北方粳稻区利用航天诱变进行水稻新品种选育研究

毛艇+李旭

摘要：于2005年选用辽宁省审定品种盐粳188、盐粳48及盐粳98进行航天诱变处理，2010年得到表型存在差异的后代稳定品系各30个，共90份，对这90份材料主要产量因素及稻米品质指标进行测定，总结其航变后代变化规律，并选取材料参加区域试验。结果表明：航变后代穗粒数、结实率、垩白性状、透明度及崩解值变异幅度较大;盐粳188诱变后代千粒质量显著提高，其他材料产量因素均值无显著变化;在品质方面，垩白米率、垩白度、透明度均值负向发展，而崩解值提高有利于改善稻米适口性。目前已从盐粳188诱变后代中选择出1份材料通过省级审定、1份材料报审。航天诱变作为常规育种辅助手段效果较好。

关键词：粳稻;航天诱变;产量因素;稻米品质

中图分类号： S511.2+20.352 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2015）04-0077-02

收稿日期：2014-05-19

基金项目：辽宁省科技项目（编号：2009201002）;中央财政农业科技推广示范项目（编号：GCNT-LN-07）。

作者简介：毛 艇（1985—），男，辽宁盘锦人，硕士研究生，助理研究员，主要从事水稻常规育种工作。E-mail：chinamaoting1985@163.com。

航天诱变又称空间诱变，是利用太空特殊的环境条件使种子产生变异，结合人工选择培育新种质、新品种的方法。前人研究表明，航天诱变具有变异幅度大、诱变频率高等特点，目前已广泛应用于水稻、玉米及各种蔬菜的育种工作中[1-7]。目前在我国北方粳稻区，开展水稻航天诱变育种单位较少，航天诱变后代变化规律研究欠缺[8]。本试验选用3份北方粳稻材料进行航天诱变处理，旨在阐述北方粳稻航天诱变后代主要产量因素及稻米品质指标变化规律，为水稻航天育种材料筛选和品种选育提供参考。

1 材料与方法

试验于2013年在辽宁省盘锦市进行，土壤是滨海盐渍型水稻土，土壤情况为（0～15 cm）：全N 1.13 g/kg、速效N 109.65 mg/kg、速效K2O 157.84 mg/kg、速效P2O5 57.51 mg/kg、全盐2.23 g/kg、有机质25.72 g/kg、土壤pH值7.6。

1.1 试验材料

供试材料为3份北方粳稻品种盐粳188、盐粳48及盐粳98，经过航天诱变处理，得到表型存在差异的后代稳定品系各30个，共90份。

1.2 试验设计

随机区组试验设计，3次重复，小区面积15 m2，4月18日播种，5月25日移栽，行穴距为30 cm×13.3 cm。施肥量为：N 16～18 kg/667 m2，P2O5 6～7 kg/667 m2，K2O 5～6 kg/667 m2。

1.3 指标测定

1.3.1 产量相关因素测定 成熟期选取长势中等植株10穴，风干后进行考种，进行千粒质量、穗数、穗粒数及结实率等主要产量因素测定。

1.3.2 主要稻米品质指标测定 稻米品质测定根据农业部颁布的NY 147—1988《食用稻米品质的测定》进行稻米加工品质外观品质指标测定;营养理化指标采用食味分析仪 QS-400 测定[9]。

1.3.3 RVA谱特征值测定 RVA谱特征值选用Newport Scientific仪器公司生产的RVA（Rapid Visco Analyzer，Model3D）仪进行测定，TCW（Thermal Cycle for Windows）配套软件分析[10]。黏滞值用“Rapid ViscoUnits”（RVU）作单位。RVA特征值主要用热浆黏度（hotviscosity）、最高黏度（peak viscosity）、崩解值（breakdown）、冷胶黏度（cool viscosity）等表示。

2 结果与分析

2.1 原品种主要产量因素及稻米品质指标表现

表1、表2显示了3个原品种主要产量因素及稻米品质指标表现，产量因素方面盐粳188属偏大穗品种，盐粳48千粒质量较大，3品种产量结构存在较大差异;稻米品质综合来看均为适口性中及以上品种，且3份品种食味值差异显著，用作试验研究其代表性较好。

