全 文 ：文章编号 :100028551 (2001) 0520257206
诱发籼稻早熟同型系的研究
Ⅱ1 早熟同型系与籼稻生态类型的关系
陈秀兰1 　杨鹤峰1 　何震天1 　韩月澎1 　柳学余2
(11 江苏里下河地区农业科学研究所 ,江苏 扬州　225007 ; 21 江苏省农业科学院 ,江苏 南京　210014)
摘要 :籼稻的诱发突变导致了生态特征改变 ,从而产生了早熟同型系。这与籼稻生态
类型有密切关系 ,不同生态型品种诱发出不同水平的早熟同型系 ;反之 ,相同生态型
品种产生相似的早熟同型系。在诱发早熟同型系中产生了早熟生态类型品种 ,这为
加速生态型品种的形成和种质创新提供了依据及可能。
关键词 :早熟同型系 ;生态类型 ;籼稻
收稿日期 :2001202208
作者简介 :陈秀兰 (1956～) ,女 ,江苏泰兴人 ,江苏里下河地区农科所所长、研究员 ,从事作物辐射遗传育种工作
水稻是短日照作物 ,光照和温度是支配生长发育的主要因子 ,但不同生态型的水稻对光温
反应不一。早稻具有感温强、感光弱的特性 ;中稻表现为感温迟钝 ,感光中等 ;晚稻对光温的反
应均强。这是种性与光温生态条件的统一 ,逐步演变成生态各异的结果[1 ] 。据报道 ,这些特性
一般均能通过诱变处理 ,使某些品种感光性发生改变 ,产生新的早熟生态型[2～4 ] 。我们选用籼
稻的早、中、晚 3 种生态型共 90 个品种 ,分别于 1983～1985 和 1993 年进行辐照诱变处理 ,研究
不同生态型籼稻产生的早熟同型系发生规律 ,为选育新的早熟生态型品种提供理论依据。
1 　试验方法
选取 90 个籼稻品种 ,经60 Coγ射线照射 (261Gy) ,分别于 1983～1985 年及 1993 年种植 4
年 ,调查 M2 代的早熟同型系的发生率。按扬州地区的生态气候化分参试品种生态类型 ,品种
生育期积温、累计日照时数为 4 年的平均数 ,生育期以播种至抽穗天数计算。
2 　结果与讨论
211 　诱发不同生态型籼稻产生的早熟同型系
来自菲律宾、朝鲜、韩国、美国和中国等 6 个国家的 90 个籼稻品种 ,在 32°N 扬州的自然条
件下种植 ,表现出早熟、中熟及迟熟 3 种生态型 ,其播种至抽穗天数分别为 84～99d、100～
109d、110～124d。结果表明 ,经60 Coγ射线辐射诱变产生的早熟同型系 ,表现出明显的差异。
21111 　诱变产生突变率不一的早熟同型系 　诱变不同生态型品种产生不同的早熟同型系 ,迟
752　核 农 学 报　2001 ,15 (5) :257～262Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
熟型的早熟同型系发生率为 1197 % ;中熟型为 1151 % ;早熟型为 0173 %(表 1) 。诱发籼稻的早
熟同型系的发生率是伴随着生态型的不同而变化。
表 1 　诱发不同生态型籼稻产生的早熟同型系发生率
Table 1 　The percent of the early homologous series induced from different ecotypic Indica rice
生态类型
ecotype
观察品种数
No. of varieties
observed
播种至抽穗天数
days from sowing to heading
(d)
诱发早熟同型系发生率
homologous series of early mutants
( %)
范　围
range
平　均
average
范　围
range
平　均
average
早熟中籼 early 31 84～99 9319 0～2167 0173
中熟中籼 middle 35 100～109 10412 0～3167 1151
迟熟中籼 late 34 110～124 11411 0118～5103 1197
表 2 　不同生态型籼稻和日照、积温与早熟同型系发生率的关系
Table 2 　The relationship among the different ecotype Indica rice , sunshine and accumulated
temperature and the percentage of homologous series of early mutants
生态
类型
ecotype
品种
varieties
播种至
抽穗天数
days from
sowing to
heading
(d)
积温
accumulated
temperature
( ℃)
日照时数
sunshine
(h)
诱变早熟同型系
homologous series of early mutants induced
提早天数
days shortened
(d) (1)
发生率
percentage
( %) (2)
平均 average
(1) (2)
早熟
early
中熟
middle
迟熟
late
三二矮
sanerai
