EMS 诱导水稻种质资源创制

廖明智，宁丽萍，杨祥波*

（吉林农业科技学院农学院,吉林 吉林 132101）

水稻是我国最重要的粮食作物之一，在我国粮食安全中发挥着重要作用[1]。利用理化技术诱导产生突变体，不仅能为水稻功能基因组学研究提供有价值的基础材料[2]，而且可创造出新的水稻种质资源，研究针对吉科稻801 进行EMS 诱变，并设置五种浓度的EMS 以检测浓度对变异的影响。选择一组半致死率变异浓度的材料作为试验材料[3]，将其出苗率、株高、穗长、分蘖数和千粒重等田间性状与对照吉科稻801 进行比较，突变体M1代、M2 代以表型的调查、室内考种、品质分析为依据，筛选符合育种目标的变异后代，为水稻新品种的选育创制种质资源。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

水稻试验材料为吉科稻801，由吉林农业科技学院农学院水稻育种团队提供。

1.2 试验方法

1.2.1 水稻种子材料处理 水稻种子2 500 粒，平均分成5 份，参照杨峰等[5]的方法，用磷酸缓冲液(0.1 mol/L,pH 值7.0)配制浓度为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的EMS 溶液。5 种不同浓度EMS溶液，室温放置处理16 h。设置对照组。

1.2.2 不同浓度的EMS 溶液处理后种子出芽情况 经处理后，水稻的出苗率与对照相比发芽率都有所降低[7]，出苗时间都比对照延后了3～4 d，不同浓度的EMS 溶液诱变处理后水稻出芽率如表1。

表1 不同浓度的EMS 溶液诱变处理后水稻发芽率

1.2.3 田间种质与管理 单株种植，插秧密度30 cm×20 cm，每行20 株，采用试验组与对照组交替方式进行，以方便突变体观察筛选[4]。

1.3 诱变后M1 代突变体筛选

鉴选农艺性状M1 突变体，进行室内考种。M2代田间种植，田间考察性状，室内考种、品质对比分析鉴定[6]。

2 结果与分析

2.1 水稻突变结果

由表2 可知，叶色突变：经0.5%浓度的EMS溶液处理后，出现叶色突变12 株，表现为白化和黄化，突变率3.7%。叶型突变：水稻出现叶型突变9 株，主要表现为卷叶、半卷叶、微卷叶、窄叶、皱叶等变异类型，突变率为2.7%。株高突变：在试验中发现水稻有1 株株高为129 cm，比对照高了15 cm，增高了13%。分蘖数突变：在试验中出现3株，有效分蘖分别5、5、3 个，对照单株有效分蘖为15。育性突变：24 株水稻出现育性突变，水稻空瘪粒超过50%，有3 株空瘪粒达100%。其他突变：出现了3 株水稻有芒，突变率1%。M1 代水稻诱变结果如图1.

表2 M1 代水稻突变结果

图1 性状突变

2.2 4 株优异性状株考种结果

与对照相比，诱变组M1 代在育种上有利用价值的4 株在株高、穗长、穗型等性状方面均发生明显变异，其中MU1-1 株高增加幅度最大，为129 cm。穗长方面MU1-3 增加了5.2 cm，增加幅度最大。在穗型方面MU1-2、MU1-4 为半直立穗。在分蘖数方面MU1-1、MU1-3、MU1-4 均比对照降低，其中MU1-4 降幅最大，为9 个，仅有MU1-2 分蘖数增加，为16 个（表3）。

表3 M1 代考种数据

将这4 株水稻的种子进行编号MU1-1、MU1-2、MU1-3、MU1-4。第二年将这4 份种子田间种植，得到M2 代。

2.3 M2 代水稻考种结果

M2 代水稻在开花期间进行套袋，保证了M2代水稻种子的纯度，将收获的M2 代水稻进行考种，MU2-1 株高仍然最高为126.8 cm。穗长M2-3最长为24.6 cm。在穗型与有无芒方面，MU2 与MU1 相同。分蘖数MU2-2 仍然最多，为16 个（表4）。

表4 M2 代考种数据

2.4 M2 代水稻品质分析

将符合优良种质育种目标突变体MU2-1、MU2-2、MU2-3、MU2-4 二代种植田间，收获后进行食味品质分析，在千粒重方面突变体均有所降低。精米率M2-2 最高为74.47%。在蛋白质含量、直链淀粉方面含量均有所降低。在垩百度方面突变体均降低，最低为MU2-1（表5）。

表5 M2 代水稻食味品质分析结果

3 结 论

通过以吉科稻801 为供试材料，以甲基磺酸乙酯(EMS)为诱变剂，采用不同浓度种子浸泡法进行诱变，调查后代变异材料农艺性状、品质性状。以半致死率为筛选标准，适宜诱变的EMS 浓度和时间为0.80%和16 h；通过对诱变后水稻表型鉴定、室内品质分析，创制出分蘖数增加（MU2-2）潜在高产品系一份、垩百度性状减低至2 级米优质品系两份，直链淀粉含量14.44%高品质种质一份，可为水稻新品种选育提供新种质。