全 文 ：　文章编号 :100028551 (2000) 0620342205
空间技术诱发的水稻早熟突变系
的品质性状变异
吴殿星　舒庆尧　夏英武
(浙江大学核农所　浙江 杭州　310029)
摘要 :对空间技术诱发产生的 9 个水稻早熟突变系分析表明 :与原亲本相比 ,突变系
的外观品质变化明显 ;表观直链淀粉含量 (AAC)出现高、中、低 3 种变异 ;多数突变系
的淀粉粘滞特性和碱消值比原亲本差 ,少数相似 ;胶稠度与原亲本相仿或明显改良 ;
除突变系 SP501 外 ,农艺性状变差 ,但千粒重增加明显。
关键词 :空间技术 ;早熟突变系 ;食用品质性状 ;农艺性状 ;水稻
收稿日期 :1998211221
作者简介 :吴殿星 (1971 —) ,浙江大学核农学所助理研究员 ,从事水稻诱变育种及用标记技术选择改良稻米品质研究
随着生活水平的日益提高 ,消费者对粮食品质的要求越来越高。稻米作为我国的主要食
粮 ,其品质改良尤其是早籼食用品质改良显得尤为重要。作为常规育种不可缺少的重要辅助
手段 ,理化诱变技术在创造早熟突变和品质变异等方面具有独特的作用与功效[1 ] 。许多育种
家选用理化诱变剂直接处理优质中籼或迟熟新品种 (系) 培养早熟优质突变新品种[2 ] 。作为
新诱变育种技术 ,空间技术成功诱发了类型丰富的新种质 ,并从中选育了一些优良新品系 ,但
未见有关品质变异的报道[3 ,4 ] 。本研究以广东省佛山市农科所选育的优质中籼三抗 (抗病、抗
虫、抗倒伏)新品种粳籼 89 为材料 ,经空间技术诱变后 ,选育了若干早熟突变系 ,现对其中 9 个
突变系的品质特性进行分析 ,主要结果如下 :
1 　材料和方法
111 　材料来源
试验材料系 SP501～SP509 ,由空间技术诱变优质三抗中籼新品种粳籼 89 后 ,SP2 筛选不
同的早熟突变体衍生而来[5 ] 。分析时以原亲本作为对照。
112 　种植与收获
突变系和对照于 1998 年 3 月 29 日播于原浙江农业大学试验农场 ,4 月 30 日按单株移
栽 ,每突变系种 100 株 ,7 月 15 日收获。收获时 ,每突变系随机选 5 株 ,取成熟饱满籽粒进行
各项品质分析。对照因抽穗较迟 ,于 8 月 13 日收获。
113 　农艺性状调查
收获前 2d ,各突变系随机取样 10 株 ,调查株高、分蘖数、穗长、平均每穗粒数、结实率、千
粒重等农艺性状。
243　 核 农 学 报　2000 ,14 (6) :342～346Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
114 　外观品质观察
粒型 :取突变系种子 10 粒 ,观察谷粒形状 ,并用游标卡尺测量长度和宽度 ,计算长宽比。
胚乳外观 :取突变系种子 200 粒 ,先用塑料瓶密闭保湿 40 ℃烘 4h ,再经 40 ℃鼓风去湿烘
16h ,用 STA KE 糙米机脱壳 ,肉眼直接观察胚乳外观特性。
115 　AAC测定
取突变系种子 ,先经 STA KE 糙米机和精米机脱壳 ,再用旋风式磨粉机 (Cycloning Sample
Mill)磨成粉末 ,过 100 目筛。测试样品及 AAC 标样于恒湿柜中放置 4d ,按农业部标准
(N Y147288)测定 [6 ] 。测出的光密度经计算机 Microsoft Excel f x 软件中预测 AAC。
116 　碱消值测定
碱消值 (糊化温度)测定按农业部标准 N Y147288 进行 ,在结果表达上将 1 级和 2 级统称
为 2 级。
117 　胶稠度测定
胶稠度测定按农业部标准 (N Y147288)进行。
118 　淀粉粘滞特性测定
淀粉粘滞性采用澳大利亚 Newport Scientific 仪器公司生产的 RVA ( Rapid Visco Analyz2
er ,Model 3D) 快速测定。用 TCW ( Thermal Cycle for Windows) 配套软件进行分析。根据
AACC(美国谷物化学协会) 规程 (1995261202) ,含水量为 1410 %时 ,样品量 3100g ,蒸馏水
2510ml。测定过程中 , 罐内温度变化如下 : 50 ℃保持 1min , 以 12 ℃/ min 上升到 95 ℃
(3175min) ,95 ℃保持 215min ,以后下降到 50 ℃,50 ℃保持 14min。搅拌器起始 10s 转动速度
为 960rpm ,之后维持在 160rpm。粘滞值用 Rapid Visco Units ( RVU) 表示。RVA 谱特征值的
表述见文献 7。
2 　结果分析
211 　外观品质变化
原亲本粳籼 89 粒形为短椭圆形 ,胚乳外观透明 ,无心腹白。早熟突变系的粒形与胚乳外
观变异明显。籽粒变长、变宽、变厚 ,呈长细长、短细长或长椭圆形。胚乳外观除透明外 ,有的
呈乳白色 ,有的有较大的心白或腹白。
212 　AAC变异
与对照相比 ,早熟突变系的 AAC 变化显著 ,出现了高、中、低 3 种类型变异 (图 1) 。对照
AAC 为 2415 % ,突变系 AAC 低的为 12 %～14 %、中等的为 17 % ,高的达 2919 %。其中 ,突变
系 SP504 仍处分化状态 ,含中等和低 AAC 两种类型。
213 　碱消值和胶稠度
除突变系 SP504 保留原亲本特性外 ,其它突变系的碱消值为 3～4 级 ,其中突变系 SP503