97 233510 41718 4 0142
IR50 91 216913 40213 3 0155
WPR822127 90 222015 52913 3 0154
密阳 42
Miyang42
94 233615 569 3～5 0194
PAU41230622 102 254910 64817 3～6 1151212PR405
AD9246 103 256919 64912 4～8 1152
Chianung2sen2yu13 109 273815 68318 5～10 1172
伊里 345
Yili345 102 254718 63715 4～7 1124
IR153928232423 114 287419 724 4～11 3103
IR13538248222322 124 3104 76717 5～15 3101
水源 258
Shuiyung25 114 287419 724 3～12 3104
Tainung Sen
g2luonous2 113 285519 72018 3～10 3148 412 0161813 11501016 3114
21112 　诱变产生突变率相近的早熟同型系 　迟熟型 IR153928232423、IR13538248222322、水源
852 核　农　学　报 15 卷
258、Tainung Sengluonous 2 等品种 ,早熟同型系的发生率变幅为 3103 %～ 3148 % ,平均为
3114 % ;中熟型 PAU41230622212PR405、AD9246、Chianung2sen2yu13、伊里 345 等品种 ,早熟同型系
的发生率变幅为 1124 %～1172 % ,平均为 1150 % ;早熟型三二矮、IR50、WPR822127、密阳 42 等
品种变幅为 0142 %～0194 % ,平均为 0161 %(表 2) 。即早、中、晚 3 种生态类型 ,各自的早熟同
型系发生率较为接近 ,均达不到显著标准 ,但三者之间的差异达到了显著水平 ,其中迟熟与中
熟、早熟之间的差异达极显著水平 (表 3) 。结果表明生态型相似的籼稻品种能诱变产生相似
水平的早熟同型系 ,生态类型愈近 ,愈能诱变出相似的早熟同型系 ,否则与此相反。
212 　诱变的早熟同型系产生的早熟生态类型
试验结果表明 ,诱变的早熟同型系可归纳为下列几种早熟生态类型 (表 4) 。这些类型是
在扬州的自然条件下经过人工选择育成的 ,适应本地区的生态气候 ,不同于其亲本的生态型。
表 3 　不同生态型早熟同型系发生率之间差异显著性
Table 3 　The significance of differentce between different
ecotypic homologous series of early mutants
生态型
ecotype
同一生态型内
difference within the same ecotype
不同生态型间
difference among the different ecotype
早熟
early
中熟
middle
迟熟
late
中熟2早熟
middle2early 迟熟2早熟late2early 迟熟2中熟late2middle
t 21300 21436 21070 21721 3 71509 33 51045 33
　　注 :t0105 = 21571 　t0101 = 41032 　3 :显著水平为 5 % 　33 :极显著水平为 1 %
Note : 3 :Significant at level of 5 % 　33 :Significant at level of 1 %
表 4 　诱变的早熟同型系产生的早熟生态类型
Table 4 　Early ecotype developed from the homologous series of early induced mutants
诱变的
生态类型
ecotype
induced
诱变品系
induced lines
生态型的特征
ecotypic characters
生态气候条件
climatic condition
数
number
来源
parents
全生育期
total growing
period
(d)
播种至抽穗
days from
sowing to
heading
(d)
主茎总叶数
(个)
total leaf
number
of mother
stem
主茎总节数
(个)
total node
number
of mother
stem
积温
accumulated
temperature
( ℃)
日照时数
sunshine
(h)
中熟早稻
middle2early 8 IR24 100 70～76 11～12 4 162919～180515 376～42518
迟熟早稻
late2early 13 IR24 110 77～83 13～14 4～5 1836～202716 43713～50618
早熟中稻
