全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 05234720
航天诱变选育高产优质小麦新品系龙辐 0220958
王广金1 　闫文义1 　孙　岩1 　黄景华1 　刁艳玲1 　兰　静2
郭　强1 　邓双丽1 　孙光祖1
(11 黑龙江省农业科学院作物育种研究所 ,黑龙江 哈尔滨　150086 ;
21 农业部谷物及制品质量监督检验测试中心 ,黑龙江 哈尔滨　150086)
摘 　要 :经返回式卫星搭载纯系小麦龙 9424083 的风干种子 ,从第 6 代 (SP6 ) 中选育出了高产优
质抗病性强的新品系龙辐 0220958。该品系的主要农艺性状较其亲本有不同程度的改善 ,在产
量鉴定中较对照品种增产 1815 %～2215 % ,且差异极显著 ;较原亲本增产 614 %。在品质性状
上 ,龙辐 0220958 面粉的沉降值、面团的最大抗延阻力和面积分别较原亲本增加 514ml、175E1U
和 34cm2 ,达到了优质强筋麦的标准。同时 ,龙辐 0220958 的抗病性较其亲本也有不同程度的
提高。
关键词 :小麦 ;航天诱变 ;高产 ;优质
BREEDING OF NEW WHEAT LINE LONGFU0220958 WITH HIGH YIELD AND
GOOD QUALITY BY SPACE INDUCTION
WANG Guang2jin1 　YAN Wen2yi1 　SUN Yan1 　HUANGJing2hua1 　DIAO Yan2ling1
LAN Jing2 　GUO Qiang1 　DENG Shuang2li1 　SUN Guang2zu1 3
(11 Crop Breeding Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Science , Harbin , Heilongjiang ,150086 ;
21 Cereal and Products Quality , Supervisory Inspection and Test Center of Ministry of Agriculture , Harbin , Heilongjiang ,150086)
Abstract :The seeds of wheat line Long 9424083 were boarded on recoverable satellite. New line Longfu0220958
with high yield , good quality and disease resistance was selected in the six generations (SP6 ) . The yield of the
Longfu0220958 increased than CK 1815 %～ 2215 % , and than its parent 614 %. The quality parameters of
Longfu0220958 ,such as sedimentation value of flour , maximum resistance and area of its drought were higher than
its parent 514ml、175E1U and 34cm2 , respectively. And disease resistance of the Longfu0220958 had been
improved comparing with its parent .
Key words : wheat ; space induction ; high yield ; good quality
收稿日期 :2004210209
基金项目 :国家高新技术研究计划 (863 计划)项目 (2002AA241011)
作者简介 :王广金 (1962 - )男 ,黑龙江海伦人 ,研究员 ,博士 ,从事小麦诱变与生物技术育种研究 , Email : wangguangj @ hotmail . com。
孙光祖为通讯作者。
黑龙江省是我国春小麦的主产区之一。20 世纪 90 年代以前 ,由于在小麦育种上过分重视产量而
忽视了品质 ,致使小麦品质下降 ,销售市场萎缩 ,种麦及其加工的效益下滑。经过 10 多年的努力 ,我省
在小麦品质育种上已经取得了重大进展 ,选育推广了一批优质小麦新品种 ,基本解决了小麦品质低下的
问题。但由于现在种植的小麦优质品种大多产量较低 ,尽管收购上实行了优质优价 ,但总体的经济收益
仍然不高。因此 ,尽快选育推广高产优质的小麦品种是小麦育种的迫切任务。
743　核 农 学 报　2005 ,19 (5) :347～350Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
宇宙环境与地面有很大差别 ,它具有强辐射、微重力、弱磁场、超洁净和超真空等特点。这些物理因
素的综合作用可引起一系列复杂的生物学效应。我国自 1987 年以来 ,利用返回式卫星、航天飞机和高
空气球搭载作物种子等生物材料 ,成功地进行了航天诱变育种研究 ,已选育了 19 个新品种、50 多个新
品系和一大批优质种质资源 ,新品种的累计种植面积已超过了 27 万 hm2 [1 ] 。实践表明 ,空间诱变是选
育农作物新品种的又一有效手段 ,它具有辐射诱变所不具备的特点[2～4 ] 。本研究的目的就是利用航天
诱变技术 ,选育产量高、品质好的小麦新品种 ,以提高小麦的经济效益。
1 　材料与方法
111 　供试材料与卫星搭载
供试材料为龙 9424083 (品种名为龙麦 26 的纯系种子) ,含水量 1210 %。试验种子分两份 ,1 份用于
卫星搭载 ,1 份留做地面对照 ,每份种子 200 粒。1996 年 10 月试验种子搭载我国第 17 颗返回式试验卫
星。卫星运行的近地点 175km ,远地点 345km ,运行时间 15d ,舱内微重力 115 ×10 - 5 g ,真空度 10 - 8 Pa ,辐
射积分通量 1010 eΠcm ,剂量为 01179mGyΠd。
112 　新品系选育经过
1997 年春天将卫星搭载的种子连同地面对照播于田间 ,调查了 SP1 代的出苗状况、生育状况和物候
期 ,成熟后按株收获 ,不做选择。1998 年按株行种植 ,获得 SP2 代 ,并种植相应未处理对照。整个生育期
间按育种目标进行考察和选拔单株 ,并计算入选株率。以后各代均按系谱法种植和选择。2002 年在第
6 代 (SP6 )中决选出了优异品系龙辐 0220958。经 2003 - 2004 两年的产量对比、异地鉴定、品质分析和抗