分化明显 (图 2) 。
原亲本胶稠度较小 ,仅 28mm ,有的突变系与原亲本的差异不显著 ,但有的明显改善 (图 3) 。
214 　淀粉粘滞特性差异
模拟煮饭过程进行 , RVA 分析表明 ,突变系的淀粉粘滞特性变化明显。低 AAC 突变系
(如 SP501、SP502、SP503、SP502422 和 SP507)的淀粉粘滞特性与原亲本明显不同 ,消减值为负
343　6 期 空间技术诱发的水稻早熟突变系的品质性状变异
值。除 SP508 外 , 中等和高 AAC 突变系淀粉粘滞特性与原亲本差距较大 ,主要表现在崩解值
小 ,消减值大 (表 2 ,图 4) 。
图 1 　突变系的表观直链淀粉含量
Fig. 1 　AAC of mutant lines
图 2 　突变系的碱消值
Fig. 2 　Alkali spreading value of mutant lines
图 3 　突变系胶稠度
Fig. 3 　Gel consistence of mutant lines
215 　农艺性状分析
农艺性状分析结果见表 1。从表 1 可知 ,突变系在 6 月 17 日至 6 月 26 日期间抽穗 ,而对
照在 7 月 16 日才开始抽穗。除 SP501 外 ,其它突变系的株高、穗长、每穗平均粒数、每穗实粒
数均比对照明显下降 ;分蘖能力除 SP502、SP503、SP504 和 SP507 相差较小外 ,其它的差异显
著 ;结实率除 2 个特别矮突变系 SP502 与 SP503 外 ,均与对照相仿 ;但千粒重则均明显增加 ,
最重的高达 2914g。
图 4 　代表性突变系的 RVA 谱
Fig. 4 　RVA profiles of representative mutant lines
443 核　农　学　报 14 卷
表 1 　突变系的外观品质性状和主要农艺性状
Table 1 　Exterior quality and major agronomic traits of mutant lines
突变系
mutant
lines
粒形
grain
shape
长宽比
length/
width
胚乳外观
endosperm
appearance
抽穗期
heading
data
month2
day
株高
plant
height
(cm)
分蘖
No. of
tillers
per plant
穗长
length of
panicle
(cm)
每穗粒数
No. of
seeds
per panicle
每穗实粒数
set
seeds per
panicle
结果实率
seed
setting
rate
( %)
千粒重
1000
grains
weight
(g)
SP501 长
long
312∶1 乳白色
milk white
06226 10213 ±518 712 ±211 1912 ±514 15411 ± 2513 13116 ±1218 8514 2314
SP502 短
short
213∶1 乳白色
milk white
06218 7416 ±217 918 ±114 1315 ±415 7214 ± 3215 5617 ±1118 7813 2617
SP503 短
short
214∶1 乳白色
milk white
06218 7217 ±114 916 ±117 1412 ±413 6819 ± 2715 5112 ±1415 7412 2311
SP50421 细长
slender
316∶1 透明
transparency
06225 8519 ±313 914 ±119 1519 ±512 8119 ± 2916 7316 ±1219 8318 2512
SP50422 细长
slender
315∶1 乳白色
milk white
06225 8514 ±219 911 ±216 1511 ±418 8215 ±23819 7414 ±1018 8311 2418
SP505 短
short
216∶1 透明
transparency
06222 8211 ±215 716 ±219 1513 ±411 8614 ± 2315 7418 ±1315 8615 2711
SP506 长
long
310∶1 透明
transparency
06220 9015 ±118 712 ±312 1510 ±617 7815 ± 4913 6815 ± 911 8712 2715
SP507 细长
slender
314∶1 乳白色
milk white
06224 8415 ±217 912 ±117 1619 ±319 8617 ± 1917 7714 ±1019 8913 2519
SP508 短
short
217∶1 透明
transparency
06217 8016 ±413 616 ±218 1419 ±612 9015 ± 2512 7612 ± 916 8411 2411
SP509 长
long
312∶1 垩白
chalkiness
06223 8714 ±415 418 ±311 1718 ±617 13314 ± 2917 11514 ± 817 8615 2914
亲本
CK
短
short
214∶1 透明
transparency
07216 10918 ±312 1114 ±217 1918 ±514 16012 ± 3411 13912 ±1116 8619 1917
