全 文 ：核 农
浦公
学 报
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辐射育成极早熟小麦突
变系的研究
王文美 井立玲 李新华
山东省农业科学院原子能应用研究所 济南
自 年代以 来 , 本所利用 。 丫射线 、 激光与快 中子 复合处理 , 选育出两个 极
早熟小麦突变系 “ ” 和 “ ” , 生育期分别 为 和 丫天 , 比 当地晚播早熟品种
“ 香麦 号 ” 还早熟 一 天 。 经研 究 , 其原 因主要是缩短 了拨节至抽德时间 , 而 且
灌浆早
、
速度快 。 两个突 变系播种期弹性 大
‘
, 秋播 、 晚秋播或春播均能正常抽德结
实 , 具有弱冬性和春性双重特点 , 适宜麦一林
、 麦一花生一年两熟地 区种植 “
‘ ”
突变系籽拉蛋 白质含量 高达 , 赖氛酸含量高达 , 湿 面 筋 含 量 高 达
衅石, 干 面筋含量为 , 适宜制作优质面食 ,
’
同时时育种工作也是颇 有价值
的优质源和早熟源 。
关锐饲 冬春性 小 麦突 变派 春化处理
箭 古场 口
、、 山东是小麦
、 棉花的重点产区 , 但长期以来没有与夏棉 、 夏花生配套的早熟小麦品种 ,
以至影响麦一棉
、 麦一油一年两熟面积的发展
。 近年来 , 国内外育种工作者利用辐射诱变选
育早熟小麦品种已有不少报道 ‘ 一 吕 , 但利用辐射诱变改 良小麦况,种冬春性 〔‘ 〕的报道甚少
不少育种工作者正致力于这方面的研究 。
自 年代以来 , 木所利用 射线 、 激光与快中子复合处理 , 选育出两个 极 早 熟 小
麦突变系 “ ” 、 “ ” , 经初步鉴定和示范 , 适于麦一棉
、 麦一油两熟地区种
植 。
材 料 与 方 法
供城材料 小麦为 “ ” 以下简称 “ ” 、 “ ” 以下简称 “ ” ,
及其姊妹系 “ ”
、 “ ” 、 “ ’ 。 对照品种 ”鲁麦 号 ” 、 “ 鲁麦 号 ” 系 省
定晚播早熟品种 和 “ 山农辐 ” 巾早熟品种 棉花为早熟的 “ 系 ” 。 花生为早熟夏 花
生 “ ” 。
此文于革 年明 收到
核 农 学 报 卷
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处理与选育 用 。 ” 射线 辐照 “ 墨西哥 仓” 春小麦干种子 , 经 年 选 育 而成
一个早熟系 , 系谱号 用 激光 焦耳 与快 , 子 ‘ 一
‘“ 复合处理 “ 一 一 一 ” 小麦干种子 , 经 年选育而成另一个早熟系 , 系 谱号为
。 后经分离 、 选精
‘
,
一
育成三个各具特色的姊妹系 “ ” ,
‘ “ ” 及 “ ” 。
试验设里 一 年设置下列试验 。
播期试验 参试材料 “ 巧 ’
、 “ ” 及对照品种 “ 鲁麦 号 ” 。 分 期 月 日
、
月 日 、 月 日 、 月 日 播种 。
品比试验 参试材料 “ ’’ 、 “ , 、 “ ” 及“ 鲁麦 号 ” 、 “ 鲁麦 号 ” 。
以上两个试验均采用随机区组设计 , 重复 次 ,
‘
小区面积为 。
春播示范试验 将 “ ” 及 “ ” 两个小麦早熟系于 月下旬播种于本院试 验 农
场 , 播种量为 公斤 亩 , 示范面积分别为
、
亩
。
一年两熟对比试验 年在五莲县设置麦一花生
, 即“ ”一 “ ”花生与 “ 山
农辐 ’, 一‘ ”花生作对 比试验 沐在山东省棉花研究所设置麦一棉
, 即“ ’,
一 “ 系 ” 与 “ 鲁麦 号 ” 一 “ 系 ” 棉花对比试验 。
以上 个试验均设置于土地平坦
、
中等地力的地块上 , 肥水管理同大田 。
民 穗分化观察 越冬后从 月中旬开始 , 每隔 一 天取样一次 , 每点观察 个主茎穗 , 用
显微镜观察各供试材料的穗分化进程
灌浆强度的测定 自开花后 天起 , 在麦 田选取生育期一致 , 环境条件相 同 , 植株生长
