全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 012001205
辐射诱变选育特优 63 糯的研究
黄荣华　张书标　章清杞　杨仁崔
(福建农林大学作物遗传育种研究所 ,福建 福州　350002)
摘　要 :用60 Coγ射线 350Gy 分别照射杂交稻保持系 (B 系) 和恢复系 (R 系) 干种子 ,M2 获得相
应的糯性基因 wx 突变体 ,并育成糯不育系 wxA 和糯恢复系 wxR ,组配出杂交糯稻新组合。特
优 63 糯与特优 63 具有相似的生育期、农艺性状、产量水平和抗性。
关键词 :辐射诱变 ;糯性基因 wx ;杂交糯稻
METHOD OF WAXY HYBRID RICE BREEDING THROUGH RADIATION
———DEVELOPMENT OF Teyou 63 nuo
HUANG Rong2hua 　ZHANG Shu2biao 　ZHANG Qin2qi 　YANG Ren2cui
( Institute of Genetics & Crop Breeding , Fujian Agricultural and Forestry University , Fuzhou , Fujian ,350002)
Abstract :Dried seeds of maintainer lines Longtepu B and restorer lines Minghui 63 were treated with 60 Coγ2ray at
the dose of 350 Gy , the waxy mutants of them were obtained in their M2 brown rice population respectively , then
waxy CMS lines , restorer lines and hybrid rice of Teyou63 nuo were developed. Teyou63 and Teyou63 nuo have the
similar growth duration ,agronomic traits ,yield potential ,disease resistance ,and high yield in seed production.
Key words :radiation induction ; waxy wx gene ; waxy hybrid rice
收稿日期 :2003211230
基金项目 :福建省教育厅科研项目 (项目编号 K02059)
作者简介 :黄荣华 (1969 - ) ,男 ,汉族 ,福建上杭县人 ,副研究员 ,从事水稻遗传育种研究。E2mail :ychjmq @sohu. com。杨仁崔为通讯
作者 ,0591 8376984
糯米是人们喜爱的传统食粮之一 ,也是副食品生产的重要原料。近年来 ,由于酿造、糕点以及食品
保健等行业的迅速发展 ,市场对糯米的需求量逐年上升 ,因此糯稻在我国仍然有一定的种植面积[1 ] 。但
是当前生产上所种植糯稻的常规品种 ,普遍存在着产量低、抗性差、适应性不广等问题[2 ] 。众所周知杂
交水稻以其强大的杂种优势曾为我国乃至世界的粮食增产作出巨大贡献 ,选育高产、优质、抗病的杂交
糯稻 ,拓宽杂种优势利用领域 ,也是水稻遗传育种的重要内容。有关糯稻育种研究已有一些报道[3～6 ] ,
但对杂交糯稻的研究相对较少 ,能在生产上大面积推广应用的杂交糯稻尚未见报道。我们在前人研究
工作的基础上 ,提出并实践了直接辐照诱变杂交稻保持系和恢复系 ,获得相应系的糯性突变体 wxB 和
wxR ,育成糯稻不育系和恢复系 ,组配出杂交糯稻组合[7 ] 。本文就特优 63 糯选育为例阐明辐射诱变选育
杂交糯稻育种技术新体系。
1 　材料与方法
111 　材料
籼型杂交稻不育系龙特浦 A 和保持系龙特浦 B 的种子由福建省农科院稻麦研究所周天理研究员
1　核 农 学 报　2005 ,19 (1) :1～5Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
