高产高蛋白质水稻空间诱变育种新进展

维普资讯 http://www.cqvip.com 第ｌ５卷第７期　２００８年７月　现代农业科学　Ｍｏｄｅｍ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｖ０１．１５　Ｎｏ．７　Ｊｕ１．２０ｏ８　高产高蛋白质水稻空问诱变育种新进展　周永胜　（湖南省娄底职业技术学院，湖南娄底４１７０００）　摘要：将高蛋白质水稻干种子搭载宇宙飞船，经空间诱变，返回地面经５代系谱选育，在保持高蛋　白质含量前提下育成高产优质水稻新品种。　关键词：水稻；空间诱变；育种；高产；蛋白质　中图分类号：￥５１１．０３５．１２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５－４６５０（２００８）０７－０００１－０２　Ａｄｖａｎｃｅｓ　ｉｎ　Ｓｐａｃｅ　Ｍｕｔａｔｉｏｎ　Ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｏｆ　ｌｊ６ｉｇｈ　ｙｉｅｌｄ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｐｒｏｔｅｉｎ　Ｒｉｃｅ　Ｃｕｌｔｉｖａｒｓ　ＺＨＯＵ　Ｙｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ　（Ｈｕｎａｎ　Ｌｏｕｄｉ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｏｕｄｉ，Ｈｕｎａｎ　４１７０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅ　ｐａｐｅｒ，ｈｉｇｈ　ｐｒｏｔｅｉｎｄｅｅ　ｓｅｅｄｓ　ａｆｔｅｒ　ｓｐａｃｅｍｕｔａｔｉｏｎｗｅｒｅ　ｕｓｅｄｆｏｒ５　ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｂｒｅｅｄｉｎｇ，ｎｅｗ　ｅｕｈｉｖａｒｓ　ｏｆｄｅｅｆｏｒ　ｈｉｇｌｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｉｇｌｌ　ｑｕＭｉ￣ｗｅｒｅ　ｂｒｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｈｅ　ｔｐｒｅｍｉｓｅ　ｏｆ　ｋｅｅｐｉｎｇ　ｈｉｇｌｌ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｅｅ；ｓｐａｃｅ　ｍｕｔａｉｔｏｎ；ｂｒｅｅｄｉｎｇ；ｈｉｇｌｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ｐｒｏｔｅｉｎ　３结果与分析　１　引言　水稻是世界上的主要粮食作物之一，全世界估计有约　２Ｏ亿人口以稻米为主食，开发与推广高产与高蛋白质水稻　空问诱变选育高蛋白质水稻新品种，其变异于Ｆｌ就得　到表达，朝穗大、粒多，籽粒变长，分蘖增加，剑叶变长，趋向　新品种，有着极其重要的意义。近年来，国内外对高蛋白质　水稻育种研究非常重视。育种方法有从农家品种中筛选、转　基因技术、染色体加倍技术、辐射诱变等。但都因“疯狂分　离”、高产与高蛋白质矛盾、高蛋白质与抗性矛盾等原因，至　今没有育成理想的新品种应用于生产。　项目组采用远缘杂交与空间诱变育种相结合的方法，先　后两次将水稻ｘ玉米远缘杂种后代搭载返回式卫星或飞船　高产、高蛋白质、优质方面修饰。Ｆｌ选择符合育种目标的优　异单株。Ｆ２建立穗系圃，Ｆ３形成株系，Ｆ４优异株系进行品　比试验。第５代选育稳定后再参加区试，育成高蛋白质水稻　新品系。　３．１经济性状趋向高产　经空间诱变育成的早籼宇航５号株高９０　ｅｍ与对照娄　早籼６号比较，植株矮５　ｅｒａ；穗长２５．２　ｅｍ，增加４．２　ｅｍ，每　穗实粒数达２０３粒，平均增加１１３粒，每６６７　ｍ　上的有效穗　３２万穗，增加７万穗；千粒重２５　ｇ，增加了１．５　ｇ，每６６７　ｍ２　进行空间诱变，育成系列高产与高蛋白质水稻新品种（系）。　本文报道２００２年将水稻娄早籼６号搭载于飞船，经空问诱　变，回收地面选育，选出早籼高产高蛋白质新品系——宇航　５号的育种过程与诱变效应。　平均增产２３１．