空间诱变水稻新品种云粳43号的产量和品质特性分析

游秀枫 严洪斌 董武壮 肖俊青 王秋英 苏振喜

6 云南省农业科学院粮食作物研究所 云南昆明 650200）

摘 要 云粳43号是云粳20号通过空间诱变后，从变异单株中经7年7代选育而成的粳稻新品种。利用区域试验中的数据，分析了云粳43号的产量和品质特性。结果显示，云粳43号在区域试验中，产量比对照增产3.97 %，增产不显著，但品质远优于对照品种，并具有浓郁的香味；产量的贡献因子主要来源于分蘖数、有效穗数和结实率；品质指标达到国标2级粳米的标准，主要表现整精米率较高、垩白粒率和垩白度较低、胶稠度较高。该品种在生产中得到了广泛应用。针对试验结果，对改良品质和产量的途径进行了探讨。

关键词 空间诱变 ；产量 ；品质

中图分类号 S511

Yield and Quality Characteristics of New Rice Variety Yunjing43 Induced by Space Mutation

YOU Xiufeng1） YAN Hongbin2） DONG Wuzhuang3） XIAO Junqing4）

WANG Qiuying5） SU Zhenxi6）

（1 Fuzhou Seed Management Station，Fuzhou，Fujian 350011；

2 Achievement office， Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming，Yunnan 650200；

3 Lancang Agricultural Technology Promotion Center，Lancang，Yunnan 665600；

4 Fubang Agricultural Technology Service Center，Lancang，Yunnan 6758002；

5 Sanchuan Agricultural Service Station；Yongsheng，Yunnan 674200；

6 Food Crops Institute， Yunnan Academy of Agricultural Sciences，Kunming，Yunnan 650200）

Abstract Yunjing43 is a new variety of Japonica rice，which had been selected from the mutant single plant for 7 years and 7 generations through the space mutation of Yunjing 20. In this paper， the yield and quality characteristics of Yunjing43 were analyzed by using the data in the regional experiment. The analysis results showed that Yunjing 43 in regional test， the yield was amount to the control variety， quality was much better than that of the control variety，and with good fragrant； the contribution factor production as the main source of effective were panicle number and grain number； the contribution factor quality mainly originates from the milled rice rate，chalky grain rate， chalkiness，gel consistency. The quality indicators had reached the 2 GB standard of japonica rice. Varieties had been widely used in production. In view of the test results，the ways of improving quality and yield were discussed.

Key words space mutation ；yield ；quality

空间诱变作为筛选植物优良种质（品种）的育种新技术[1]，具有变异幅度大、育种周期短、性状稳定快等优点。中国自1987年起开始利用返回式卫星搭载水稻种子，如今已获得了一些新种质并筛选到航育新品种[2-6]，但迄今为止还没有关于空间搭载对高原粳稻品种诱变影响方面的报道。云南省农业科学院粳稻育种中心于2006年9月24日通过发射的“实践八号”航天育种卫星，对高原粳稻品种云粳20号进行了空间搭载试验，在变异群体中发现了高千粒重、品质较好的变异单株；经过多年选育，育成了新品种云粳43号，该品种于2016年通过云南省品种委员会审定（滇审稻2016006号）。本研究对生产上推广应用的云粳43号产量及其构成和品质特性进行分析，为云南高原粳稻空间诱变育种和优良品种推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

試验材料为水稻品种云粳26号和云粳43号，云粳26号为对照品种。云粳43号是云粳20号通过空间诱变，从变异单株中经7年选育而成的粳稻新品种。2006年接受空间诱变（M0代）；2007年在宜良种植M1代，编号为M4；同年在海南加代种植成集团（M2代），编号为MF5；2008年在宜良试验田种植50个系统（M3代），编号为MC75-124；2009年继续进行株选（M4代），编号为MC312-331；2010年继续种植系统（M5代），编号为MC522-531，成熟后选择1个单株；2011年在楚雄试验田进行株系鉴定（M6代），编号为MH26；2012年在楚雄试验田进行品比试验（M7代），编号为MB7，将表现丰产性和稻米品质好、对白叶枯病抗性强的品种定名为云粳43号；该品种于2013-2014年参加云南省中海拔常规粳稻区域试验。

1.2 方法

将试验材料种植于云南不同区域的10个试验点，包括陆良（海拔1 860 m）、麒麟（海拔1 863 m）、泸西（海拔1 705 m）、宜良（海拔1 520 m）、玉溪（海拔1 650 m）、楚雄（海拔1 772 m）、弥渡（海拔1 720 m）、澜沧（海拔1 578 m）、保山（海拔1 650 m）、腾冲（海拔1 648 m）；试验随机区组排列，3重复，小区面积为13.33 m2；肥水管理和病虫害防治按当地常规进行；苗期调查最高分蘖；收获前调查株高和单株有效穗数；成熟后从每小区第三行第三丛依次取样10丛进行产量性状考察，考察项目包括穗长、穗总粒数、穗实粒数、结实率和千粒重。成熟时进行收割，晒干扬净后称小区产量，并折算亩产；放置3个月后，每个品种称取500 g种子，送农业部农产品质量监督检验测试中心进行检测。