健全 , 以及穗形大小 、 各片绿叶大小和绿叶数等都相一致的麦穗 , 个为一组 , 挂上标签 , 共
三次重复 。 剪去顶部和基部发育较差的小穗 。 把各组中何个麦穗的半边籽粒剥下 个穗取
右半边 , 另 个穗取左半边 , 每重复装 纸袋 , 于 ℃下烘干至恒重 , 记录烘干前后 的 重
量及粒数 , 过 天后 , 再取另一半 , 称重计算如前 。
生育期及农艺性状 观察 按照中国农科院制定的品种 资源调查项 目及标准观察记载
室 内鉴定及分析 按小区实际播种面积全部脱粒称重 , 进行统计分析
。
每 小 区
随机抽样 株 , 进行主要性状的鉴定分析 ,结质分析
。 一 年 对 早 熟 突 变 系
“ ” 的籽粒进行蛋 白质 采用凯氏定氮法测定
、 赖氨酸 采用 一 氨基酸 分 析 仪
测定 、 湿千面筋含量测定 。
结 果 与 分 析
一 极早熟突变系生育特性
播种期可塑性大 , 适期播种或晚秋播种均能及时成熟
。 在 年山东省区试鉴定中 ,
适期秋播的 “ ” 突变系较推广品种 “ 泰山 号 ” 早熟 一 天 , 较 “ 济南 ” 早熟 一 天 。
常年适期播种于 月底成熟 。 晚秋 月 日至 月 日 播种时 , “ ” 和 “ ” 分别较晚
播早熟品种 “ 鲁麦 号 ” 早熟 一 天和 一 天 。 在 一 年的试验中 , “ ” 的姊妹系
“ ” 与 “ ” 分别较 “ 鲁麦 号 ” 早熟 一 天 见表
、 表 。 从表
、
表 可看出 , 两
个突变系均较当前推广的早熟品种还要早熟 , 属极早熟突变系 , 这一特性有利于麦一棉两熟
种植 。
春播试验结果表明
, 两个突变系均能正常抽穗成熟 , 其成熟期与一般中晚熟品种相近
期 辐射育成极早熟小麦突变系的研究
表 小安播种期与成熟期的关系
年 度
戍熟期一丈灭下播种期一刁
黔里乞卜逆咒魂哭变系 一 一 、、
月 日 月 日 。月 日 月 日
日
·
日护队侠日月叙氏工住馨月
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月 日 月 日 月 日
一
“ ” 月 日 月 日 月 日
“ 鲁麦 号 ” 早月 月 日 月 日一 。
表 “ ” 各姊妹系成熟期
“ ”
突 变 系
砚
” “ ” ,
成 熟 期 月 日 月 日 月 日
播种期 年 月 日
, 一
表 小麦突变系对春化处理的敏感性
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生理鉴定表明 , 两个突变系均对春化阶段的温度和时间要求不严格 , 在 一 ℃条件下处理
一 夭 , 其播种到抽穗的天数无明显差异 , 而且与未进行春化处理的相近 见表 由 此
可见 , 此两系对春化处理的反应不敏感 , 属迟饨型 , 播种期弹性大 , 是一种少见的新诱变类
型 。
拨节至抽穗阶段明显缩短 二不同小麦品种 品系 各阶段发育不平衡 , 反映了各自的
遗传特性 〔“ 。 “ ” 和 “ ” 两突变系较对照品种返青早
、
发育快 扩拔节至抽穗阶段 较
对照品种缩短 一 天 见表 , 提早抽穗 一 天 , 穗分化进程的镜检结果也与此相吻 合 。
幼穗分化阶段较对照品种提前 一 个分化时期 , 年观察 , 当 “ ”
·
和 “ ” 已过或正
进入四分休阶段 , 对照品种 “ 鲁麦 号 ” 为花粉母细胞期 , 尚未达到四分体阶段
。 年 月
日观察 , “ ” 各姊妹系与对照 异种 “ 鲁麦 号 ” 都处于小花分化阶段 , 但 到 月 日观
察
, “ ” 已进入雌雄蕊形成期 , 而
一 “ 鲁麦 号 ” 尚处于小花分化 期 , 月 中 句 观 察 ,
核 农 学 报 卷
表 小麦突变系生育期
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图 突变系与对照品种的籽粒含水量 肠
及千粒重
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一 一鲁麦 号 ”
