小農(nóng)占航天育種的進展及思考

吳貴崇　陳振國　邱小玲　趙玉堂

摘 要 水稻種子搭乘運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；選擇思考

中圖分類號：S511 文獻標志碼：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，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家品種。由于品種自然變異、機械及人為混雜，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種子進行選育種工作，本文主要介紹一些工作進展及育種思路。

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)全部安排在晚造進行。如果能在早造種植成功即可加代繁育，加快育種進程，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?，其余各自作為一個株系在晚造各單株種植了約250科。在晚造，根據(jù)育種目標以及各株系的表現(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年早造進行獨立株系單株種植。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、穗頸瘟嚴重、熟色差、穎花退化嚴重、著粒較疏、結(jié)實率低；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程，但大田生產(chǎn)應(yīng)安排在晚造進行。

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)占進行農(nóng)藝性狀改良及品質(zhì)提升存在較大的空間。

參考文獻：

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（責任編輯：劉昀）