表 2 　突变系 RVA分析
Table 2 　RVA analysis of mutant lines
突变系
mutant lines
最高粘度
peak viscosity
(RVU)
热浆粘度
hot viscosity
(RVU)
冷胶粘度
cool viscosity
(RVU)
崩解值
breakdown
(RVU)
消减值
setback
(RVU)
达最高粘度时间
peak time
(min)
糊化温度
pasting temp.
( ℃)
SP501 17419 10819 16513 66 - 916 516663 84155
SP502 16318 1091 15912 5417 - 416 519996 88165
SP503 18912 11813 18011 7019 - 911 518663 86115
SP50422 20019 14317 19117 5712 - 912 612663 8613
SP507 18218 11212 17719 7016 - 419 519996 8914
SP50421 16413 13517 30113 2816 137 61133 8712
SP505 13514 111 21812 2414 8218 610663 87175
SP506 15714 12818 28619 2816 12915 61133 87105
SP509 17919 12911 23811 5018 5818 51933 8415
SP508 19013 12418 21313 6515 23 517996 8416
CK 19112 11914 21614 7118 2512 517394 8712
543　6 期 空间技术诱发的水稻早熟突变系的品质性状变异
3 　讨 　论
从本实验看 ,空间技术诱发产生的早熟突变系不仅在粒型和胚乳外观特性等方面发生了
明显变化 ,在蒸煮与食用品质方面变化也十分明显 ,表现在淀粉粘滞特性和碱消值多数明显变
差 ,胶稠度有所改良。然而 ,在明显早熟的突变系中仍可筛选出与原亲本优质特性相似或改良
的突变系 ,可直接或间接应用于早籼优质育种。
另外 ,空间技术诱发产生了 AAC 中等适宜的突变系是实验前所料未及的。因为在常规杂
交育种途径中 ,尤其在低 AAC 与中等或 AAC 材料杂交后代中 ,一般难以筛选到 AAC 中等的
新品系。若后续试验证明这一点 ,将对食用优质早籼育种提供极大的帮助。
参考文献 :
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VARIATION IN EATING QUAL ITY OF EARLY MATURING MUTANT
L INES OF RICE IND UCED BY SPACE TECHNIQUE
WU Dian2xing 　SHU Qing2yao 　XIA Ying2wu
( Instit ute of N uclear A gricult ural Sciences , Zhejiang U niversity , Hangz hou , Zhejiang prov . 　310029)
ABSTRACT :Variations in eating qual ity of 9 mutant l ines derived from single season indica rice
variety Jingxian89 by the treatment of space technique were investigated. The result indicated
that the exterior qual ity of some mutant l ines including grain shape and endosperm appearance
changed obviously. AAC was induced into three categories :low, moderate and high AAC. Alkal i
spreading value and starch viscosity of most mutant l ines were signif icantly worse than those of
the original parent. However , the gel consistence of mutant l ines was similar or improved obvi2
ously. Except SP501 , major agronomic traits of mutant l ines were worse than those of the con2
trol ,but one thousand grains weight increased obviously.
Key words :space technique ; early maturing mutant line ; eating quality ; agronomic traits ; rice
643 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
2000 ,14 (6) :342～346