表1 原品种主要产量因素表现

品种名 千粒质量

（g） 穗数

（个/穴） 穗粒数

（粒） 结实率

（%）

盐粳48 27 13 98.0 92.0

盐粳98 26 15 119.0 91.5

盐粳188 25 16 121.3 90.7

2.2 诱变后代主要产量因素表现

表3显示了3品种诱变后代主要产量因素表现，从变异系数来看，航天诱变主要对穗粒数及结实率影响较大，从平均值来看，盐粳48及盐粳98诱变后代各指标平均值与原品种相差不大， 盐粳188千粒质量平均值显著提高，达到27 g，其

表2 原品种主要稻米品质指标淀粉及RVA谱值表现

品种名 糙米率

（%） 精米率

（%） 整精米

率（%） 长宽比 垩白米

率（%） 垩白度

（%） 透明度

（级） 直链淀

粉（%） 蛋白质

（%） 食味值

（分） 崩解值

（cp） 消减值

（cp） 热浆黏

度（cp） 冷浆黏

度（cp）

盐粳48 84.0 77.6 71.0 1.7 14 1.0 1 19.0 7.3 80 1 223 50 1 765 2 058

盐粳98 83.3 76.0 70.5 1.7 18 2.6 1 17.1 8.2 70 1 032 63 1 854 1 980

盐粳188 83.1 74.6 67.4 1.7 8 0.6 1 19.0 7.9 75 1 150 59 1 832 2 122

表3 航变后代主要产量因素表现

材料名称 测定

项目 千粒质量

（g） 穗数

（个/穴） 穗粒数

（粒） 结实率

（%）

盐粳48诱变后代 最大值 29 15 120 95

最小值 26 8 70 69

平均值 28 12 95 91

变异系数 3.72% 6.61% 15.12% 18.12%

盐粳98诱变后代 最大值 28 22 130 94

最小值 23 14 90 74

平均值 25 16 115 92.3

变异系数 5.32% 7.25% 16.17% 17.25%

盐粳188诱变后代 最大值 30 21 158 93

最小值 25 14 108 75

平均值 27 17 125 91

变异系数 7.12% 6.58% 18.43% 17.31%

他指标平均值变化较小，盐粳188诱变后代千粒质量显著提高，对产量提高意义重大。

2.3 诱变后代主要稻米品质指标表现

表4列出了各诱变品系主要稻米品质指标表现及RVA谱值表现。从平均值来看，垩白米率、垩白度、透明度及崩解值各品种均变化较大;垩白米率、垩白度、透明度平均值相比原品种负向发展，而崩解值提高有利于改善稻米适口性;其各项指标变异幅度3个品种后代较一致;其他指标平均值变化较小。

2.3 通过航天诱变选育出的新品种（系）

2.3.1 桥科951 该品种由辽宁省盐碱地利用研究所于2005年对盐粳188进行航天诱变，后代按系谱法选育而成。全生育期154 d左右，属中熟品种。苗期叶色较绿、叶片宽厚，株高105 cm， 株型紧凑， 分蘖力较强，主茎15片叶，半紧

表4 航变后代主要稻米品质指标及RVA谱值表现

材料名称 测定

项目 糙米率

（%） 精米率

（%） 整精米

率（%） 长宽比 垩白米

率（%） 垩白度

（%） 透明度

（级） 直链淀

粉（%） 蛋白质

（%） 食味值

（分） 崩解值

（cp） 消减值

（cp） 热浆黏

度（cp） 冷浆黏

度（cp）

盐粳48诱变后代 最大值 86 78.1 72.5 1.72 22 10 2 18.5 7.5 85 1 550 52 1 789 2 065

最小值 82 76.5 70 1.69 5 0.6 1 17.8 7.0 70 780 48 1744 2 051

平均值 84.06 77.5 71 1.7 18 5 1.4 18.1 7.3 79.2 1 300 49.8 1 766 2 055

变异系数 1.72% 1.68% 1.52% 0.52% 22.1% 27.2% 6.61% 3.68% 2.62% 6.61% 37.2% 1.41% 1.39% 1.21%

