农作物空间诱变育种规范

农作物空间诱变育种规范

(空间科学及应用专家组，1998年2月，广州)

863计划航天领域自1987年以来多次组织卫星、高空气球搭载植物种子。据不完全统计，至1996年年底，参与搭载的种子包括粮食作物、油料作物、蔬菜、水果、花卉等共约50种植物，参与单位近60个，分布于全国22个省(市)、自治区。不少单位在回收种子后，经田间种植、观察、选择，发现了新的变异类型，选育出一批性状优良、有应用潜力的新品种(系)，对农业生产的发展发挥了作用，引起了国内外的瞩目。然而，由于本研究涉及众多的人员、单位，早期试验中还未能明确提出规范化的要求，研究中也出现了部分单位的试验结果不明或准确性较低等问题。为使我国农作物空间诱变育种能更健康发展，特制定此规范。对此类研究从搭载材料的选用至回收后的观察、选择、记录均提出一些具体的要求，请各项目承担单位参照执行。

一、对搭载材料的要求

1，根据育种目标，选用综合性状优良，但1～2个性状有明显缺陷的地方主栽品种、新推广品种、准备推出的优良品系、杂交组合亲本或低世代杂种(F1)作为搭载材料。

2，搭载用种子必须有足够的纯度，无其他品种混杂，为此要求经1～2代套袋自交提纯，取经此法繁殖的种子供搭载及地面对照用。

3，为保证足够的突变体供选择，对某一品种搭载用种子应有足够的数量(一股应为100O 粒以上，个别种大的作物种子量可减至300～500粒)，并用等量的同一纯度种子作地面对照。所用种子应为新鲜、健康、发芽率高的干种子。

4 为保证运输、搭载过程中种子不会被混杂或受潮，建议用内层布袋、外层塑料袋包装，袋内最好包装少量吸水硅胶等对种子无害的干燥剂。内外、层袋及外袋应附有标明种子的种名、送搭单位的标签。

5，为完善搭载诱变试验的管理，要求各电位送交种子往专家组办公室搭载时，填写种子搭载申请表(见表I)内容包：种名、品种名、来源(自育、在用栽培种、引种等，并简介育成年份，亲本等培育的遗传背景)、主要种性(株高、生育期、抗病性、抗虫性、品质特点、产量组成因素，如粒重、荚重、果重、有效穗数、结实率等)、及形态特征、预期主要选育目标(待改良的性状)并附上1～2张代表其种子、果实、种植期，成熟期特性的彩色照片。

二、对搭载种子回收后种植、观察的要求

1，SP1(回收后当代)

a 种植：种子经空间搭载后，应与地面对照种子同时种植。为避免与其他品种的天然杂交而致的生物混杂，应采用空间隔离(100米以外)或时间隔离(错开播种、开花期)方式种植。

b，经空间搭载的种子长出的植株会表现出一定程度的生理损伤，也可能在个别植株出现可遗传的性状变异，故须与对照相比较进行认真、细致的观察、记录，包括生长发青中的各项指标以及主要的农艺性状，特别是作为育种目标或其他有应用潜力的性状的变异。

常规要求观察的项H包括：(见表II及表III)

生理指标：发芽率(室内统计供试种子数中萌发种子所占的比例)

出苗率(田间条件下种子胚芽的出土能力)

存苗牢(营养生长盛期幼苗仔活率)

生育期(按该作物通用的生育期标准)

1

成株率(能形成穗或花序、充全成熟植株所占的比例)

结实率(对禾谷类作物，可各统计50株／每株3穗的实粒数及颖花数之比) 变异选择：苗期叶绿素突变率；

成熟期株型、穗型、粒型、芒型的改变；

田间抗病虫害、抗逆能力的表现等。

c.收获：对表现明显变异的植株直及时套袋自交，并单株收获、保存、供SP2代种成株行，作进一步观察、选择。

对其他植株，可根据作物类型、选种目标、SP2群体可种植的规模，选收一部分种子

作继续观察。根据瞬坐育种的经验，对白他授扮作物，可选用穗收法(每株只收主穗、SP2 种成穗行)、混收法(混收混脱或每株一穗混脱供SP2种植)和一粒或少粒混收法(每一SP1株主穗上采收一粒或少数几粒供SP2种植)。

由于搭载条件对种子的影响难以完全重现，为使有益变异材料不致漏失，建议尽可能多收SP1种子，供分批种植、观察、选择用。

2，SP2(第二代)

按SP1的收获方法决定SP2的种植方法，种植规模应大于SP1代。注意采用单株种植、且存SP2材料问适当夹种地面对照材料的后代，以利于突变单株的鉴别和选择。

自花授粉作物大部分发生隐性突变，表型变异应该在SP2表现，对本代植株，应进行认真细致的观察、记录。观察、记录项目可参照SP1的要求，应根据选种目标及创造新种质资源的要求确定观察、选择重点(表IV)。