1.3 数据分析

产量及其构成的数据来源于全省区域试验。参加省区域试验的时间为2013-2014年。数据处理用Statistix软件完成。

2 结果与分析

2.1 农艺性状

该品种根系发达，分蘖力较强，叶片和叶鞘均为淡绿色，植株整齐，株高95.6 cm，耐肥抗倒， 抗寒及抗病性较强，秧龄弹性大，成熟期转色好，落粒性好，成穗率高，结实率高。生育期171.7 d，与对照‘云粳26号相当（对照为偏早熟品种），偏早熟，株高较矮，更适宜机插机收。

2.2 产量特性

由表1-2可知，云粳43号产量变幅为8 302.5-13 230.0 kg/hm2，2年平均单产10 252.5 kg/hm2，比对照增产3.97 %，10个试点（次）中6个试点比对照增产。增产的贡献因子主要来源于分蘖数、有效穗数和结实率，这3个性状比对照表现好，但增产幅度不大，增加量差异不显著。云粳43号结实率平均为87.1 %，千粒重平均23.2 g（数据来源于区域试验），与对照千粒重间的差异达到了极显著的水平，t测验差异为-6.274，说明产量增产不显著的原因之一是云粳43号的千粒重太小，仅为23.2 g。

产量性状相关性分析显示（表3），与产量相关性较大的性状也是有效穗数和结实率，相关系数分别为0.521和0.687，未达显著相关；其他性状中，分蘖数与有效穗数呈极显著正相关，与其它性状呈正相关，与成穗率呈负相关，说明不是分蘖群体越大成穗率就越高，应通过栽培等技术控制好群体结构；穗粒数与实粒数呈显著正相关；结实率与千粒重呈正相关。

2.3 品质特性

表4显示，经农业部农产品质量检测中心检测，云粳43号糙米率83.80 %，整精米率68.00 %，垩白粒率20.00 %，垩白度2.00 %，直链淀粉16.60 %，胶稠度70.00 mm，透明度2.00级，为国标二级优质米。与国标1级粳米标准比较，云粳43号在整精米率、垩白粒率、垩白度、透明度和胶稠度等5项指标均未达到国标1级优质粳米的标准，说明该品种在研磨品质、食味品质和外观品质上的表现都不理想；但与对照品种比较，其各项品质指标均比对照好。

3 讨论

3.1 空间诱变技术在品种选育中的作用

云粳43号是通过空间诱变选育而成的第一个高原粳稻新品种，与原品种云粳20号比较，获得了一些新的优良性状，比原品种株高低、更早熟、品质更好。苏振喜等[7]也报道了水稻品种云粳20号通过空间诱变获得有益变异，得到了高千粒重的种质，比对照品种的千粒重高了5 g左右。不仅在水稻上获得了航育新品种，在小麦、花卉、蔬菜等作物上也选育出了许多新种质和筛选到了一些航育新品种[2-6]。“十三五”国家重点研发计划专项中就有“主要农作物诱变育种”这一项，其中以水稻空间诱变育种技术创新与品种创制为重要课题之一，说明空间诱变技术对获得新种质和选育新品种是有一定作用，并作为一种育种手段，将会越来越会受到重视。

3.2 稻米品质的影响因素

云粳43号经农业部稻米品质检测，米质达到国标粳米2级标准，说明米质较好，且具有浓郁的香味，较受欢迎，与国标1级粳米标准比较，在研磨、食味和外观品质等有一定差距。目前，在优质米选育上，品质指标中最难达到标准的是整精米率、胶稠度、外观品质，一般品种都是整精米率偏低，这成为育种的重要目标。Sato等[8-11]的研究表明，粒长与整精米率呈负相关；胶稠度会影响稻米的口感，胶稠度与稻米的食味品质成正比，外光品质上主要表现在垩白粒率偏高，透明度低。有研究表明，灌浆结实期高温胁迫会使稻米垩白粒率、垩白度增加，品质下降[9-11]。云南省立体农业气候明显，种植區域复杂，灌浆期各地温度不一，对稻米品质影响较大，育种上要充分考虑这些因素，选育本身品质较好的品种。

