全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 052563203
航天搭载大豆 SP2 农艺性状诱变效应初报
郑　伟1 　郭　泰1 　王志新1 　吴秀红1 　刘忠堂1 　刘玉红2
(1. 黑龙江省农业科学院佳木斯分院 ,黑龙江 佳木斯　154007 ; 2. 黑龙江省佳木斯市种子管理处 ,黑龙江 佳木斯　154005)
摘 　要 :对卫星搭载的大豆合丰 25 诱变 SP2 代与合丰 50 诱变 SP2 代的一些农艺性状进行研究 ,结果表
明 :2 份材料的株高、单株结荚、单株粒数、主茎节数变异系数均大于各自地面对照品种 ,且 2 份材料航
天搭载后的株高、单株结荚、单株粒数、主茎节数等性状均有正向增加的趋势 ,可以为育种所利用 ;合丰
50 诱变 SP2 的单株结荚数和单株粒数变异幅度较合丰 25 诱变 SP2 的变异幅度大 ;合丰 25 诱变 SP2 代株
高、主茎节数的变异幅度较合丰 50 诱变 SP2 代大。从后代变异规律可以看出 ,航天可作为大豆育种的
一种有效手段。
关键词 :大豆 ;航天搭载 ;农艺性状 ;SP2
THE MUTAGENIC EFFECTS OF SPACE FLIGHT ON SP2 AGRONOMIC TRAITS OF SOYBEAN
ZHENG Wei1 　GUO Tai1 　WANG Zhi2xin1 　WU Xiu2hong1 　LIU Zhong2tang1 　LIU Yu2hong2
(1. Jiamusi Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Science , Jiamus , Heilongjiang 154007 ;
2. Jiamusi Seed Supervision Department , Jiamusi , Heilongjiang 154005)
Abstract :The mutagenic effects of space flight on the soybean varieties Hefeng 25 and Hefeng 50 in SP2 were studied. The
results showed that the variability coefficient of plant height , pod number per plant , seeds number per plant and pod number
of main stem in the two materials were higher than those of the earth control , and some of those traits had a positive tendency ,
it could be used for breeding. The variability range of the pod number per plant , the seeds number per plant in mutagenic
Hefeng 50 were much wider than that in mutagenic Hefeng 25 , and the variability range of plant height , pod number of the
main stem in mutagenic Hefeng 25 were wider than that in mutagenic Hefeng 50. The variability changes of SP2 offspring
showed that space treatment provide new germplasm for soybean breeding effectively.
Key words :soybean ; space ; agronomic traits ; SP2
收稿日期 :2007212210 　接受日期 :2008205222
基金项目 :油料作物空间环境诱变育种关键技术与示范 (2008BAD97B04)
作者简介 :郑伟 (19762) ,男 ,黑龙江勃利人 ,助理研究员 ,在读硕士 ,从事大豆遗传育种工作。E2mail : zhw105122 @163. com　　航天诱变育种是利用返回式卫星搭载作物种子 ,经过太空的特殊环境诱发变异 , 然后返回地面种植选育新品种的一种作物育种技术[1 ] 。我国航天育种研究开始于 1987 年 ,到目前为止 ,已利用返回式卫星先后进行了 13 次 70 多种农作物的空间搭载试验 ,在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上诱变培育出一系列高产、优质、多抗的农作物新品种、新品系和新种质[3～7 ] 。引起诱变的主要因素是微重力和太空辐射。Ho rneck G. 研究认为 ,太空辐射主要导致作物遗传物质的损伤 , 诸如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失 活、发育异常等[2 ,8～10 ] 。除此之外 , 还存在其他诱变因素 , 如外层空间乙烯对植物生殖的影响等[3 ,8 ,9 ] 。大豆航天育种目前正处在探索阶段 ,本研究对大豆航天后代分离规律进行探讨 ,以期为大豆航天育种提供理论依据。1 　材料与方法111 　材料供试材料为大豆品种合丰 25 和合丰 50 ,2006 年
365　核 农 学 报　2008 ,22 (5) :563～565Journal of Nuclear Agricultural Sciences
将 2 份材料的种子各分为两组 ,一组进行航天搭载处
理 ,另一组在地面常温下保存。航天搭载种子于当年
9 月 9 日搭载航天实践 8 号卫星升空 ,卫星在近地点
187km、远地点 463km 的轨道共运行 355h ,航程 900 多
万 km ,于 9 月 24 日返回。同年冬季南繁种植 SP1 代 ,
2007 年进入 SP2 代。
112 　方法
试验在黑龙江省农业科学院合江农科所试验地进
行 ,前茬作物为玉米。于 2007 年 5 月 7 日播种 ,试验
