全 文 ：文章编号 :100028551 (2006) 032174203
辐射诱变培育玉米自交系辐 746 及其应用
祁永红
(黑龙江省农业科学院原子能利用研究所 ,黑龙江 哈尔滨　150086)
摘　要 :内容用60 Coγ射线 105Gy 剂量照射杂交组合铁 13 ×C103 F1 干种子 ,用系谱法选育出配合力高、
抗病性强、早熟质佳的玉米自交系辐 746。用辐 746 作亲本育成龙辐玉 1 号、龙辐玉 2 号、龙高 1 号、龙
单 16 等玉米杂交种 ,辐 746 玉米自交系在黑龙江省玉米育种中具有一定的应用价值。
关键词 :辐射诱变 ;玉米自交系 ;应用
THE BREEDING OF MAIZE INBRED LINE FU746 BY RADIATION INDUCED MUTATIONS AND ITS APPLICATION
QI Yong2hong
( Institute for Application of Nuclear Energy , Heilongjiang Academy of Agricultural sciences , Harbin , Heilongjiang 　150086)
Abstract :The F1 dry seeds of maize hybrid from Tie13 ×C103 were treated with 105Gy 60 Coγ2rays irradiation. New self lines
of Fu746 with fine comprehensive characteristics of high combining ability ,strong disease resistance , early maturation and high
quality was selected. Maize varieties Longfuyu1 , Longfuyu2 , Longgao1 , Longdan 16 , etc were developed from Fu746 through
ear selection. Fu746 had become an important parent material in maize breeding of Heilongjiang area.
Key words :induced mutation by radiation ; maize inbred line ; application
收稿日期 :2006201206
作者简介 :祁永红 (19632) ,女 ,黑龙江尚志人 ,副研究员 ,主要从事玉米辐射诱变与遗传育种的研究。Tel :0451 86673117 ; Email :qiyonghong @126.
com
　　我国辐射育种在异花授粉植物玉米上的应用研究
始于 20 世纪 60 年代 ,与国际同时期开展 ,见效于 70
年代。鲁原单 4 号、吉单 101 等品种的推广应用 ,证明
了玉米辐射育种是继系统育种和杂交育种之后行之有
效的育种手段 ,是选育新自交系和创造新的种质资源
的重要途径。黑龙江省于 1960 年开始中子、微波等新
技术在育种方面的探讨研究 ,1962 年开展核技术在玉
米育种方面的研究工作 ,至今已育成龙辐玉 1、2、3、4、
5 号等 5 个品种和一批优良玉米基础材料。本文报道
了利用核辐射技术选育的抗病、质佳、高配合力及应用
持久的玉米诱变系辐 746 的选育及应用情况。
1 　材料来源与选育方法
111 　辐照材料的选择
在选择照射材料时 ,考虑用多数农艺性状好的杂
合材料。针对含国外血缘的外引系 C103 表现配合力
高和抗病抗倒 ,但耐寒耐旱性较差等特点 ,选配早熟、
适应性广、耐旱耐寒耐瘠薄、籽粒品质好的农家种铁
13 杂交 ,以组合铁 13 ×C103 F1 为照射材料。
112 　辐 746 的选育方法
1973 年夏用农家种铁 13 为母本 ,外引系 C103 为
父本组配杂交组合铁 13 ×C103 ,获 F1 代种子 ;1974 年
春播种前用 105Gy 的60 Coγ射线照射 F1 干种子 ,照射
后的 F1M1 干种子 100 粒以行距 70、株距 30φ单粒点
播 ,同时将未照射的 F1 干种子 100 粒作为对照 ,按相
同的方式播种。在辐照群体内淘汰畸形损伤植株 ,其
他植株全部套袋自交 ,对照群体亦采用人工套袋自交 ,
以保持与辐照群体相同的遗传进度。收获考种后处理
与对照分别留 20 个自交果穗即 F2M2 和 F2 代种子 ;
1975 年将 F2M2 和 F2 代种子每穗各种植 100 粒 ,开花
期套袋自交 ,经田间调查及收获考种后 ,处理与对照分
别留 30 个果穗即 F3M3 和 F3 代种子 ;1976 年 F3M3 和
471　 核 农 学 报　2006 ,20 (3) :174～176Journal of Nuclear Agricultural Sciences
F3 代种子每穗各种植 60 粒 ,株选与系选同时进行 ,分
别入选 F4M4 和 F4 代各 20 个穗系 ;1977 年将 F4M4 和 F4
