航天搭载材料及诱变后代选择的研究与应用

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1、航天搭载材料及诱变后代选择的研究与应用杨永升1李朝阳1杨会旗2杨慧萍1（1河南省原阳县农业科学研究所，河南原阳453500；2河南农业职业学院河南中牟451450）摘要：原阳以生产优质大米而闻名，太空搭载诱变水稻育种根据农业生产发展需要，以培育优质抗病水稻新品种为目的，通过对前后两次水稻的搭载材料和诱变后代的选择，要求米质达到国家一级优质米标准，且食味品质好，抗当地易发的水稻条纹叶枯病和穗颈瘟，产量超过450㎏/667㎡；根据育种目标，选育出的5个新品系和11个新的种质资源，并探索出太空诱变后代的遗传变异规律，对以后的诱变育种工作提出

2、了设想和工作思路。关键词：搭载；诱变；优质；后代材料；育种；遗传变异；选择；鉴定航天搭载诱变育种是农作物经过太空的微重力，综合宇宙射线等多种重粒子、大交变磁场、高真空等众多因素作用，使农作物染色体产生缺失、重复、易位、倒置等发生遗传性突变，通过人工地面的种植选择培育农作物新品种、新种质的方法，与常规育种相比航天育种具有诱变频率高，变异幅度大，育种周期短，有利变异体多等特点［1］；我国自1988年首次通过卫星搭载开展水稻航天诱变育种以来，已有十余个品种通过审定。其中华航1号等4个品种率先通过了国家审定并创造出了多个新种质资源，太空诱变育

3、种的独特优势为水稻育种工作开辟了一条新的途径［2］。1诱变工作的开展及搭载材料的选择原阳地处沿黄背河洼地，特定的地理环境和宜人的暖热带季风气候及矿物质丰富的黄河水给水稻种植提供了物质基础。原阳以种植优质水稻而闻名，而当家品种黄金晴抗病性差，种植面积越来越少，急需有1～2个接班替代的优质品种。原阳县农科所在开展常规育种，辐射育种，花培育种的同时，开展了以优质水稻品种选育为目的的太空诱变育种工作。2003年，在稳定的后代材料中，选择4个优质米材料搭载我国第18颗科学试验返回式卫星进行了诱变处理，时隔4年，又将6个优质水稻材料搭载我国神舟7

4、号飞船进行诱变处理；前后两次的水稻搭载材料在选择上做了慎重处理：①以优质为主，米质需达到国家一级优质米标准，且口感要好；②抗病性强，抗当地易发生的水稻条纹叶枯病，穗茎瘟抗性不超过5级；③产量水平较当地推广的黄金晴增产5%以上，即产量要达到450㎏/667㎡以上；④综合性状特别优良，产量高抗性强，米质达到国标二级以上的材料，可选择1～2个。根据诱变材料的选择路线，第一次诱变搭载的4个材料全部为优质米品种，米质全部达到或超过国标一级优质米标准，其品种的主要性状见表一：表一第18颗返回式卫星搭载水稻新品系主要性状表品系生育期（d）株高（㎝）

5、穗粒数（个）千粒重（g）穗形米质适应性条纹叶枯病原粳1号14575.311225.2散一级强抗原粳2号14693.5105.824.4散一级强抗原粳3号138110138.428.4散特优香较好高抗原粳4号153105126.325.7密一级强抗从表1可以看出，此次选择的4个诱变材料全部为早熟品种，生育期在148～153d，穗型都为散穗型，抗条纹叶枯病，抗穗茎瘟，剑叶较长，叶片较披，株行较为松散，分蘖能力弱或一般，符合优质食用米的外部性状标准。经品质鉴定，米质优良，食味性好。2007年搭载神舟7号的6个水稻材料5个为优质米品种，1个为

6、高产优质材料，其性状见表二：表二神舟7号搭载水稻新品系主要性状表品系生育期(d)株高(cm)穗粒数(个)千粒重(g)穗形米质适应性条纹叶枯病原粳6号14793.890.623.6散一级强抗原粳7号143106.4109.824.2散一级强抗原粳8号138114.3118.325.3散一级较好高抗原粳9号140102.7133.425.6密一级强抗原粳10号151126.4120.524.7散一级强抗原粳11号145120.6121.726.0散一级强抗从表二可以看出，此次搭载的6个优质米材料也全部为中早熟品种，生育期在138～151d

7、；5个散穗形，剑叶大部分较长而宽大，剑叶下部叶片较披，穗大小差别较大，分蘖率由弱到强，抗病性好，千粒重从23g到26.0g，但米质全部达到了国标一级优质米标准。一个高产材料生育期偏长，但在沿黄稻区种植，叶片直立，透风透光，抗病性强，密码大穗，综合性状优良，成熟落黄好，米质达国标一级优质米标准。1诱变后代变异材料的选择2.1选择的技术路线：根据原阳特定地理环境及人们对稻米品质的需求，在水稻新品种选择上，作夏稻种植全生育要求在145d左右，株高100～105cm,穗粒数在100～150粒，抗沿黄地区主要的病害水稻条纹叶枯病和穗茎瘟，米质达

8、国标一级优质米标准，产量水平在450～600kg/667㎡，较目前推广的黄金晴增产50kg/667㎡以上，易于农事操作及稻米加工，食味品质好，具有一定的推广应用前景。2.2变异分离材料的选择：将2003年搭载的4个材料于