.25±12.77	15.72	48.8	97.0	-0.65	-0.77
千粒重/g	25.64±3.42	13.34	14.7	37.4	1.24	-0.03