代种子按穗行种植 ,同时在苗期进行大小斑病、瘤黑粉
及丝黑穗的田间接种鉴定及部分自交系的品质分析鉴
定 ,从中选定抗病、质佳的纯合自交系 ,定名为辐 746。
2 　辐 746 性状表现
211 　配合力测定
配合力是衡量玉米自交系在其组配的杂种一代中
优势强弱的一个重要指标。1978 年为了加快育种进
程 ,采取边测定边选育的策略 ,将辐照诱变获得的 3 个
优良玉米诱变系辐 746、辐 723、辐 734 ,与同期作对照
处理选出的 3 个二环系玉米自交系 742、790、885 ,共 6
个品系作为一组亲本 P1 ,测验种为当时的 2 个骨干自
交系甸骨 11A、W153 作为另一组亲本 P2 ,按 ( P1 ×P2)
不完全双列杂交设计 ,并对组配的 12 个杂交组合 ,2
个对照组合 ck1 龙单 1 (甸骨 11A ×维尔 44) ,ck2 龙肇
1 (W153 ×铁 13) ,共 14 个组合按完全随机区组设计 ,
重复 3 次 ,每小区种双行 ,行长 5m ,行距 70cm ,穴距
30cm ,每穴单株进行产量配合力的分析。配合力具体
表现见表 1。
表 1 　辐 746 配合力测定
Table 1 　Combining ability test of Fu746
组合名称
cross name
小区平均产量
average yield (kg)
较 ck1 增减
compared with ck1 ( %) GCA
较 ck2 增减
compared with ck2 ( %) GCA
辐 746 ×甸骨 11A (Fu746 ×Diangu 11A) 5. 2 + 26. 833 + 19. 5 + 33. 333 + 25. 6
辐 746 ×W153 (Fu746 ×W153) 4. 6 + 12. 2 3 + 17. 9 3
辐 723 ×甸骨 11A (Fu723 ×Diangu 11A) 3. 9 - 0. 1 - 1. 2 0. 0 + 3. 85
辐 723 ×W153 (Fu723 ×W153) 4. 2 + 2. 4 + 7. 7
辐 734 ×甸骨 11A (Fu734 ×Diangu 11A) 4. 8 + 17. 1 3 + 14. 6 + 23. 133 + 20. 5
辐 734 ×W153 (Fu734 ×W153) 4. 6 + 12. 2 3 + 17. 9 3
742 ×甸骨 11A (742 ×Diangu 11A) 3. 4 - 7. 1 + 3. 8 - 12. 8 + 3. 85
742 ×W153 (742 ×W153) 4. 7 14. 6 3 + 20. 5 3
790 ×甸骨 11A (790 ×Diangu 11A) 4. 1 0. 0 + 4. 9 + 5. 1 + 10. 3
790 ×W153 (790 ×W153) 4. 5 + 9. 8 + 15. 4 3
885 ×甸骨 11A (885 ×Diangu 11A) 3. 8 - 7. 3 - 1. 2 - 2. 6 + 6. 45
885 ×W153 (885 ×W153) 4. 3 + 4. 9 + 10. 3
龙单 1(ck1) (Longdan 1 ck1) 4. 1 - - - -
龙肇 1(ck2) (Longzhao 1 ck2) 3. 9 - - - -
注 :小区面积为 6172m2 。3 表示差异达 0105 显著标准 ;33表示差异达 0. 01 极显著标准。GCA :一般配合力。
Note :Section area 617m2 . 3 difference at 0105 significant level ; 33 difference at 0101 significant level . GCA :general combination ability.
　　从表 1 看出 :由辐 746 组配的两个组合分别达显
著与极显著水平。说明辐 746 的一般配合力和特殊配
合力都明显高于其他诱变系和二环系。由于甸骨 11A
是农家品种 ,而辐 746 与之有极强的优势 ,说明辐 746
含有国外自交系 C103 血缘 ,而与 W153 组配的组合也
表现出很强的优势 ,说明诱变系辐 746 仍含有农家种
铁 13 的血缘。
212 　品质分析
辐 746 诱变系 198321985 年经黑龙江省农科院综
合化验室品质分析 ,含蛋白质 13147 %～15138 % ,赖氨
酸含量 0138 %～0142 % ,脂肪含量 4135 % ,粗淀粉含量
6119 %。较普通玉米蛋白质 ( 9 %～ 12 %) 、赖氨酸
(012 %)脂肪 (315 %) 的含量都高 ,是不可多得的组配
优质玉米的好材料。
213 　抗病性鉴定
1983 由山东农业科学院原子能利用研究所做人
工接种条件下抗病性鉴定 ,辐 746 表现为抗病性强的
特点 ,抗大斑病为 015 级 ,小斑病 015 级 ,未发现青枯
病及黑粉黑穗病。在自然条件下 ,高抗大斑病 ,耐瘤黑
粉、丝黑穗病 ,抗青枯病。
214 　生物学特征特性
辐 746 诱变系幼苗拱土能力较强 ,前期生长速度