提供 ;恢复系明恢 63 的种子由福建省三明市农业科学研究所提供。
112 　方法
11211 　材料的处理、种植和筛选　1997 年 11 月 ,用 350Gy 60 Coγ射线辐照保持系龙特浦B 和明恢 63 干
种子各 015kg ,15d 后于海南三亚播种 M1 。M1 丛插密植 ,于黄熟期混收 M1 植株上所结全部籽粒 (M2 ) 。
M2 经充分晒干后出糙 (不损伤胚) ,在糙米群体中筛选可能是糯性突变体的胚乳呈蜡质、不透明糙米 ,用
小刀将上选糙米从远胚端 1Π3 处横切 ,切口蘸 1 %I22KI 溶液 ,根据淀粉与碘化钾溶液的显色反应原理 ,
鉴定真假突变体 (切口迅速变蓝黑色 ,为假突变体 ;切口不变色 ,为真突变体) 。
11212 　杂交糯稻不育系和恢复系的选育　将筛选到的糯性突变体龙特浦wxB 和明恢 63wxR 糙米 ,置于
1 ‰升汞水消毒处理 1min 后取出 ,用清水清洗多次 ,按常规浸种、催芽、播种 ,同时播种龙特浦 A 和明恢
63。于抽穗期完成龙特浦 wxB 与龙特浦 A 的杂交 ,而后种植并完成 F1 与龙特浦 wxB 的回交 ,按以上相
同的方法挑选 BC1 F1 群体中糯性籽粒播种 ,因糯性突变为隐性单基因突变 ,因此 ,糯 BC1 F1 是龙特浦
wxA 纯合体 ,与龙特浦wxB 的继续回交 ,即进行龙特浦wxA 的原种生产 ,至此 ,龙特浦wxA 的转育工作完
成。对上选的明恢 63wxR ,可根据 M2 株叶形态、生育期、穗部性状是否和明恢 63 一致 ,以及糯性有无分
离 ,选择优良单株进行明恢 63 wxR 株系的原种繁殖。
11213 　龙特浦 wxA 生物学特性观察 　于福建福州、福建沙县和海南三亚 3 地分别播种龙特浦wxA 和龙
特浦 A ,观察记载抽穗期 ,主茎叶片数 ,测量颖花长、颖花宽及颖花长Π宽比。盛花期从群体中随机选 10
株 ,每株选 1 穗 ,取穗中、上部当天或次日要开放的成熟颖花 3 朵 ,挑出其中的全部花药 ,用 1 %的 I22KI
染色 ,制成涂片 ,置于 100 倍显微镜下观察 3 个视野。花粉育性按典败、圆败、染败为不育 ,黑染为可育
两类进行统计分析[9 ] ,以 3 个视野的平均不染花粉率代表该单株育性。抽穗后期 ,考查柱头外露率。
11214 　龙特浦 wxA 异交特性 　2001 年 5 月 ,于福建沙县进行龙特浦 wxA 原种生产 ,母本 5 月 15 日播
种 ,父本 5 月 22 日播种 ,播差期为 7d ,父母本行比为 2∶8 ,面积 0104hm2 。同年冬季 ,在海南三亚进行特
优 63 糯制种试验 ,父本明恢 63wxR 分 3 期播种 ,第 1 期 12 月 3 日播 ,第 2 期 12 月 10 日播 ,第 3 期 12 月
17 日播 ;母本距第 1 期父本差期 25d ,父母本行比 2∶10 ,面积 0106hm2 。
11215 　特优 63 糯产量试验　2002 年 3 月 ,分别在福建福州、沙县两地进行特优 63 糯重复产量试验 ,4
重复 ,小区面积 010013hm2 ,插秧规格 20cm ×20cm。同年 12 月 ,在海南三亚进行特优 63 糯大区产量对比
试验 ,面积 01013hm2 ,对照品种均为特优 63。
11216 　特优 63 糯米质分析和抗性鉴定 　2002 年 ,将同季种植的特优 63 糯及亲本经室温贮藏 3 个月
后 ,送农业部稻米及制品质量监督检验测试中心 (杭州) 进行米质分析。2003 年 6 月 ,于福建上杭茶地
对特优 63 糯及其亲本进行稻瘟病旱病圃抗性鉴定。
2 　结果与分析
211 　特优 63 糯选育
1998 年 5 月 ,在龙特浦B 和明恢 63 的M2 糙米群体中分别筛选到糯性突变体 8 粒和 5 粒 ,种子经消
毒处理后 ,与对照龙特浦 A 和明恢 63 同期播种 ;同年 8 月在福州福建农林大学校内农场完成龙特浦 A
与其中 1 个龙特浦wxB 单株的杂交 ,获杂交 F1 种子 ;同年 12 月将 F1 播种于海南 ;次年 3 月完成 F1 与龙
