嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星小麥育種材料研究進(jìn)展情況

吉克呷呷,吉瓊芳,阿爾土則,楊德琪,辜義芳

(1.四川省涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，四川 西昌 615000；2.四川省喜德縣米市鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，四川 喜德 616755)

2014年10月經(jīng)嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星搭載回收的小麥材料經(jīng)低溫干燥真空保存，2015年11月通過(guò)室內(nèi)細(xì)沙育苗移栽到研究所安寧鎮(zhèn)試驗(yàn)基地種植后成活25株182穗。2016年5月全部收獲(即嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星試驗(yàn)第一代材料)，觀察、記載了分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期及單株的最高苗、有效穗等，進(jìn)行了穗形、穗長(zhǎng)、芒長(zhǎng)、芒色、籽粒顏色、籽粒品質(zhì)等室內(nèi)考種分析。2017年11月15日，本試驗(yàn)在2016、2017年的育種基礎(chǔ)上，對(duì)嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星搭載小麥材料開(kāi)展進(jìn)一步的育種試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料

2017年5月收獲的嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第2代材料進(jìn)行單株單穗脫粒、裝袋保存，供2017年11月種植。

1.2 方法

2017年11月嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星試驗(yàn)第2代材料和對(duì)照在西昌農(nóng)科所安寧鎮(zhèn)試驗(yàn)基地進(jìn)行單株單穗條播，栽培及管理措施保持一致。對(duì)出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期等生育期進(jìn)行觀察記載。根據(jù)育種目標(biāo)選留了150個(gè)株系，每個(gè)株系選留了5株共750株1743穗(即嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第3代材料)進(jìn)行穗形、穗長(zhǎng)、芒色、籽粒性狀、籽粒品質(zhì)等進(jìn)行室內(nèi)考種分析。

2 結(jié)果與分析

通過(guò)對(duì)嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第3代材料和對(duì)照的出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期等生育期進(jìn)行觀察記載，其中出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期無(wú)明顯差異，750株中17h-4-5-3-①、17h-4-5-4-①、17h-14-1-3-①②、17h-14-1-4-①②③、17h-20-5-4-②共8株的成熟期比對(duì)照提早，17h-3-4株系的成熟期田間表現(xiàn)出比對(duì)照晚熟，其他的成熟期與對(duì)照基本一致。對(duì)嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第3代材料150個(gè)株系750株1743穗和對(duì)照進(jìn)行單株單穗脫粒，對(duì)穗型、穗長(zhǎng)、芒、籽粒性狀、籽粒品質(zhì)等進(jìn)行詳細(xì)考種、數(shù)據(jù)整理分析，詳見(jiàn)考種分析表。

2.1 株高性狀

對(duì)照平均株高67.4cm，分析選留的嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第3代材料150個(gè)株系的株高，高于對(duì)照的有86個(gè)株系，低于對(duì)照的有63個(gè)株系，1個(gè)株系與對(duì)照一致。其中株高比對(duì)照矮5%～10%的有10個(gè)株系；矮10%以上的有3個(gè)株系，最矮的17h-22-1-5-②株系為56.8cm，比對(duì)照矮15.7%；株高比對(duì)照高5%～10%的有37個(gè)株系，高10%～15%的有9個(gè)株系，高15%～20%的有4個(gè)株系，高20%以上的僅有1個(gè)株系17h-19-1-1-③為82.2cm，比對(duì)照高22.0%。