区行长 4175m ,株距 7cm ,将来自于 SP1 的不同株系分
别种植在田间 ,每个株系均种植相应的地面对照品种 ,
生育期间进行严格的田间物候期调查和记载 ,秋季进
行室内考种。
2 　结果与分析
211 　SP2 株高的变化
航天搭载后的大豆株高在 SP1 代无明显变化 ,但
在 SP2 代发生了明显变化。合丰 25 的 SP2 代平均株高
7211cm ,变异系数为 1012 % ; 而地面对照平均株高
6516cm ,变异系数为 817 %。合丰 50 的 SP2 代株高平
均为 8915cm ,变异系数为 418 % ,合丰 50 对照株高平
均为 6714cm ,变异系数为 312 %。可见 2 份供试材料
的 SP2 代株高均发生了明显变化 ,与对照差异均达显
著水平 ,且 2 个群体株高有明显高于对照品种株高的
趋势 ,合丰 25 的 SP2 代株高变异幅度较合丰 50 的 SP2
代大 ,变化趋势见图 1、图 2。
图 1 　合丰 25 诱变 SP2 代株高变化
Fig. 1 　The plant height change in the
mutagenic Hefeng 25 SP2
212 　SP2 单株荚数变化
航天搭载后 2 份材料的单株荚数在 SP1 代无明显
变化 ,而在 SP2 代发生明显变化。合丰 25 的 SP2 代单
株荚数平均为 2718 个 ,变异系数为 4910 % ,而相应对
照的单株荚数平均为 2013 个 ,变异系数为 20101 %。
图 2 　合丰 50 诱变 SP2 代株高变化
Fig. 2 　The plant height change of the
mutagenic Hefeng 50 SP2
合丰 25 的 SP2 代单株荚数平均较对照品种多 715 个 ,
单株荚数变化明显。合丰 50 的 SP2 代单株荚数平均
为 3119 个 ,变异系数为 3312 % ,相应对照的单株结荚
数平均为 2115 个 ,变异系数为 1814 % ;其 SP2 代单株
荚数较对照品种平均多 1014 个。可见合丰 25 与合丰
50 的 SP2 代单株结荚变异系数均较对照的变异系数
大 ,且 2 个组合的单株结荚较对照单株结荚有增大趋
势 ,变化趋势见图 3、图 4。
图 3 　合丰 25 诱变 SP2 单株荚数变化
Fig. 3 　The pod number per plant in
mutagenic Hefeng 25 SP2
图 4 　合丰 50 诱变 SP2 代单株荚数变化
Fig. 4 　The pod number per plant in
mutagenic Hefeng 50 SP2
213 　SP2 主茎节数变化
航天搭载后 2 份材料的主茎节数在 SP1 代无明显
变化 ,而在 SP2 代发生明显变化。合丰 25 的 SP2 代主
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茎节数平均为 1519 个 ,而相应的对照主茎节数平均为
1417 个 ;合丰 50 的 SP2 代主茎节数平均为 1617 个 ,而
相应的对照品种主茎节数平均为 1319 个。可见合丰
25 的 SP2 代与合丰 50 的 SP2 代主茎节数与对照相比
均有正向增加趋势 (图 5、图 6) ,但与其对照均差异不
显著。合丰 25 的 SP2 代主茎节数变异系数为 1013 % ,
相应对照主茎节数变异系数为 718 % ;合丰 50 的 SP2
代主茎节数变异系数为 1116 % ,其对照主茎节数变异
系数为 615 %。合丰 25 与合丰 50 的 SP2 代主茎节数
变异系数均高于相应对照品种。
图 5 　合丰 25 诱变 SP2 代主茎节数变化
Fig. 5 　The change of the node number of main stem
in mutagenic Hefeng 25 SP2
图 6 　合丰 50 诱变 SP2 代主茎节数变化
Fig. 6 　The change of the node number of main stem
in mutagenic Hefeng 50 SP2
214 　SP2 单株粒数变化
航天搭载后 2 份材料的单株粒数在 SP1 无明显变
化 ,而在 SP2 代发生明显变化 ,合丰 25 与合丰 50 的
SP2 代单株粒数与对照比较均有增加趋势 (图 7、图 8) ,
合丰 25 的 SP2 代单株粒数平均为 6218 个 ,而对照单株
粒数平均为 4314 个 ;合丰 50 的 SP2 代单株粒数平均为
6414 个 ,而对照单株粒数平均为 53 个。合丰 25 的 SP2
代单株粒数变异系数为 4510 % ,相应对照单株粒数变
异系数为 3616 % ;合丰 50 的 SP2 代单株粒数变异系数
为 3416 % ,相应对照单株粒数变异系数为 2018 %。合
丰 25 与合丰 50 的 SP2 代单株粒数变异系数均高于对
照 ,且与对照比较均达到显著水平。
图 7 　合丰 25 诱变 SP2 代单株粒数变化
Fig. 7 　The change of seed number per plant
in mutagenic Hefeng 25 SP2
图 8 　合丰 50 诱变 SP2 代单株粒数变化
Fig. 8 　The change of seed number per plant
in mutagenic Hefeng 50 SP2
3 　结论
合丰 25 与合丰 50 的 SP2 代株高、单株结荚、单株
粒数、主茎节数等农艺性状与对照比较均有正向增加
的趋势 ,且变异系数均大于各自地面对照 ,变异明显 ,
正向的有利变异较多 ,可以为大豆育种所利用。合丰
50 的 SP2 代的单株结荚数与单株粒数变异幅度较合丰
25 大 ;合丰 25 的 SP2 代株高、主茎节数的变异幅度较
合丰 50 大 ,可见不同品种航天搭载变异效果存在差
异。
本结论仅为 1 年试验结果 ,可能受气温、降雨等因
素影响 ,有待于进一步研究。
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