盐粳98诱变后代 最大值 84.5 78.1 71.8 1.72 28 12 3 18.9 8.5 79 1 320 68 1 898 2 012

最小值 82.1 74.2 69.2 1.68 10 1.8 1 16.5 7.8 62 988 59 1 800 1 954

平均值 83.2 75.9 70.6 1.7 22 5.3 1.8 17 8.1 71 1 220 62 1 859 1 983

变异系数 1.32% 1.43% 1.58% 0.43% 24.1% 28.5% 8.51% 4.52% 3.66% 8.64% 28.2% 1.39% 1.42% 1.31%

盐粳188诱变后代 最大值 85 75.2 68.2 1.73 18 8 2 19.8 8.2 80 1 360 62 1 856 2 219

最小值 81.2 73.5 66.5 1.68 5 0.3 1 17.5 7.6 69 985 56 1 798 1 879

平均值 83.2 74.5 67.2 1.7 14 3.9 1.6 18.9 7.8 74 1 232 58 1 830 2 119

变异系数 1.28% 1.58% 1.43% 0.38% 23.4% 25.5% 7.53% 2.98% 2.65% 5.85% 32.1% 1.41% 2.21% 1.51%

穗型，穗长15.4 cm，穗粒数130.9粒，着粒密度0.85粒/mm，千粒质量26.5 g。颖壳色黄，无芒。2010—2011年参加辽宁省水稻中熟组区域试验，9个点次增产，1个点次减产。2年平均产量为9 937.7 kg/hm2，比对照沈稻6号增产12.2%;2011年参加同组生产试验，平均产量为9 801 kg/hm2，比对照沈稻6号增产9.4%。经农业部稻米品质及制品监督检验测试中心（杭州）测定：糙米率82.6%，精米率73.6%，整精米率68.4%，粒长5.2 mm，长宽比1.9，垩白米率34%，垩白度3.9%，透明度1级，碱消值6.7级，胶稠度82 mm，直链淀粉17.9%，蛋白质9.2%，米质中等。

2.3.2 盐1103 该品系由辽宁省盐碱地利用研究所于2005年对盐粳188进行航天诱变，后代按系谱法选育而成。盐1103生育期159 d，株高108 cm，茎秆粗壮，分蘖力强，有效穗数多，叶片宽厚，叶色深绿，剑叶长23 cm，半紧穗型、半直立穗，平均每穗134.8粒，结实率92%，千粒质量26.7 g，谷粒黄色，椭圆形，无芒。2012—2013年参加辽宁省水稻中晚熟组区域试验，2年平均产量为9 522 kg/hm2，比对照辽粳9号增产7.9%;2013年参加同组生产试验，平均产量为 10 405.5 kg/hm2，比对照辽粳9号增产18.2%。稻米品质为国标优3等级，已完成所有试验程序，待报审。

3 结论与讨论

通过航天诱变进行水稻新品种选育在我国已进行多年，目前已有多个水稻品种通过审定，但在我国东北稻区未见相关报道。本试验选用我国北方稻区常规粳稻为试验试材，对航天诱变后代产量相关因素及稻米品质指标进行调查，结果表明，航天诱变可以创造丰富变异。由本试验来看，产量相关因素中盐粳188诱变后代千粒质量显著提高，对产量提高意义重大，品质方面，垩白性状及透明度性状与原品种相比负向变化，而崩解值提高则有利于改善稻米适口性。

本试验共选用3个品种进行航天诱变处理，变异幅度来看，航天诱变对3个品种穗粒数、结实率、垩白性状、透明度及

崩解值影响较大，其他性状变异幅度较小;正向突变表现在盐粳188诱变后代千粒质量显著提高，各品种崩解值提高有利于改善稻米适口性;垩白性状及透明度则负向发展。后期将继续选取不同类型多个水稻品种，对航天诱变变化规律进行系统研究。变异的产生是育种工作的基础，航天诱变处理可以产生丰富变异，且有正向变异产生，航天诱变作为常规育种辅助手段效果较好。

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