2.2 穗部性狀

觀察150個(gè)株系750株的穗型，有71株的穗型出現(xiàn)棍棒型穗，其余與對(duì)照一致均為長(zhǎng)方型穗。150個(gè)株系中穗長(zhǎng)高于對(duì)照的有134個(gè)株系，低于對(duì)照的有12個(gè)株系，4個(gè)株系與對(duì)照一致。其中穗長(zhǎng)比對(duì)照短5%～10%的有1個(gè)株系，短10%以上的有1個(gè)株系為17h-22-1-5-②株系僅7.0cm，比對(duì)照短15.7%。穗長(zhǎng)比對(duì)照長(zhǎng)5%～10%的有38個(gè)株系，長(zhǎng)10%～15%的有36個(gè)株系，長(zhǎng)15%～20%的有10個(gè)株系，長(zhǎng)20%以上的有3個(gè)株系，最長(zhǎng)的17h-3-1-2-②株系為10.3cm，比對(duì)照長(zhǎng)24.1%。

2.3 芒性狀

觀察150個(gè)株系750株的芒色，17h-19-1-1-②和17h-19-1-1-③有2個(gè)株系9株表現(xiàn)出黑芒性狀。17h-4-1-3-③、17h-9-5-2-②和17h-24-7-5-①有3個(gè)株系中均有1株表現(xiàn)出無(wú)芒性狀。

2.4 籽粒性狀

150個(gè)株系的籽粒形狀和對(duì)照一致均為卵圓，其中17h-2-1-2-①-1、17h-3-1-2-②-3和17h-3-1-2-②-4的籽粒為紅粒，其余均和對(duì)照一致為白粒，17h-2-5-4-①-1-①為粉質(zhì)，其余均與對(duì)照一致為角質(zhì)。

分析150個(gè)株系的平均籽粒數(shù)，高于對(duì)照的有122個(gè)株系，低于對(duì)照的有26個(gè)株系，2個(gè)株系與對(duì)照一致。其中籽粒數(shù)比對(duì)照少5%～10%的有8個(gè)株系，比對(duì)照少10%以上的有6個(gè)株系，最少的17h-14-1-3-①株系僅為38.8，比對(duì)照少22.2%，比對(duì)照多5%～10%有14個(gè)株系，多10%～15%的有38個(gè)株系，多15%～20%的有23個(gè)株系，多20%以上的有28個(gè)株系，最多的17h-19-1-1-③株系為71.5,比對(duì)照多42.3%。

分析150個(gè)株系的千粒重，高于對(duì)照的有110個(gè)株系，低于對(duì)照的有39個(gè)株系，1個(gè)株系與對(duì)照一致。其中千粒重比對(duì)照輕5%～10%的有13個(gè)株系，輕10%以上的有2個(gè)株系，最輕的17h-22-2-3-②為52.5，比對(duì)照輕12.6%，比對(duì)照重5%～10%的有35個(gè)株系，重10%～15%的有28個(gè)株系，重15%～20%的有10個(gè)株系，重20%以上的有2個(gè)株系，最重的17h-17-3-4-②為73.5，比對(duì)照重22.3%。

表1 考種分析表

2.5 抗病性

田間觀察嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第3代材料和對(duì)照的抗病性，對(duì)照表現(xiàn)輕感條銹病，嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第3代材料中大部分表現(xiàn)輕感條銹病，有部分表現(xiàn)高感條銹病，17h-5-4-3-①②③三株表現(xiàn)出高抗條銹病。

3 討論

(1)從考種分析結(jié)果看，150個(gè)株系中有81.3%的籽粒數(shù)和73.3%的千粒重高于對(duì)照，結(jié)合嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第2代的結(jié)果(72%的籽粒數(shù)和88%的千粒重高于對(duì)照)表明嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星搭載引起小麥搭載材料的籽粒數(shù)、千粒重性狀的變化較為明顯。

(2)嫦娥5號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星第3代田間表現(xiàn)出有高抗條銹病的、成熟期提早和推遲的、株高變高和變矮的，室內(nèi)考種分析中出現(xiàn)第1代、第2代沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)的紅粒、黑芒、無(wú)芒的性狀，第2代材料h19籽粒出現(xiàn)粉質(zhì)，第3代中為h2出現(xiàn)粉質(zhì)。表現(xiàn)出航天搭載變異幅度大、范圍廣的特點(diǎn)。