吳貴崇 陳振國 邱小玲 趙玉堂
摘 要 水稻種子搭乘運(yùn)載火箭上太空飛行就是要利用太空特殊的環(huán)境條件,如宇宙射線、微重力、高真空、弱地磁場等因素,對水稻種子的誘變作用產(chǎn)生基因變異,再返回地面選育出符合生產(chǎn)需要的新品種。小農(nóng)占種子經(jīng)太空飛行回來種植了兩造,后代性狀差異表現(xiàn)非常豐富,也出現(xiàn)了一些預(yù)想的株型,培育更優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗逆性更強(qiáng)的新一代的小農(nóng)占品種存在較大的希望。
關(guān)鍵詞 小農(nóng)占;航天育種;變異;育種目標(biāo);選擇思考
中圖分類號:S511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.05.076
優(yōu)質(zhì)稻小農(nóng)占是江門市新會區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心于1982年用新農(nóng)占與小廣占雜交育成的弱感光晚秈型常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種,新會區(qū)于1984年開始試種,截至2017年,累計種植面積約20萬hm2。該品種分蘗力強(qiáng),株型集散適中,葉色濃綠,后期熟色好。晚造全生育期約125 d,科高100 cm,穗長21.2 cm,667 m2有效穗20萬,每穗總粒數(shù)130~140粒,結(jié)實(shí)率85%,千粒重16.5 g。小農(nóng)占米質(zhì)為優(yōu)質(zhì)特一級,整米率和精米率高,商品性狀好,商品價值高,食味濃,爽滑,軟硬適中,小農(nóng)占大米聞名省內(nèi)外,產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大,深受廣大消費(fèi)者歡迎[1-3]。小農(nóng)占在江門市已種植了30多年,目前依然是不少地方晚造的當(dāng)家品種。由于品種自然變異、機(jī)械及人為混雜,導(dǎo)致株型松散,高矮不一,抗病性差,品種退化嚴(yán)重,產(chǎn)量、米質(zhì)逐年下降[4-5]。筆者期望通過航天育種技術(shù),能培育出更優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗性更強(qiáng)的新一代的小農(nóng)占品種。經(jīng)過中國科學(xué)院梁思禮院士的大力推薦和牽線,江門市新會區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供的30 g小農(nóng)占種子在2016年6月25日搭乘長征七號運(yùn)載火箭上太空飛行回來后,江門市新會區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心和江門市農(nóng)科所各獲分配了15 g種子進(jìn)行選育種工作,本文主要介紹一些工作進(jìn)展及育種思路。
1 具體做法
1)由于小農(nóng)占是弱感光晚秈型常規(guī)水稻品種,大田生產(chǎn)全部安排在晚造進(jìn)行。如果能在早造種植成功即可加代繁育,加快育種進(jìn)程,筆者抱著試試看的心態(tài),在2017年早造試播了11粒種子(F0代),植株全部成活,播種期為3月2日,移植期為3月26日,單株移植,并分別對11科禾的農(nóng)藝性狀進(jìn)行田間觀察調(diào)查及室內(nèi)考種。余下種子在晚造單株種植,播種期為7月17日,移植期為8月5日。
2)早造單株種植的11科禾收獲全部種子后,收獲的種子(F1代)除留少量作樣本保存?zhèn)溆猛猓溆喔髯宰鳛橐粋€株系在晚造各單株種植了約250科。在晚造,根據(jù)育種目標(biāo)以及各株系的表現(xiàn),淘汰了5個各方面都不符合要求的株系,在其余6個株系中選擇了17科禾,收獲的種子(F2代)將在2018年早造進(jìn)行株系比較試驗。
3)在晚造種植的F0代種子最后成活了208科,筆者在其中選擇了15科,這15科的種子(F1代)除各自留少量樣本保存及備用外,其余種子將在2018年早造進(jìn)行獨(dú)立株系單株種植。其余植株的種子各取少量混收,在2018年早造再單株種植繼續(xù)觀察。