病性接种鉴定 ,表明龙辐 0220958 属高产优质抗病性强的优异新品系 ,具有巨大的开发潜力。
113 　龙辐 0220958 特征特性的考察和产量对比试验
2002 - 2004 年连续考察了龙辐 0220958 的植物学特征。2003 - 2004 该品系参加了晚熟组产量对比
试验 ,小区面积 6m2 ,3 次重复 ,对照品种为新克旱 9 号 ,常规管理 ,成熟后采样考种 ,实收计产。为了进
一步明确龙辐 0220958 与原亲本龙 9424083 农艺性状和产量水平上的差异 ,2004 年在产量对比试验中又
增加了龙 9424083。
114 　高分子量麦谷蛋白亚基( HMW2GS)和醇溶蛋白测定
HMW2GSSDS2PAGE用电泳分析 ,其中分离胶 C = 12 % ,T = 114 % ;浓缩胶 C = 3 % ,T = 216 %。HMW2
GS 编号按 Payne PI[5 ]的方法命名。醇溶蛋白的 A2PAGE电泳分析按张延滨等[6 ]的方法进行。
115 　品质测定
蛋白质按 NYΠT321982 的检测方法测定。湿面筋按 GBΠT1450821989 的检测方法测定。沉降值按
AACC56261A 的检测方法测定。粉质仪分析按 AACC54221 的检测方法进行。拉伸仪分析按 AACC54210
的检测方法进行。
2 　结果与分析
211 　SP2 代的入选率
SP2 代共种了 76 个株行 ,总计 5276 个单株 ,出苗后详细考察了苗姿、生育状况、抗病性和主要农艺
性状等 ,并按育种目标进行了严格筛选 ,最终从 5276 个单株中选出了 68 株 ,入选率为 1129 %。
212 　龙辐 0220958 的特征特性与产量水平
21211 　龙辐麦 0220958 的主要植物学性状
苗期发育较缓 ,半匍匐 ,叶色深绿 ,分蘖力强 ,株型较收敛。株高 80～85cm ,长芒 ,方型穗 ,黄壳 ,颖
斜肩 ,颖面光滑。红粒 ,椭圆型 ,粒较大 ,角质。
21212 　龙辐 0220958 的产量水平与主要农艺性状
2003 年在产量对比试验中 ,龙辐 0220958 平均产量为 45217kgΠ667m2 ,较对照新克旱 9 号增产
2215 % ,差异极显著 ;2004 年在产量对比试验中 ,平均产量为 41912kgΠ667m2 ,较对照增产 1815 % ,差异极
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图 1 　龙辐 0220958 与其亲本的植株
Fig. 1 　Plants of the Longfu0220958 and its parent
1 :亲本龙 9424083 　2 :龙辐 0220958
1 :parent Long9424083 　2 :Longfu0220958显著。龙辐 0220958 较龙 9424083 增产 614 % ,差异不显著。龙辐 0220958 与其亲本及对照品种的主要农艺性状考种结果与其产量列于表 1 ,植株性状见图 1。由表 1 可看出 ,龙辐 0220958 的穗长增加 017cm ,每穗不育小穗数减少 112 个 ,单株粒数增加 416 个 ,千粒重增加 117g。可见龙辐 0220958 的主要产量构成因子较其亲本有了不同程度的改善 ,尤其表现在不育小穗减少和千粒重增加等上。说明龙辐 0220958 具有较大的增产潜力。213 　龙辐 0220958 的抗病性2003 - 2004 年两年的接种鉴定结果见表 2 ,龙辐0220958 对杆锈病免疫 ,高抗叶锈病 ,其抗锈病能力与亲本相同。但龙辐 0220958 的根腐病抗性较亲本高一级 ,赤霉病抗性也好于亲本。214 　龙辐 0220958 的高分子量麦谷蛋白亚基( HMW2GS)组成
SDS2PAGE 的电泳分析表明 , 龙辐 0220958 的
HMW2GS 组成为 Glu2A1 2 3 、Glu2B1 7 + 9 和 Glu2D1 5 + 10 ,其亚基组成与其亲本龙 9424083 相同 ,Glu2D1 5
+ 10 被认为是优质亚基 ,与小麦的加工品质密切相关。根据现有 HMW2GS 评分标准 ,龙辐 0220958 的
HMW2GS 为最高 10 分。
表 1 　龙辐 0220958 及其亲本的农艺性状和产量
Table 1 　Agronomical characters and yield of Longfu0220958 and its parent
材料
material
生育期
growth
period(d)
株高
plant height
(cm)
穗长
spike length
(cm)
每穗小穗数 No. of spikelets per spike
可育
fertile
不育
sterile
合计
total
龙辐 0220958 Longfu0220958 91 7912 ±312 1112 ±012 1513 ±017 413 ±012 1916 ±017
龙 9424083 (亲本) Long9424083 (parent) 89 7318 ±119 1015 ±014 1313 ±011 515 ±014 1818 ±015
新克旱 9 Xinkehan9 (CK) 92 8115 ±211 915 ±013 1217 ±015 412 ±013 1714 ±017
材料
material
单穗粒数
grain number
per plant (No. )
千粒重
10002grain
weight (g)
容重
test weight
(gΠL) 产量field(kgΠ667m2) 较 CK增产increasecomparing with
control ( %)
较亲本增产
increasing
compare with
parent ( %)
龙辐 0220958 Longfu0220958 3612 ±218 3919 ±112 82717 ±311 41912 ±312 1815 3 3 614
龙 9424083 (亲本) Long9424083 (parent) 3116 ±015 3812 ±019 82817 ±510 39410 ±510 1113 3 -
新克旱 9 Xinkehan9 (CK) 2915 ±113 2915 ±018 81512 ±610 35317 ±411 - -
注 : 3 和 33 分别表示 0105 和 0101 水平差异显著。
Note : 3 and 33 indicated significant difference at 0105 and 0101 levels , respectively.