特浦wxB 的回交 ,获BC1 F1 种子 ;次年 8 月 ,于福州播种糯BC1 F1 ,进行龙特浦wxA 原种繁殖。至此 ,龙特
浦 wxA 选育工作完成。
糯稻恢复系明恢 63 wxR 的选育 ,参照明恢 63 的株叶形态、生育期、穗部性状、结实率以及散粉状况
等 ,选择其中的优良单株进行明恢 63 wxR 株系原种繁殖。1999 年冬 ,于海南进行特优 63 糯制种试验。
2000 年 5 月 ,于福州种植观察特优 63 糯性状表现 ,2002 年 3 月 ,于福建福州、沙县进行特优 63 糯多重复
产量试验 ,同年冬季 ,于海南进行特优 63 糯大区产量对比试验。2003 年 6 月 ,于福建进行特优 63 糯稻
　　　
2 核　农　学　报 19 卷
瘟病抗性鉴定。特优 63 糯的整个选育工作见
右框图。
212 　龙特浦 wxA主要生物学特性
21211 　生育期、株高及主茎总叶片数 　龙特浦
wxA 全生育期与龙特浦 A 相同。福州 3 月中旬
播种 ,6 月下旬抽穗 ,播始历期 103d ;5 月中旬
播种 ,7 月底抽穗 ,播始历期 76d ;沙县 3 月中旬
播种 ,6 月下旬抽穗 ,播始历期 105d ,6 月中旬
播种 ,8 月底抽穗 ,播始历期 74d ;海南三亚 12
月中旬播种 ,3 月中旬抽穗 ,播始历期 90d。龙
特浦 wxA 株高 90cm 左右 ,根系发达 ,分蘖力中
等 ,株型紧凑 ,出穗整齐 ,叶色浓绿 ,叶鞘叶缘
稃尖呈紫色。主茎总叶片数同龙特浦 A 相同
为 14～15 叶 ,主要农艺性状与龙特浦 A 差异不
显著 (表 1) 。
21212 　穗部性状、花器性状及花粉育性 　2001
年 ,于福建福州、沙县和海南三亚 3 地分别同期
播种龙特浦 wxA 和龙特浦 A ,抽穗扬花盛期分
别考查了它们的穗部性状、花器性状及花粉育
性等性状 ,结果表明 ,龙特浦 wxA 和龙特浦 A
在穗长、每穗颖花数、颖花长、颖花宽、颖花长
宽比、柱头外露率及不染花粉率等性状上差异均不显著 (表 2) 。
表 1 　龙特浦 wxA 生育期、株高及主茎叶片数
Table 1 　The duration , plant hight and main panicle leaves of Longtepu wxA
种植地点
place
不育系
CMS line
播种期
sowing date
(mΠd) 抽穗期heading date(mΠd) 播始历期days from sowingto heading (d) 株高plant hight(cm) 主茎叶片数leaf number ofmain stem
福建福州 Fuzhou ,Fujian 龙特浦 wxA Longtepu wxA 3Π15 6Π26 103 9215a 1416a
龙特浦 A Longtepu A 3Π15 6Π26 103 9310a 1414a
龙特浦 wxA Longtepu wxA 5Π10 7Π25 76 9018a 1318a
龙特浦 A Longtepu A 5Π10 7Π25 76 9115a 1410a
福建沙县 Shaxian , Fujian 龙特浦 wxA Longtepu wxA 3Π12 6Π25 105 9416a 1418a
龙特浦 A Longtepu A 3Π12 6Π25 105 9613a 1415a
龙特浦 wxA Longtepu wxA 6Π15 8Π28 74 9211a 1319a
龙特浦 A Longtepu A 6Π15 8Π28 74 9315a 1318a
海南三亚 Sanya , Hainan 龙特浦 wxA Longtepu wxA 12Π15 3Π15 90 8915a 1412a
龙特浦 A Longtepu A 12Π15 3Π15 90 9112a 1410a
　　注 :数字后相同字母表示 5 %显著水平差异不显著 ;下表同。
　　Note :the same letter after data means no singnificance different at 0105. The same as following tables.