较快 ,幼苗健壮 ,从出苗至成熟生育日数 110～114d (哈
尔滨) ,所需活动积温 2350 ℃左右 ,生育后期脱水快。
成株株高 190～200cm ,穗位高 75cm ,成株叶片数
17～18 片 ,2～8 叶窄长 ,叶宽上举 ,株型收敛 ,主叶脉
宽蜡白色 ,雄蓼分支 10～14 个 ,护颖绿色 ,黄色花药 ,
花丝浅绿色。
果穗圆柱形 ,籽粒橙黄色 ,中硬 ,白轴 ,穗长 16～
18cm ,穗粗 413cm ,粒行数 12～14 行 ,百粒重 24～28g ,
穗粒数 260～350 粒。
215 　辐 746 的应用情况
辐 746 自交系既继承了国外血缘 C103 配合力高
的特点 ,又吸收了农家品种铁 13 适应性广、品质佳、多
571　3 期 辐射诱变培育玉米自交系辐 746 及其应用
抗等特性 ,自 1978 年育成以来 ,虽未公开发放 ,就本单
位已审定推广了 4 个玉米杂交种 ,龙辐玉 1 号、龙辐玉
2 号、龙高 1 号、龙单 16 ,还有一批苗头组合正在试验。
21511 　龙辐玉 1 号 (甸骨 11A ×辐 746) 　黑龙江省农
业科学院原子能利用研究所选育 ,198121983 年参加黑
龙江省区域试验 ,17 点次平均产量 6936kgΠhm2 ,比对照
品种龙单 1 号、龙肇 1 号增产 1414 %。198221983 年参
加生产试验 ,8 点次平均产量 7266168kgΠhm2 ,比对照增
产 18197 %。表现抗病早发性好 ,后期脱水快 ,秆强不
倒伏。1984 年由省农作物品种审定委员会审定推广。
21512 　龙辐玉 2 号 (F564 ×辐 746) 　黑龙江省农业科
学院原子能利用研究所选育 ,198421985 年参加黑龙江
省区域试验 ,12 点次平均产量 6270kgΠhm2 ,比对照品种
龙单 5 号增产 11139 %。198521986 年参加生产试验 ,8
点次平均产量 685210kgΠhm2 ,比对照增产 816 %。表现
植株繁茂粗壮 ,抗倒伏 ,活秆成熟。大斑病 015～1 级 ,
瘤黑粉 015 % ,丝黑穗病 0123 %。1987 年由省农作物
品种审定委员会审定推广。
21513 　龙单 16 (龙系 53 ×辐 746) 　黑龙江省农业科
学院玉米研究中心选育 ,199521996 年区域试验平均公
顷产量 893211kg ,较龙单 13 号增产 1016 % ;1997 年生
产试验平均公顷产量 871415kg ,较对照品种龙单 13 号
增产 1415 % ; 表现抗大斑病、丝黑穗病 ,活秆成熟。
1998 年由省农作物品种审定委员会审定推广。
21514 　龙高 1 号 (龙 03 ×辐 746) 　黑龙江省农业科学
院玉米研究中心选育 ,199521996 年区域试验平均公顷
产量 839813kg ,与对照品种四早 6 号平产 ; 199721998
年生产试验平均公顷产量 809411kg ,较四早 6 号增产
410 % ;表现抗黑粉、黑穗病。1999 年由省农作物品种
审定委员会审定推广。
3 　小结与讨论
311 　无论常规育种中的杂交育种 ,还是回交育种 ,其
基本原理就是利用基因的重组、累加和互补等效应 ,筛
选适合育种目标的新类型材料 ,这只能是在原有基因
之间的重新组合。辐射诱变可导致基因突变、染色体
结构和数目的变异及细胞质突变 (叶绿体、线粒体等) 。
辐射诱变技术与常规育种方法结合起来 ,可扩大变异范
围 ,提高选择新类型玉米自交系的机率[3 ] 。本试验从辐
照与未辐照的平行群体中选择到的多个自交系 ,经配合
力、抗病性、品质等性状鉴定 ,在辐照群体中获得配合力
高、抗病性强、品质好的优良自交系辐 746 ,表明了辐射
可促进有益性状遗传重组的诱变特点。
312 　辐射材料的选择是选育的关键。考虑到变异机
理可推断性 ,我们采取的辐照材料是遗传基础比较稳
定的自交系干种子、活体植株等 ,但经过多年研究 ,没
有选育出好的玉米自交系材料 ,由于经过多代自交纯
合的玉米自交系 ,遗传基础比较稳定 ,但生活力下降 ,
经受不住辐照损伤 ,在种植群体很小的情况下 ,不易获
得多量可供选择的突变[4 ] ,但用杂交种的干种子或活
体植株为辐照材料 ,能扩大变异范围 ,增加变异幅度 ,
提高入选率 ,并已有选育应用生产的新品系 ,如辐
746、辐 2691[5 ] (龙辐玉 3 号母本) 等。因此 ,选择性状
上互补的两个自交系组配的杂交组合作为辐照材料 ,
对育种工作是个好的选择。
313 　尽管玉米辐射诱变育种工作不比其他作物开展得
晚 ,但由于是异花授粉作物 ,选育出的突变体不能直接
利用 ,必须经过杂种优势的测定才能利用 ,要比自交作
物突变体的利用经受更长时间、更多过程的考验 ,因此 ,
要充分利用已选出的优良品系 ,尽可能发挥其作用。
致谢 :黑龙江省农业科学院原子能利用研究所韩玉株、
胡杰研究员在本研究先期阶段做了大量工作 ,特此
感谢 !
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