early2middle 29 IR24 125 84～99 15～16 5 205919～247211 51718～62815
中熟中稻
mid2middle 30 IR15292682322 140 100～109 17～18 6 2498～2720 63715～69614
21211 　早稻生态型 　IR24 在扬州地区种植属迟熟中稻的生态型 ,经过辐射诱变产生了早熟同
型系 ,并选育出中熟和迟熟两种生态型的早稻。适应本地区日照由短到长 ,气温从低到高和昼
夜温差不大的早稻生态型特征。表现是 : (1) 中熟早稻 ,生育期 (播种至抽穗 ,下同) 的积温
952　5 期 诱发籼稻早熟同型系的研究
162919～180515 ℃,累计日照 376～42518h ,生育期为 70～76d ,主茎叶片数 11～12 片 ,主茎节间
数 4 个 ,均不同于 IR24 亲本 ,为中熟早稻生态类型 ,与本地区种植的原丰早、浙辐 802 等早稻
品种的生态型大致相仿 ; (2) 迟熟早稻 ,其生育期的积温 1836～202716 ℃,累计日照 43713～
50618h ,均分别高于中熟早稻。生育期 77～83d ,主茎叶片数 13～14 张 ,主茎节间 4～5 个 ,属
迟熟早稻生态气候特征类型。同广陆矮 4 号基本相仿。
21212 　中稻生态型 　在 IR24、IR15292682322 的早熟同型系中 ,选出了比亲本早熟的 50 个及 34
个品系 ,前者来源于迟熟中籼 ,后者来源于早熟晚籼。两者在扬州生长季节中 ,适应本地区光
温充足、洪涝灾害和病虫害同步发生的中稻生态环境 ,具体分为早熟及中熟两种中籼生态型。
它们对生态气候和生态特征的要求分别是 : (1) 早熟中稻要求积温 205919～247211 ℃,累计日
照 51718～62815h ,生育期为 84～99d ,主茎叶片数 15～16 张 ,主茎节间数 5 个 ,同我省曾大面
积种植的早熟中籼生态型品种相仿 ; (2)中熟中稻要求积温 2498～2720 ℃、累计日照量 63715～
69614h 的生态气候 ,主茎叶片数 17～18 ,主茎节间数 6 个 (表 4) ,与南京 11 等品种相仿 ,为中
熟中稻生态类型。表明经过辐射诱变能将迟熟中籼 IR24 等生态类型突变成早、中熟中籼生态
型品种 ,创造籼稻新的生态类型。
213 　诱发感光性改变导致早熟同型系的产生
图 1 　新的早熟生态类型产生的全过程
Fig. 1 　The schedule of development of a new early ecotype
诱变产生早熟生态型的全过程示见图 1。辐射诱变改变了籼稻品种的感光性 ,导致生育
期提早 ,产生了早熟同型系 ;由于突变体熟期提早 ,随着生态气候条件的改变 ,其生态特征也发
生改变 ,这为新的生态类型的产生奠定了基础 ;在生态气候和生态特征发生改变的基础上 ,从
062 核　农　学　报 15 卷
图 2 　诱变生态型品种感光性能比较
Fig. 2 　Comparison of light sensitivity of induced ecotypic varieties
早熟同型系中产生新的早熟生态类型。
1983～1985 年和 1993 年在扬州对中籼的研究结果表明 (图 2) ,早熟生态型品种的累计光
照为 51718～62815h ,中熟生态型品种为 63715～69614h ;迟熟生态型品种为 706～76717h 居首
位 ,为感光强的生态型。而早熟同型系发生率也是迟熟型为最高 ,早熟型为最低。可见 ,累计
日照时数与早熟同型系的发生率是完全一致的 ,生态型品种的感光性与早熟同型系诱变率间
呈明显的相关性。因此 ,不同光照的生态型品种 ,诱变出了不同早熟同型系的突变率 ,所以诱
发籼稻感光性改变导致了生态特征的提早 ,从而产生了早熟同型系。不同生态型的品种 ,在辐
照诱变处理下 ,对光照的反应不一样 ,并分别表现出不同的结果。
早稻生态品种的感光性弱 ,平均日照短 ,通过诱变出现感光性未改变或改变很小 ;或是感
光性由弱变强 ,诱变出迟熟生态类型。早稻的感光性诱变不敏感 ,很难获得更早熟的同型系。
中稻生态型品种感光性和平均日照约为中等 ,通常能诱发感光性的改变 ,产生双向熟期突变 ,
产生早熟同型系。早熟晚稻 (或迟熟中稻)生态品种的感光性较强 ,平均日照长 ,其早熟同型系
诱变频率高。此品种需要通过辐照诱变 ,使其光照减弱或失去感光性较强的特性 ,早熟同型系
发生率较高 ,能获得早熟材料 ,选育出早熟生态品种。但生育期日照时数超过 768h 的晚熟晚
籼 ,在本地无法选种。
214 　不同生态类型品种诱变产生的早熟同型系不平衡
表 5 　早熟同型系在生态品种分布的不平衡性
Table 5 　Imbalance of distribution of early homologous series in ecotypic varieties
品种数
number of varieties
不同生态类型
different ecotype
