彭選明，易衛(wèi)平，楊 震，謝洪科，龐伯良，張躍龍，王 芊

（湖南省核農(nóng)學與航天育種研究所，湖南 長沙410125）

水稻資源輻射誘變創(chuàng)制是利用60C0-γ 射線照射種子，引起種子內(nèi)染色體重組、畸變，產(chǎn)生遺傳變異，從而形成水稻新種質(zhì)、新材料，進而配制水稻新品種的一種高科技技術。60C0-γ 射線輻照誘變的頻率高，可形成自然界沒有的性狀和類型，打破性狀間的緊密連鎖，促進基因重組，有些變異性狀穩(wěn)定快，可以在較短的時間內(nèi)獲得罕見的種質(zhì)材料和基因資源。

湖南省水稻資源輻射誘變創(chuàng)制和育種應用工作始于20 世紀60年代。初步統(tǒng)計，20 世紀直接利用60C0-γ 射線輻射育成并通過省級審定的水稻品種10個，與突變體雜交間接利用輻射誘變品種培育的品種12個（表1）。進入21 世紀，湖南省利用輻射手段進行水稻種質(zhì)資源創(chuàng)新和育種的工作已樹立新目標，在加強資源整合評價與利用等方面取得了可喜進展，詳見表2。

1 20 世紀湖南水稻資源誘變創(chuàng)制和育種應用成就

20 世紀70年代末，以湖南省核農(nóng)學與航天育種研究所（原湖南省原子能農(nóng)業(yè)應用研究所）為龍頭，全省科研工作者以不同水稻品種為材料，從誘變源篩選、誘變處理模式選擇、輻照劑量確定等方面做了大量的試驗，構建了誘變M 1 代、M 2 代的變異譜，并對誘變規(guī)律、遺傳機理、育種方法等進行了深入研究。據(jù)不完全統(tǒng)計，1985～2000年，湖南省水稻資源誘變創(chuàng)制和育種應用累計育成品種22個[1]，按類別可分為早秈14個、早糯1個、早雜1個、晚雜2個、晚秈3個、兩用不育系1個；按誘變方法分為直接利用60C0-γ 射線的10個，間接利用（與突變體雜交）的12個。

1985年，湖南省核農(nóng)學與航天育種研究所用300 Gy 的60C0-γ 射線輻照1R29 與溫選青的雜交F2代干種子，經(jīng)3 a 4 代南繁北育，成功育成水稻新品種——湘早糯1 號。該品種推廣種植面積較大，產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)，經(jīng)省優(yōu)質(zhì)米評選會統(tǒng)一組織測定：糙米率為80.68%、精米率71.36%、整精米率65.68%、精米長5.9 mm，長寬比為2.89，屬中長粒型；基本上無心腹白，呈乳白色，有光澤。經(jīng)中國水稻研究所測定：糊化溫度較低，級別在6.0～6.5 之間，膠稠度115 mm，屬軟的類型。經(jīng)中國農(nóng)科院測定：直鏈淀粉含量為0、蛋白質(zhì)含量為9.28%。消費者反映該品種米飯松軟可口、味道清香、糯性好，是糍粑和湯丸的優(yōu)質(zhì)原材料，特別適宜制作甜酒（味甜汁多）l985年該品種被評為湖南省二等優(yōu)質(zhì)糯稻品種，同時榮獲農(nóng)牧漁業(yè)部優(yōu)質(zhì)米產(chǎn)品獎[2]。

表1 1985～2000年湖南省通過審定的輻射誘變水稻品種

表2 2001～2014年湖南省水稻誘變品種品系

1989年，用60C0-γ 射線輻照處理余赤231-8 干種子，于M 4 代育成優(yōu)質(zhì)晚秈稻新品種——輻晚81-548。經(jīng)省優(yōu)質(zhì)米評選會統(tǒng)一組織測定：該品種糙米率為81.6%，整精米率66.36%，米粒長6.874 mm、寬2.218 mm，長寬比為3.099；胚乳半透明，堊白小，直鏈淀粉含量24.2%，糊化溫度6.2 級，膠稠度925 mm，米粒伸長度71.6%。經(jīng)品嘗，食味好，在20個晚秈材料中綜合評定為第一名，被評為一等優(yōu)質(zhì)米。

1995年，以84-173/1R8174-47 的F2代干種子為材料，用300 Gy 的60C0-γ 射線進行輻照，經(jīng)多代選育，成功育成湘早秈20 號。經(jīng)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心測定：該品種糙米率為79.67%、精米率72.21%、整精米率52.73%、堊白粒率21%，堊白度3.3%，直鏈淀粉含量24.4%，蛋白質(zhì)含量10.31%，達省標3 級優(yōu)質(zhì)米標準。

除上述品種外，還有威優(yōu)輻26、威優(yōu)晚3、湘早秈10 號、湘早秈19 號、湘早秈25 號、湘晚秈7 號等水稻品種，都是通過輻照誘變手段培育而成，給我國糧食生產(chǎn)帶來了較大的經(jīng)濟效益和社會效益。