３　ｋｇ，非常显著，说明变异朝着高产方向发展。　宇航５号经济性状与对照（娄早籼６号）比较见表１。　表１　宇航５号与对照（娄早籼６号）经济性状比较表　品系　千糖／ｇ　２材料与方法　（１）１９９０年８月将水稻ｘ玉米远缘杂种后代娄玉稻３　号置于飘浮在距地３Ｏ一３５　ｋｍ的高空气球上，经历８８　ｈ高　空环境诱变，回收后选育成糙米糙蛋白质含量高达１２．９％，　产量每６６７　ｍ　为４５０　ｋｇ的高蛋白质水稻新品种宇航一号，　小　宇航５号　９０．０　２５．２　２０３．０　２５．０　２３．５　３２．０　５．０　２６８１．３　４５０．０　对照（娄早籼６号）９５．０　２１．０　９０．０　宇航５号与对照比一５．０＋４．２＋１１３．０＋ｌ｜５　＋７．０　＋２３１．３　１９９３年审定合格，定名为娄早籼６号。　３．２米质　宇航５号的米质分析表明，除了营养丰富之外，口感与　外观品质同时变优。　通过宇航５号稻米品质与对照（娄早籼６号），在各性能　方面进行比较（表２略），宇航５号，糙米粗蛋白质含量　１３．０２％，与对照比增长较小，糙米率比对照提（下转第３页）　（２）２００２年ｌ２月３０日一２００３年１月７日，将水稻娄早　籼６号搭载于“神舟四号”飞船，经空问９　ｄ诱变，回收地面　选育，并以同穗系的娄早籼６号种子作对照。　收稿日期：２００８—０６—１０　维普资讯 http://www.cqvip.com 第７期　明山区牛心台地区晚熟玉米品种产量对比实验报告　３　涝，抗倒伏性差，秃尖、发霉烂尖率达２０％，严重影响产量。　（３）ｌ１月２６日室内测产（干玉米）产量明细表见表２。　表２室内干玉米实测产量　（２）由于此试验地块去年撂荒一茬，土质差导致个别品　６　实验结果产量分析　种丹玉３５出苗率为６０％，导致产量受影响。　（１）出苗率。通过实验表明：农大３６４湿重排第５；千粒　（３）本试验中，株、行距掌握的不准确，试验产量（６６７　重排第３；出苗率较高。　ｍ　）是结合理论产量。　（２）东单１６、丹玉２１５１两个品种湿重量较高，千粒重居　（４）本试验肥料是３个品种：鑫慧有机肥施每个小区的　首位。　第一垄；高效复合肥含量５５％施每个小区的第二垄；美国嘉　吉二铵施每个小区的第三垄。每个小区间的施肥品种数量　７　结论　相同。　从本试验结果，选出适合本地区栽培条件的表现较好的　（１）此试验由于试验承包较晚，故晚播ｌＯ　ｄ左右，收割　主栽品种，有东单１６、丹玉２１５１、丹玉３５等品种，每６６７　ｍ２　较正常收割时间晚ｌＯ　ｄ左右（１０月１６日收割），对产量稍有　产量高达１　８００　ｋｇ，可以大面积推广种植。　影响。　（上接第ｌ页）高Ｏ．３％，整精米率提高Ｏ．７％，垩白度降低达　中，再利用卫星搭载进行空间诱变是水稻高产、高蛋白质育　６．２％，透明度达到１级，直链淀粉含量减少了２．９％，米质主　种的有效途径，它具有变异广，稳定快等优点。　要指标达到了国家一级优质米标准。空间诱变育成的高蛋　选择适合的材料搭载是关键。在进行航天育种创新过　白质水稻新品种打破了前人认为高蛋白质稻米不好吃、不好　程中，由于育种材料对空间环境的敏感性存在差异，因而选　碾、不好看的定论，实现了高蛋白质与高产、高米出率、口感　择适合的材料，对实现育种目标非常重要。实践证明，以远　好与外观色泽也好的全面优质。　缘杂交种搭载进行空间诱变，由于其遗传物质来源丰富，空　３．３经济效益与栽培技术　间诱变的变异系数高，从而地面选育成功的机率较高。　宇航５号经娄底市专家经验收，平均每６７７　产量　有关水稻蛋白质遗传机制、变化机理以及影响蛋白质的　６８１．３　ｋｇ。２００７年在湖南娄底市娄星区、涟源市两地种植　环境因素等问题有待进一步研究。　３．５　ｈｍ　，经验收平均产量达ｌＯ　２００　ｋｇ／ｈｍ２。该品系为晚熟　参考文献　早籼，适于长江流域以南１３省栽培，宜于３月中下旬播种，　可在７月下旬成熟。在栽培上应注重培育壮秧，早施分蘖　［１］李源祥．水稻空间诱变性状变异及育种研究［Ｊ］．江西农业　肥，重施穗肥，摘好水浆管理，灌浆期宜干湿壮籽，及时防治　学报，２０００，１２（２）：１７－２３．　［２］方金梁．航天诱变选育高产高蛋白质水稻新品种［Ｊ］．核农　病虫害，后期脱水不宜过早，促使穗大粒多，谷黄叶青，后期　学报，２００４，１８（４）：２８０－２８３．　落色好。　４讨论与结论　通过远缘杂交，将玉米高蛋白基因嵌人到水稻基因组