2 后代表現(xiàn)
2.1 早造F1代(11科)
1)始穗期:11科禾中每科的始穗期各不一樣,最早的F1-7在5月31日始穗,最遲的F1-11在6月15日始穗。2)穎殼顏色:有麻殼,有黃殼。3)科高:最矮的100 cm,最高的125 cm。4)劍葉:長短不一,最長的52 cm,最短的29 cm;寬窄不一,最寬的2 cm,最窄的1.2 cm;多數(shù)植株劍葉基部呈明顯扭曲狀。5)千粒重:最輕的14.2 g,最重的21 g。6)谷粒長寬比:最小的3.4,最大的3.95。7)抗病性:所有植株未見感稻瘟病和白葉枯病。2)抗倒性:所有植株未見倒伏。
2.2 晚造F1代(208科)
1)始穗期:始穗期跨度大,分化明顯,最早的在10月2日始穗,最遲的在10月15日始穗。2)穎殼顏色:有麻殼,有黃殼。3)科高:最矮的103 cm,最高的130 cm。4)劍葉:長短不一,最長的55 cm,最短的26 cm;寬窄不一,最寬的2 cm,最窄的1.1 cm;部分植株劍葉基部輕微扭曲,程度較早造的輕。5)千粒重:最輕的14.2 g,最重的25.1 g。6)谷粒長寬比:最小的3.35,最大的4.0。7)抗病性:部分植株發(fā)生穗頸瘟和白葉枯病。8)抗倒性:所有植株未見倒伏。
2.3 晚造F2代(11科)
1)早造抽穗早的單株,其后代株系在晚造同樣抽穗早,抽穗遲的單株,其后代株系同樣抽穗遲。如F1-7早造在5月31日始穗,F(xiàn)2-7晚造在10月1日始穗。F1-11早造在6月15日始穗。F2-11晚造在10月15日始穗。2)各株系中熟期、株型、谷粒大小等性狀仍存在明顯分化。3)麻殼谷比黃殼谷的枝葉形態(tài)表現(xiàn)優(yōu)、抗倒伏、熟色好、穎花退化少、著粒密、結(jié)實(shí)率高。4)F2-1和F2-3兩個株系的穎殼顏色均為黃殼,不抗倒伏、穗頸瘟嚴(yán)重、熟色差、穎花退化嚴(yán)重、著粒較疏、結(jié)實(shí)率低;F2-9和F2-11兩個株系的始穗期分別在10月14日和10月15日,部分植株有的包頸,有的抽不出穗。F2-8始穗期在10月13日,部分植株包頸、不抽穗,穗頸瘟和白葉枯病嚴(yán)重,穎花退化多,倒伏。5)千粒重:千粒重差異更大,最輕的13.6 g,最重的21.5 g。
3 育種目標(biāo)及選擇思考
小農(nóng)占為弱感光晚秈水稻品種,早造提早在2月底或3月初播種可加代繁育,一年兩造種植可加快育種進(jìn)程,但大田生產(chǎn)應(yīng)安排在晚造進(jìn)行。
1)始穗期:選擇早造在6月10日前,晚造在10月8日前始穗的植株較適宜,在寒露前齊穗的更好。2)科高:選擇科高在105 cm左右,后期青枝臘稈熟色好的植株。3)株型:小農(nóng)占現(xiàn)在的株型比較松散,劍葉長、披,稈不夠粗壯,高產(chǎn)承載力不足,宜選擇株型比較集中,稈比較粗壯,劍葉長在30~35 cm,寬在1.2~1.5 cm的植株。4)穗型:宜選擇著粒密些,穗頭大些且結(jié)實(shí)率在90%以上的植株。5)穎殼顏色:小農(nóng)占的黃殼后代表現(xiàn)都較差,不抗倒,熟色差,著粒疏,穎花退化較多。宜選擇穎殼顏色為麻殼的植株。6)抗倒性:所有選擇作為繼續(xù)種植觀察的植株必須抗倒。7)粒型:從考種情況來看,小農(nóng)占千粒重最輕為13.6 g,最重為25.1 g,跨度較大;谷粒長寬比為3.35~4.0。小農(nóng)占的直鏈淀粉含量為27.5%,飯軟熟度不夠,株系種植一定面積后,宜對每個株系收獲的種子用精米機(jī)加工、試食,希望從中找到飯味好,軟硬適中的植株后代,再結(jié)合米質(zhì)檢測和株系農(nóng)藝性狀表現(xiàn)優(yōu)中選優(yōu)。8)抗病性:宜選擇不感稻瘟病和白葉枯病的植株,對符合育種目標(biāo)并比較穩(wěn)定的株系拿到稻瘟病感病區(qū)種植觀察。
4 結(jié)語
小農(nóng)占種子經(jīng)太空特殊環(huán)境誘變后,其后代的生育期、株型、粒型、穎殼顏色、抗性等性狀差異表現(xiàn)非常明顯,也出現(xiàn)了一些預(yù)想的株型,對小農(nóng)占進(jìn)行農(nóng)藝性狀改良及品質(zhì)提升存在較大的空間。
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(責(zé)任編輯:劉昀)