同一生态类型 identical ecotype
早熟 early 中熟 middle 迟熟 late
参试品种数
number of tested varieties
90 31 35 24
产生早熟同型系的品种数
varieties which the
early homologous series
induced from
数 (个)
number
( %)
未产生早熟同型系的品种数
varieties which could
not induce the early
homologous series
数 (个)
number
( %)
68 16 29 23
7516 5116 8219 9518
22 15 6 1
2414 4814 1711 412
162　5 期 诱发籼稻早熟同型系的研究
　　在不同生态类型的 90 个品种中 ,有 2414 %的品种未产生早熟同型系 ,7516 %的品种产生
了早熟同型系 ,而在同一生态型中 ,产生早熟同型系的品种分别是 ,早熟型 5116 % ,中熟型
8219 % ,迟熟型 9518 %。可见 ,不论在同一或不同生态类型的品种中 ,均有部分品种不产生早
熟突变。说明诱发产生的早熟同型系在籼稻生态品种中表现出不均衡分布的规律。这与瓦维
洛夫的中心学说所揭示的基因在空间分布不平衡规律是相似的。表 5 还表明 ,辐照处理迟熟
生态型品种 ,容易诱变成早熟同型系 ,获得早熟材料 ,为进行早熟定向育种提供依据。
参考文献 :
[1 ] 　中国农业科学院主编. 中国稻作学 ,北京 :农业出版社 ,1986 :205～215
[2 ] 　西北农业大学主编. 作物育种学 ,北京 :农业出版社 ,1982 :239～241
[3 ] 　徐冠仁主编 ,植物诱变育种 ,北京 :中国农业出版社 ,1996 :1～18
[4 ] 　杨鹤峰 ,陈秀兰 ,何震天 ,等. 辐射诱发籼稻早熟突变和双向突变的研究 ,中国核科技报告 ,北京 :原子能出版社 ,1990
[5 ] 　Vavilov N I J . Genet . 1922 ,12 (1) :49～89
STUDY ON HOMOLOGOUS SERIES OF INDUCED EARLY MUTANTS IN INDICA RICE
Ⅱ1THE RELATIONSHIP BETWEEN THE HOMOLOGOUS SERIES OF EARLY
MUTANTS INDUCED AND THE ECOTYPE IN INDICA RICE
CHEN Xiu2lan1 　YANG He2feng1 　HE Zhen2tian1 　HAN Yue2peng1 　LIU Xue2yu2
(11 Institute of Agricultural Sciences of Lixiahe , Yangzhou , Jiangsu prov. 　225007 ;
21Jiangsu Acadmy of Agricultural Sciences , Nanjing , Jiangsu prov. 　210014)
ABSTRACT :The induced mutation in light sensetivity of the Indica rice leads to induction of the
homologous series of early mutants along with the variation of ecological character and the ecocli2
mate. The induction of mutants was closely related to the ecotype of Indica rice , the homologous
series of early mutants in different level were derived from the different ecotype of the Indica rice ,
otherwise , the similar homologous series of early mutants were derived from the same ecotypic va2
riety. The induction of the early ecotypic variety derived from the homologous series of early mu2
tants provides the basis and possibility for accelerating the development of the new cultivars.
Key words :homologous series of early mutant ; ecotype ; Indica rice
262 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (5) :257～262