213 　龙特浦 wxA米质
经农业部米质质检中心检验 ,龙特浦 wxA 米质化验结果为糙米率 7913 % ,精米率 7211 % ,整精米率
4313 % ,碱硝值 615 级 ,胶稠度 100mm ,直链淀粉含量 115 % ,蛋白质含量 1017 % ,其中精米率、硝碱值、胶
稠度、蛋白质含量 4 项指标达优质米 1 级标准 ,糙米率、直链淀粉含量 2 项指标达优质米 1 级标准。
214 　龙特浦 wxA繁殖、制种产量表现
龙特浦 wxA 开花习性似龙特浦 A ,一般抽穗后 2d 开始开花 ,在天气晴朗的条件下 ,始花在上午 9
时 ,盛花在上午 11 时左右 ,终花在下午 2 时左右。单个穗子从开第 1 朵花到开完最后一朵花需要 5d ,整
个植株从开第 1 朵花到开完最后一朵花约 10～15d。2001 年 5 月 ,沙县繁殖龙特浦 wxA 0104hm2 ,父、母
3　1 期 辐射诱变选育特优 63 糯的研究
本花期相遇良好 ,实收龙特浦 wxA 干种子 01105t ,折合产量 21625tΠhm2 ; 海南配制特优 63 糯 ,面积
0106hm2 ,花期相遇良好 ,实收干种子 01189 t ,折合产量为 31150tΠhm2 (表 3) 。
表 2 　龙特浦 wxA 穗部性状、花器性状及花粉育性
Table 2 　The characteristics of panicle and spikelet of Longtepu wxA
种植地点
place
不育系 CMS line
穗长
panicle
length (cm)
每穗颖花数
spikelets Π
panicle
颖花长
spikelet
length (cm)
颖花宽
spikelet
breadth (cm)
长Π宽
lengthΠ
breadth
柱头外露率
extent of stigma
exsertion ( %)
不染花粉率
pollen sterile
rate ( %)
福建福州 龙特浦 wxA Longtepu wxA 2415a 17013a 0182a 0132a 2156 3511a 99122a
Fuzhou ,Fujian 龙特浦 A Longtepu A 2418a 17615a 0181a 0132a 2153 3515a 99157a
福建沙县 龙特浦 wxA Longtepu wxA 2512a 18515a 0183a 0132a 2159 3815a 99102a
Shaxian ,Fujian 龙特浦 A Longtepu A 2414a 16814a 0183a 0133a 2152 3810a 99175a
海南三亚 龙特浦 wxA Longtepu wxA 2316a 16815a 0180a 0132a 2150 3311a 98152a
Sanya ,Hainan 龙特浦 A Longtepu A 2310a 16515a 0181a 0131a 0161 3015a 98195a
表 3 　龙特浦 wxA 产量构成因素
Table 3 　The yield components of Longtepu wxA
种植地点
place
丛有效穗数
productive
paniclesΠplant 每穗粒数spikeletsΠpanicle 结实率seed settingrate ( %) 千粒重10002grainweight (g) 理论产量theoreticalyield (t·hm - 2) 实际产量yield (t·hm - 2)
福建福州 Fuzhou ,Fujian 1615 143 32117 2810 3118 21625
海南三亚 Sanya ,Hainan 1618 155 34119 2812 3177 31150
215 　特优 63 糯种植表现
21511 　产量 　由龙特浦 wxA 组配糯稻恢复系明恢 63 糯而成的杂交糯稻特优 63 糯 ,具有同对照特优 63
相同的生育期、相似的农艺性状、产量潜力和适应性。2002 年在福州农林大学校内农场和福建沙县洋
枋良种场两地分别进行重复产量试验 ,4 次重复 ,小区面积 010013hm2 ,折合干谷产量分别为 81154tΠhm2
和 91150tΠhm2 ,比对照特优 63 分别增产 4174 %和 4153 %。同年冬季海南大区种植 ,面积 01013hm2 ,折合
干谷产量 81025 tΠhm2 比对照特优 63 增产 1190 %(表 4) 。
表 4 　特优 63 糯产量构成因素
Table 4 　The yield components of Teyou 63 nuo
种植地点
place
组 合
combination
株 高
plant
hight (cm)
穗 长
panicle
length (cm)
丛有效穗数
number of productive
paniclesΠplant 每穗粒数spikeletsΠpanicle 结实率seed settingrate ( %) 千粒重10002grainweight (g) 理论产量theoreticalyield (t·hm - 2) 实际产量actual yield(t·hm - 2)