3.3 影响产量提高的因子

从文中分析看，云粳43号产量比对照有所增产，但增产不显著，主要是由于增产的3个性状分蘖数、有效穗数和结实率增加幅度不大而千粒重又偏低造成的。苏振喜等[12]对云南最近选育品种的产量及其构成进行研究认为，云南的粳稻品种总体分蘖不是太强，有效穗数、穗总粒数不高，千粒重在25 g左右。另外，经过多年的选育，品种的产量都达到了一个较高的水平，在高产水平上进一步提高水稻产量显得比较困难。有关学者提出通过增加单位面积有效穗数或增加每穗粒数来提高产量[13]；孙占慧等[14]对辽宁水稻产量构成因子分析指出，有效穗数、穗总粒数、结实率对产量影响较大，这些指标的提高是获得高产的关键。对云南粳稻区水稻品种的研究表明，通过培育大穗型品种、增加穗总粒数的途径可使品种产量得到显著的提高，该结果与前人对其他生态区域水稻进行研究得出的结论相近[15-17]；但如果穗子过大，穗粒数过多，会相应增加株高，降低结实率和千粒重；因此，选择兼顾穗数和穗重的“中间型”品种是云南粳稻区水稻高产品种选育的主要途径。要进一步提高水稻产量，育成突破性的品种，有利基因的发掘和利用是水稻品种改良的关键[18-19]。本研究结果表明，空间诱变是发掘新种质的一个较好途径，将空间诱变与常规育种手段相结合，可选育出更好的品种，而云粳43号也可作为一个品质较好的亲本加以利用。

参考文献

[1] 刘录祥，赵林妹，郭会君. 作物航天育种研究现状与展望[J]. 中国农业科技导报，2007，9（2）：26-29.

[2] Reitz G. Past and future application sofsolid-state detector sinmanned spaceflight[J]. Radiat Prot Desinetry，2006，12（4）：387-396.

[3] 程西永，许海霞，董中东，等. 小麦航天诱变育种效果研究[J]. 农业工程科学，2007，23（7）：598-601.

[4] WeiL J，Yang Q，Xia H M，et al. Analysis of cytogeneticin rice seeds induced byener geticheavy ironson ground and after spaceflight[J]. Radiat Res（Tokyo），2006， 47（3）：273-278.

[5] 郑家团，谢华安，王乌齐，等. 水稻航天诱变育种研究进展与应用前景[J]. 分子植物育种，2003，3（1）：367-371.

[6] 程西永，许海霞，董中东，等. 小麦航天诱变育种效果研究[J]. 农业工程科学，2007，23（7）：598-601.

[7] 苏振喜，张小明，廖新华. 空间搭载对云南两个粳稻软米品系千粒重和粒形产生的影响[J]. 核农学报，2010，24（1）：7-11.

[8] Sato H，Suzuki Y，Okuno K，et al. Genetic analysis of Low-amylose content in rice variety“MilkyQueen”[J]. Japan Breeding Research，2001，3：13-19.

[9] Haechune C，Sangnag A，Hong H C，et al. New mutants of specialty rice induced from Ilpumbyeo， a high-quality rice cultivar， by MNU（N-methyl-N-nitrosourea） treatment on fertilized egg cells[J]. Korea Journal of Breeding，2006，38：52-60.

[10] 刘 建. 环境因子对稻米品质影响研究进展[J]. 湖北农学院学报，2002，22（6）：550-554.

[11] 张国发，沈 华，龙 娟，等. 结实期不同时段高温对稻米品质的影响[J]. 作物学报，2006，32（2）283-287.

[12] 苏振喜，袁平荣，赵国珍. 云南高原粳稻品种（系）产量结构的变化分析[J]. 西南农业学报，2010，23（2）：304-308.

[13] 杨惠杰，李义珍，黄育民，等. 超高产水稻的产量构成和库源结构[J]. 福建农业学报，1999，14（1）：1-5.

[14] 孙占慧，张树林，徐正进. 辽宁省水稻产量构成因子的相关分析[J]. 沈阳农业大学学报，2003（1）：8-11.

[15] 陈友订，万邦惠，张 旭. 华南双季超级稻产量构成模式探讨[J]. 作物学报，2005，31（3）：323-329.

[16] 刘建丰，袁隆平. 超高产杂交稻产量性状研究[J]. 湖南农业大学学报：自然科学版，2002，28（6）：453-456.

[17] 杨惠杰，仁 崔，李义珍. 水稻超高产品种的产量潜力及产量构成因素分析[J]. 福建农业学報，2000，15（3）：1-8.

[18] 孙宏伟. 水稻超高产育种的可能途径[J]. 垦殖与稻作，2006（1）：3-4.

[19] 李 睿，谭学林. 水稻种质资源遗传多样性保护和利用研究进展[J]. 福建稻麦科技，2005，23（1）：33-35.