2 21 世紀湖南水稻資源誘變創(chuàng)制和育種應用研究進展

2.1 創(chuàng)制了一批有特色有價值的水稻突變體

創(chuàng)制水稻新資源是湖南省核農(nóng)學與航天育種研究所21 世紀誘變育種應用的主要任務。2001年以來，先后育成了一批具有優(yōu)良性狀的水稻品種，例如高產(chǎn)矮桿型、理想株型、優(yōu)質(zhì)型、抗倒伏、抗稻瘟、抗稻飛虱、耐高溫、糯米、長短粒、大小粒、大穗、多穗型等。而隨著人們生活水平的日益提高，超大粒、高蛋白、紅米、黑米等特殊種質(zhì)資源成為水稻育種的新目標[3]。例如：Y 兩優(yōu)1068 父本就是一個很好的矮化源（株高95 cm 左右），該品種株型集散適中，莖稈粗硬彈性好；多枝梗果粒多，大穗粒多型；經(jīng)湖南省農(nóng)科院稻米及制品檢測中心檢測，糙米率、精米率、整精米率、堊白粒率、堊白度、長寬比、膠稠度、蛋白質(zhì)含量等8 項指標達省優(yōu)1 標準。

2.2 育成了幾個特色品種并成功地應用于生產(chǎn)

2001年以來，通過省級審定的兩系雜交稻早稻品種株兩優(yōu)124、晚稻品種C 兩優(yōu)266、一等優(yōu)質(zhì)稻一晚品種星2 號及早秈品種湘輻994 等均已成功地應用于生產(chǎn)，年種植面積均在6.67 萬hm2以上，為保障湖南省的糧食生產(chǎn)安全發(fā)揮了積極作用，產(chǎn)生了較大經(jīng)濟效益和社會效益，除上述品種以外，還有輻稻667、輻稻680、Y 兩優(yōu)1068 等高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻新品種正在積極推廣當中。

2.2.1 株兩優(yōu)124 該品種為兩系雜交遲熟早秈稻，在湖南省作雙季早稻栽培，全生育期109 d 左右；株高93 cm 左右，株型較緊湊，劍葉中長直立；葉鞘、稃尖均無色，落色好。省區(qū)試結果顯示：有效穗數(shù)為22.7 萬穗/667m2，每穗總粒數(shù)約97 粒，結實率85.9%，千粒重27.1 g；2005年，該品種在省區(qū)試試驗中平均產(chǎn)量為514.11 kg/667m2，比對照金優(yōu)402 增產(chǎn)4.73%；2006年，續(xù)試平均產(chǎn)量為537.83 kg/667m2，比對照增產(chǎn)8.00%，差異極顯著?？剐詸z驗結果表明，該品種葉瘟5 級、穗瘟7 級、稻瘟病綜合評級6.5 級，感稻瘟?。话兹~枯病5 級，中感白葉枯病。米質(zhì)測定結果顯示，該品種糙米率為80.8%、精米率73.5%、整精米61.7%；粒長6.9 mm，長寬比3.1；堊白粒率74.0%，堊白度8.9%；透明度3 級，堿消值4.4 級，膠稠度82 mm；直鏈淀粉含量19.7%，蛋白質(zhì)含量10.0%。

2.2.2 C 兩優(yōu)266 該品種為兩系雜交遲熟晚稻，在湖南省作晚稻栽培，全生育期121.2 d；株高107.7 cm，株型集散適中；劍葉濃綠，中長直立，葉鞘、稃尖紫紅色，短頂芒，葉下禾，后期落色好；有效穗數(shù)為19 萬穗/667m2，每穗總粒數(shù)約155.1 粒，結實率78.3%，千粒重26.5 g；2011年，該品種在省區(qū)試試驗中平均產(chǎn)量為522.66 kg/667m2，比高產(chǎn)型對照天優(yōu)華占增產(chǎn)3.60%，增產(chǎn)極顯著；2012年，省區(qū)試平均產(chǎn)量為545.08 kg/667m2，比對照增產(chǎn)1.06%，增產(chǎn)不顯著[4]?？剐詸z驗結果表明，該品種葉瘟4.69 級、穗瘟6 級、稻瘟病綜合抗性指數(shù)4.47 級；稻曲病4 級，白葉枯病5 級；耐低溫能力中等，抗倒伏。米質(zhì)測定結果顯示，該品種糙米率為82.5%、精米率7.38%、整精米率69.8%，3 項指標均達國標1 級；透明度2 級，膠稠度65 mm，直鏈淀粉含量16.5%，3 項指標均達國標2 級；粒長6.9 mm，長寬比3.0，堊白粒率36%，堊白度4.7%，堿消值3.5 級。