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, ⋯ ⋯ “ 鲁麦 号 ”
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“ ” 已进入单核空泡期 , “ ” 已进入四分休阶段 , 而 “ 鲁麦 号 ” 尚处于二分体阶段 、
见表 因此我们认为 , 早熟小麦突变体是从雌雄蕊原基分化期开始加速 其穗分化速 度
的 , 从而奠定了早熟的基础
。 拔节至抽穗阶段一般无灾害性天气 , 温度适宜 , 光照充足 , 病
虫害少 , 是小麦整个生育期中外界环境与之最相宜 的时期 , 缩短这段小麦的生育期是培养早
熟 、 丰产品种最有潜力的阶段
。
灌浆早 、 灌浆速度快
。 从灌浆过程中籽粒水分和千粒重的 变 化 图 可 以 看 出 , 节
“ 未” 系较对照品种 “ 鲁麦 号 ” 、 “ 兽麦 号 ” 干物质积累 旱 , 籽粒含水呈下降快 。 开 花 后
弓肺 期 辐射育成极早熟小麦突变系的研究
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核 农 学 袱 卷
表 突变系品质洲试结果
·
面肠年 份 、 、
突变系
项 目
、
粗 蛋 白
肠
赖 氨 酸
肠
湿 筋 干 面 筋
肠
两大冬麦区品种的平均值乙
士
一 天的灌浆过程中 , “ ” 的灌浆强度分别为 和 克 日
·
千粒 , 而 “ 鲁麦 号 ” 、 声
“ 鲁麦
一
号 ” 分别为 和 克 口
·
千粒
。 “ ” 、 “ ” 自 月 日至 日即进入
面团期 , 干物质积累减缓 , 籽粒含水量下降趋平稳 , 月 日即出现籽粒水分急剧下降 , 其
中 “ ” 籽粒含水量高达 , 已到适时收割的腊熟期 , 而 “ 鲁麦 号 ” 、 “ 鲁麦 号 ”
的籽粒含水量仍在 一
, 处于乳熟期
。
由此可明显看出 , “ 系 ”具有灌浆早
、 灌
浆速度快的特点
。
二 极早熟突变系的品质特性
“ ” 系为白粒 , 角质率高 , 经山东省农科院中心实验室分析 , “ ” 籽粒蛋 白质 含
量高达 , 赖氨酸含量达 。 在 一 年北方冬麦区中肥组品种区试中 , 蛋
白质含量比平均含量高 〔‘ 〕, 亦比山东省推广 异种 “ 济南 ” 高 一 , 是一
个高蛋白品系 见表 。
经商业部无锡粮食科学研究设计所分析 , “ ” 突变系湿面筋含量高达 , 干 面
筋含量为 。 , 比北方 、 南方两大冬麦区的平均值分别高 和 , 表明 该 早熟
全
突变系的面粉品质也达到了 良好的标准 , 适宜制作优质面食 。
三 极早熟突变系的农艺性状
“ ” 属春化阶段反应迟钝型 , 具有弱冬性和春性的双重特点 , 成熟期较鲁麦 号 、
号早熟 一 天 , 为极早熟突变系
。
幼苗葡旬 , 浅绿色 , 叶片下披 , 分孽力中等 , 株高
左右 , 秆坚韧 、 抗倒 , 穗呈纺锤型 , 长芒 、 红壳
、
白粒 , 千粒重 克左右 , 适期播种耐寒性
较差 , 较抗条锈 , 轻感叶锈和 白粉病 , 较耐旱 , 落黄性较好 。
“ ” 属春化阶段反应迟钝型的两性品种 , 较鲁麦 号
、 一号早熟 一 天 , 为 极 早
熟突变系
。 幼苗半葡旬 , 绿色 , 叶片稍披 , 分孽力中上等
,
株高 左右 , 秆坚韧抗倒 , 穗
呈纺锤型
、 长芒 、 红壳 、 白粒 , 质优 , 耐寒性较好 , 成穗率高 , 轻感叶锈和 白粉 病 , 较 耐
旱 , 落黄性好
“ ” 属春化阶段反应迟钝型 的两性品种 , 成熟特早
。 一般秋播比亲本 “ 墨西哥 ”
早熟 天左右 , 比 “ 泰山 号 ” 早熟 一 天 , 晚秋播种较 “ 鲁麦 号 ” 早 熟 天 , 为 极 早 熟
品种 。 幼苗半甸甸 , 浅绿色 , 叶片稍披 , 分孽力 中等 , 株高 , 抗倒性较差 , 穗呈 长方 ,