表 2 　龙辐 0220958 及其亲本龙 9424083 的抗病性
Table 2 　Resistance to disease of Longfu0220958 and its parent Long9424083
材料 material 杆锈病 stem rust 叶锈病 leaf rust 根腐病 root rot 赤霉病 scab of weat
龙辐 0220958 Longfu 0220958 0 0″ 2 3 -
龙 9424083 long9424083 0 0″ 3 3 +
注 :0 :免疫 ;0″:高抗 ;2 :中抗 ;3 :中感
Note :0 :immunity ;0″:high resistance ;2 :middle resistance ;3 :susceptibility
943　5 期 航天诱变选育高产优质小麦新品系龙辐 0220958
图 2 　龙辐 0220958 和亲本的醇溶蛋白电泳图谱
Fig. 2 　Guliadin electrophoretograms of
Longfu0220958 and its parent
11 亲本　21 龙辐 0220958
11parent 　21Longfu0220958215 　龙辐 0220958 的醇溶蛋白电泳图谱醇溶蛋白的电泳图谱见图 2 ,龙辐 0220958 与其亲本在α、β、γ区的谱带完全相同 ,在ω区 1～5 条谱带也与亲本相同 ,但缺少了亲本的第 7、8、9 条带 ,同时 ,在亲本的第 5 与第 6 条带间多了 A 带 ,第 8 与第 9 条带间多了 B 带 ,在第 9与第 10 条带间多了 C 带。小麦的醇溶蛋白电泳图谱是由遗传决定的 ,不受外界环境的影响 ,常被作为鉴定小麦种质的蛋白指纹。龙辐 0220958 在醇溶蛋白电泳图谱上的差异是它有别于亲本龙 9424083 的蛋白质标志。216 　龙辐 0220958 的品质龙辐 0220958 的品质分析结果列于表 3。由表 3 所列的各项品质指标看出 ,龙辐 0220958 的品质已达到优质强筋麦的标准 ,与其亲本龙 9424083 相比 ,除面团的稳定时间少416min 外 ,其它品质性状达到或已超过了亲本。尤其指出的是龙辐 0220958 面团的最大抗延阻力和面积比其亲本分别高 175E1U 和 34cm2 ,更适合加工面包和用于配麦与调粉。
表 3 　龙辐 0220958 与其亲本的品质性状
Table 3 　Quality characters of Longfu0220958 and its parent
材料
material
蛋白质含量
protein
content ( %)
湿面筋含量
wet qluten
content ( %)
沉降值
sedimentation
value (ml)
形成时间
development
time (min)
稳定时间
stability
time (min)
最大抗延阻力
maximum resi2
stance ( E. U)
延伸性
extendibility
(cm)
面积
area
(cm2)
龙辐 0220958 Longfu0220958 1516 3519 5919 715 1215 603 2011 162
龙 94240836 Long9424083 (parent) 1610 3711 5415 712 1711 428 2117 128
3 　讨论
亲本龙 9424083 已于 1998 年审定推广 ,命名为龙麦 26 ,该品种是目前黑龙江省种植面积最大的优质
强筋小麦。但该品种的主要缺陷是在生育条件差时 ,不育小穗增多 ,产量不稳 ;在品质性状上抗延阻力
较小。龙辐 0220958 恰好在这些性状上得到了改善。由此可预见龙辐 0220958 具有很广阔的研发前景。
航天诱变育种的实践证明 ,航天诱变具有生理损伤小 ,有益突变多的特点 ,而且不少还具有“微突
变”性质[8 ] ,这就为品种改良提供了一种有效途径。本研究中航天诱变在保留了亲本龙 9424083 优良农
艺性状的基础上 ,改善了该品种的一些不良性状 ,最终选育出了高产优质的新品系龙辐 0220958。
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