2.2.3 星2 號 該品種為常規(guī)一季晚稻，在湖南省作一季晚稻栽培，全生育期123 d；株高115 cm，株型適中，分蘗力中等；葉色濃綠，葉鞘、稃尖無色，劍葉較短，挺直，葉下禾，后期落色好；有效穗數(shù)為18 萬穗/667m2，每穗總粒數(shù)約l30 粒，稻米為中長粒型，有短頂芒，結實率83%，千粒重30 g；2008年，該品種在省晚稻區(qū)試試驗中平均產(chǎn)量為537.9 kg/667m2，比對照威優(yōu)46 增產(chǎn)4.56%，但差異不顯著；2009年，該品種在省一季晚稻區(qū)試試驗中平均產(chǎn)量為520.4 kg/667m2，比對照汕優(yōu)63 減產(chǎn)3.43%，差異不顯著?？剐詸z驗結果表明，該品種葉瘟6 級，穗瘟8.3 級，稻瘟病綜合抗性指數(shù)6.8；抗高溫能力強，耐低溫能力中等。米質(zhì)測定結果顯示，該品種糙米率為78.2%、精米率68.6%、整精米率56.3%，粒長8 mm，長寬比3.9；堊白粒率2.3%，堊白度3.4%，透明度1 級，堿消值7 級，膠稠度85 mm；直鏈淀粉含量13.6%。2009年，該品種被湖南省農(nóng)業(yè)廳評定為湖南省一等優(yōu)質(zhì)稻。

2.2.4 湘輻994 該品種為常規(guī)早稻品種，全生育期112 d，與湘早秈19 號相當，屬早稻遲熟類型。該品種株高98 cm，株型較緊湊，葉色濃綠，葉緣無色；劍葉角度小，半葉下禾；分蘗力強，成穗率較高；每穗總粒數(shù)約100 粒，結實率81%，千粒重25 g；2001年、2002年省區(qū)試平均產(chǎn)量為465.1 kg/667m2。經(jīng)省區(qū)試抗病性鑒定，該品種葉稻瘟7 級，穗稻瘟7 級，白葉枯病3級。米質(zhì)測定結果顯示，該品種糙米率為82.5%、精米率70.8%、整精米率65%；堊白粒率15.5%，堊白度1.35；粒長6.8 mm，長寬比3.2；直鏈淀粉12.9%，膠稠度91 mm。

3 今后的研究目標及方向

3.1 以技術創(chuàng)新為手段，以水稻資源創(chuàng)新為目標，為現(xiàn)代育種提供誘變技術和資源服務

輻射誘變的方向不固定，其產(chǎn)生的突變體有可能是一種全新的種質(zhì)資源，這是其他育種方法所不具備的優(yōu)勢。立足于該優(yōu)勢，堅持不斷地創(chuàng)新資源，服務于自身的育種需要，同時堅持資源的公益性、共享性，讓資源服務于不同需求的育種機構和人員，發(fā)揮資源最大價值。

3.2 以現(xiàn)代種植發(fā)展需要為目標，根據(jù)農(nóng)業(yè)環(huán)境和生產(chǎn)模式的變化調(diào)整主攻方向

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式正在向簡約化、規(guī)?；蜋C械化方向發(fā)展，消費者對食品質(zhì)量和安全的需求也給新品種選育提出了新的要求。耐高溫中稻資源，耐低溫晚稻資源，短生育期的災后補種水稻資源，抗稻瘟、抗稻曲病、抗稻飛虱、抗倒伏適合直播的資源、低吸收重金屬資源、微營養(yǎng)改良型資源等，都是目前急需的資源。因此，這些資源的創(chuàng)制應該成為近期誘變育種的重點目標。

3.3 提升平臺共享和服務功能，加強全省誘變育種研究合作，助推湖南水稻育種再造輝煌

誘變，作為資源創(chuàng)制的主要方法，已經(jīng)為許多育種單位所接受和使用。目前，所需解決的是如何提高誘變效率，加快成果轉(zhuǎn)化，擴大誘變技術和突變資源的共享和服務面。與此同時，加強與高校、育種研究院所、種子企業(yè)等的合作，在合作中提升研究水平，在合作中尋求發(fā)展，在合作中推進湖南水稻育種再造輝煌。

[1]朱校奇，鄧鋼橋，龐伯良.湖南省水稻誘變育種的成就[J].核農(nóng)學報，2002，16（5）：331-333.

[2]易衛(wèi)平，彭偉正，彭選明，等.湖南水稻輻射誘變創(chuàng)制新種質(zhì)的研究進展與展望[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2010，（7）：1-2，5.

[3]朱校奇，陳學斌，陳靜萍，等.湖南省核技術農(nóng)業(yè)應用的回顧與展望[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2001，（4）：3-4.

[4]彭偉正，易衛(wèi)平，彭選明，等.兩系雜交晚稻新組合C兩優(yōu)266的選育及栽培技術[J].湖南農(nóng)業(yè)科學，2014，（3）：13-15.