福建福州
Fuzhou ,Fujian
特优 63 糯
Teyou 63 nuo
11512a 2715a 1116a 165a 8512a 2810a 111415a 81154a
特优 63
Teyou 63
11615a 2612a 1018a 158a 8318a 2815a 91825b 71785a
福建沙县
Shaxian ,Fujian
特优 63 糯
Teyou 63 nuo
12015a 2814a 1114a 173a 8715a 2810a 121075a 91150a
特优 63
Teyou 63
11814a 2815a 1018a 178a 8512a 2815a 111670a 81753a
海南三亚
Sanya ,Hainan
特优 63 糯
Teyou 63 nuo
10815a 2516a 1214a 145a 8210a 2715a 101140a 81025a
特优 63
Teyou 63
10612a 2415a 1210a 142a 8015a 2810a 91600a 71875a
21512 　米质 　特优 63 糯及其亲本米质经农业部质检中心测定 (表 5) ,从表中可以看出 ,特优 63 糯保持
双亲较高的糙米率和精米率 ,但整精米率 6211 %明显高于双亲 ,碱消值、直链淀粉含量和蛋白质含量介
于双亲之间 ,其中整精米率、胶稠度和蛋白质含量达国家 1 级米标准。
4 核　农　学　报 19 卷
表 5 　特优 63 糯及其双亲稻米品质比较
Table 5 　Comparison of Teyou 63 nuo with its parents for grain quality
品种 (系)
variety(line)
糙米率
rate of
brown rice ( %)
精米率
rate of
milled rice ( %)
整精米率
rate of head
milled rice ( %)
碱消值
alkali
spreading value
胶稠度
gel consistency
(mm)
直链淀粉含量
amylose content
( %)
蛋白质含量
protein content
( %)
龙特浦 wxA Longtepu wxA 7913 7211 4313 615 100 115 1017
明恢 63 糯 Minghui 63 nuo 7710 6918 3610 410 100 119 1114
特优 63 糯 Teyou 63 nuo 7712 7013 6211 518 100 118 1018
21513 　抗性　稻瘟病苗期抗性鉴定试验结果表明母本龙特浦 wxA 抗性 6 级 ,恢复系明恢 63 糯抗性 4
级 ,杂种特优 63 糯抗性 4～5 级 ,抗、感病对照种分别为 R669 和珍汕 97A ,抗性分别为 3 级和 7～9 级 ,特
优 63 糯表现中抗稻瘟病。
3 　讨论
辐射诱变杂交稻保持系 (B 系) ,可获得相应 B 系糯性基因突变体 wxB ,并转育成完全保持原 A 系生
育期、异交率、配合力和不育性等综合优良性状的糯稻不育系 wxA。wxA 与原 A 系相比较 ,遗传上仅一
对隐性单基因之差 ,即表现出直链淀粉含量上的显著差异 (wxA 直链淀粉含量 < 2 %) 。目前 ,我们采用
该育种技术已育成糯稻不育系 7 个 ,其中的龙特浦 wxA、冈 46wxA、D62wxA、嘉农 wxA1、嘉农 wxS1 等 5 个
糯稻不育系 ,已通过福建省技术成果鉴定 ,并组配出糯稻组合在生产上试验试种。
辐射诱变杂交稻恢复系 (R 系) ,同样可获得相应 R 系糯性突变体 wxR ,wxR 与原 R 系具有相同的生
育期、农艺性状、花粉量、开花习性和配合力。目前 ,应用该育种技术路线已把生产上应用的主要恢复系
明恢 63、明恢 86、蜀恢 527、辐恢 838 等改造成糯稻恢复系。
生产实践表明 ,由该技术路线育成的杂交糯稻与原杂交稻相比 (如特优 63 糯与特优 63) ,具有相似
的生育期、株叶形态、农艺性状、产量潜力和适应性 ,可直接应用于生产。因此 ,有望实现把当前生产上
推广应用的高产、优质、抗病组合改造成相应的杂交糯稻组合。
龙特浦 wxA 在保持了原龙特浦 A 大穗、开花习性好、异交率高以及繁殖制种产量高等优点的同时 ,
也保留对外界环境条件敏感的问题 ,即在某些特定条件下抽穗 ,会产生一定比例的自交结实现象。因
此 ,龙特浦 wxA 在生产应用过程中必须避开这种气候 ,选择最适宜的播种时期和地点 ,同时 ,加强田间
的去杂和保纯工作 ,确保种子纯度。
参考文献 :
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5Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2005 ,19 (1) :1～5