对SP1已发现的变异，本代应种成株系(穗系)观察记录变异的表现及分离情况，作进一步选择。

SP2代的收获重点是变异单株，可用全收法，并应对其农艺性状作全面的调查。其他正常的SP2株，也应随机混收或穗收一部分，到SP3继续种植观察。

3，第三代及以后世代

SP2选出的单株，应种成株系或穗系，单本种植。每一株(穗)系种植20～30株，用以调查突变性状的稳定程度，或供作继续选择之用。选择时与原品种对照材料进行比较，从突变株系中，先选优异突变株系，然后在人选株系中选择优异单株3～5株。其中从高度稳定的优异突变株系中选出的单株，分株混收后转入SP4代的产量预备试验和特性(抗性、品质等)鉴定试验，并应同时进行种子反之工作，为SP5参加产量试验提供种子准备。对于其中表现突出，有希望成为品种的株系，应设法加快种子繁殖速度，采用稀播栽培，异地加代，异季繁殖等措施，加速扩繁。

对已选出并稳定的优良株系，在SP4代或其后代应进行有3次重复的测产试验(设原品种为对照)，并对其主要农艺性状及各增产因子进行观察分析，以为多点试验提供依据。SP5争取参加品种区域试验。以通过大田示范，检验其价值及应用潜力。对选出的新种质也应对其性状作全面观察，鉴定其应用潜力。对稳定突变株系的性状要作详细记录(表V)。

4 试验的设置及数据的处理

a，为保证空间诱变育种巾选择的准确性及试验的科学性，要求在试验中，每一代均需在种植搭载种子及其后代的同时，种植相当数量的地面对照种子及其后代，并进行同样的观察、记录，以作为突变株(系)鉴别的依据。

b，由于作为育种目标的主要农艺性状多数为多基因控制的数量性状，在试验过程中涉及了大量的数据，对各观察目的样本数及数据处理均需按生物统计学的基本要求。空间环境因素对种子引致的变异是随机性的，试验的目标是选出明显变异的个体，而非着眼于整组种子的变化，数据分析中也应着重在突变株系的发现，而不是找平均数的变异、特别是对SP2代：选出的突变株(系)的数量性状与原种(对照种)间的差异要经方差分析，达到显著以上水

2

平。

c，对意义较大的突变株系、建议通过与原品种杂交后对F1与F2的观察来鉴定该性状突变的性质(显、隐性)及控制位点(单基因、多基因)。

三、对试验总结的要求

1，对选择的突变株(系)，从初选世代开始各世代均要及时详细记载其种性，并拍照记录其主要突变特性，照片中应以原种为对照种，并附加必要的说明。

2，住选育基本完成(SP4突变株系稳定)时，应向专家组办公室提交详细的试验总结报告，内容包括试验材料和方法(搭载种子情况、搭载条件、同收后种植观察情况，如群体大小、种植、选择方式等)、试验结果(SP1的表现、土要突变类型、突变频率、选出优良突变株系的情况、试种、推广情况等)、有关突变株系的照片及实物、育成优良品种的特性等(表VI)。

附件：

3

表Ⅰ种子搭载申请表

申请搭载单位:

联系人: 地址: 邮编:

电话: 传真:

E-mail:

搭载材料名: 搭载重量:

搭载材料品种名:

搭载材料;来源:1自有2在用栽培种3当地农家种4引种

5其它(请注明) 搭载材料遗传背景:育年成份

育成所用亲本

(或)引自

搭载材料主要种性:株高

全生育期

抗性表现

品质特点

产量因素:粒重(或千粒重、百粒重、请注明)

平均产量

平均结实率

形态特征

其它

预期主要选育目标:

包装情况:

1请附代表该品种种子(果实)及形态特征的彩照1-2张

2每个品种请各添一张表.

(以下由专家组办公填写)

搭载安排时间:

搭载方式:

搭载条件:飞行时间年月日时至年月日时

飞行速度:

其它飞行环境参数:轨道倾角

重力

辐射

搭载联系人:

交回种植单位时间:

取种子人:

表Ⅱ当代种植生理性状观察记录

4

使用该作物观察通用的生育期标准,并请注明生育期天数的含义(如播种→开花、结实、移植→抽穗)

表Ⅲ当代变异选择

表Ⅳ第二(三)代变异观察记录

原品种\处理:

第一(二)代选留方法:

第二(三)代种植株数:

变异观察记录:

表Ⅴ稳定突变株系性状观察

5

表Ⅵ育成品种特性

1品种名:

2原种/处理(方式、时间): 3主要特征特性: 生育期:

株高:

千粒数:

分蘖性:

抗病性:

株型:

抗倒状性:

结实率:

平均产量: 4主要优缺(与原种相比):

除填此表外,请附交农作物品种审定申请书及审定报告

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