形 , 小穗排列较稀 , 长芒 、 自壳 、 自粒 , 千粒重 一 克 , 耐寒性一般 , 较抗条锈 , 轻感叶
辐射育成极早熟小麦突变系的研究
锈和 白粉病 , 但因早熟避病 , 对产量影响不大
。
四 橄 熟小资突变系的产工水平和利用价值
产量 经几年试验表明 , “ 巧 ” 突变系的产量一般稳定在 公斤 , “ ” 为 一
公斤 由 一 年的播期试验 月 日 、 月 日 、 月 日及 月 三 看出 ,
“ ” 第一播期亩产 公斤 , 第
、 、 播期分别为
、 和 公斤 。 方 差
分析表明 , 后三个播种期的产量差异均不显著
。 “ ” 在试验 中的产量达 一 公
斤 , 虽低于 “ ” , 但 与对照品种 “ 鲁麦 号 ” 相 比 , 差异不显著 。 可 以看出 , 这些早熟突
变系的适宜播种期范围较广 , 适宜在麦一棉 油 一年两熟地区种植
。
年在适期偏晚 月 日 的条件下播种 , “ ” 的产量分别为 和 ,
公斤 , 达较高产量水平
。 足以表明 , “ ” 也是在 公斤左右的地力条件下 , 正常秋播的
早熟突变系 。
咨 利用价值
可与早熟棉花
、
花生实行一年两熟 。 年在山东省五莲县 叩官乡进行 “ ” 与
“ ” 花生及 “ 山农辐 ” 与 “ ” 花生 对照组 一年两熟对比试验 , “ ”
产量比中熟品种 “ 山农辐 ” 低 , 早熟 天 , 下茬花生籽仁增产 , 提高了全 年 的
经济效益 。 年山东省棉花研究所利用 “ ” 与早熟棉花新品系“ 系 ”进行一年两熟试
验 , “ ” 小麦亩产 公斤 , 比 “ 鲁麦 号 ” 减产 公斤 亩 , 早熟 一 天 , 下茬棉花亩
产皮棉 公斤 , 霜前花增 以上 年山东省嘉祥县黄坟乡种植 “ ” 亩 , 于
月 日收割 , 亩产 公斤 , 比当地早熟品种 “ 鲁麦 号 ” 还早熟 一 天 , 是 当地实现夏棉直
播 , 麦一棉两熟的唯一小麦良种
。
可于晚秋或早春播种 。 “ ” 与 “ ” 具有弱冬性和春性的双重特点 , 在 秋 旱
以及涝佳淤灌区不能适时秋播的情况下 , 可于晚秋或早春播种 , 产量达 公斤 亩左右 , 是
抗灾夺丰收的良好搭配品种
是较有价值的小麦早熟和优质种质资源 。 近年来 , 用极早熟突变系作亲本 , 与成熟期
最 不同的早 中晚熟品种组配百余个杂交组合 , 表明大多数组合在低代就可 以分离出不同类型的
旱熟突变 , 而且一旦出现早熟性状就易稳定 , 其后代的成熟期一般较原亲本品 种 早 熟 一
天 。 用 “ ” 突变系配置的组合后代表现早熟 , 籽粒色泽及粒质亦有所改善 少数组合 的
早熟性表现为隐性性状 , 需连续选择方能奏效
。 在 目前种质资源贫乏的情况下 , 这些种质资
源具有重要的应用价值 。
可供制作优质面食 , 发展食品工业 。 当前生产上种植的小麦品种 , 其蛋白质和面筋
含量均较低 , 不适宜制作优质面食 。 突变系 “ ” 的蛋 白质 、 湿面筋含量分别达
及 , 表明其营养品质和面粉品质均已达到良好指标 。 经商业部无锡粮食科学设计所测
试制作的面包 , 烘烤品质好 , 气孔均匀 , 弹性强 , 皮色焦黄且光滑 , 味正常 制作面条也有
较好的品质 。
致谢 本文承蒙本所所长朱斗北研究员审阅指导 , 遗传课题组提供生理鉴定资料 , 谨致谢意
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参 考 文 献
〔门 庄巧生 , 王恒立主编 小麦育种理论与实践的进展 。 科学普及出版社 , 。盯 踢一 通 , 。 一 。
〔 〕王琳清 我国辐射育成的农 作物品种
。 原子能农业应用 ,
西北农学院主编 作物育种学 高等教有出版社 ,
金善宝主编 中国小麦品种志 。 农业出版社 ,
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