輻照在農(nóng)作物新品種選育上應(yīng)用研究

喻吉生 宋富根 歐陽享泱 謝蘭英

摘要采用鈷60·γ射線對農(nóng)作物種子進(jìn)行輻照處理,可以使生物的遺傳產(chǎn)生變異,加快農(nóng)作物新品種選育的步伐。介紹了利用輻射誘變育種的方法選育贛豆3號、贛早秈33號、鳳晚糯2號的過程,以期為輻照在農(nóng)作物新品種選育上的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞輻照;誘變;新品種;選育

中圖分類號S335.2+1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2009)22-0061-01

輻射誘變育種是指人為地利用電磁輻射和粒子輻射等物理因素,以及它們與化學(xué)誘變劑和生物誘變劑等因素結(jié)合,誘發(fā)作物遺傳變異,促進(jìn)遺傳改性,在較短時(shí)間內(nèi)獲得多種多樣有利用價(jià)值的突變體,根據(jù)生產(chǎn)要求和育種目標(biāo)對突變體進(jìn)行鑒定和選擇,直接培育成生產(chǎn)利用的新品種;或者對誘變獲得的遺傳資源在育種上作親本利用,進(jìn)而育成新的優(yōu)良品種。育種工作者常用的物理誘變劑有Χ射線、γ射線和中子。Χ射線和γ射線都是能量較高的電磁波,能引起物質(zhì)電離。當(dāng)生物體的某些對輻射敏感的部位(即輻射敏感靶)受到射線的撞擊而離子化時(shí),可以引起DNA的鏈斷裂。修復(fù)時(shí)如不能回復(fù)原狀就會出現(xiàn)突變。如果射線擊中染色體斷裂,在修復(fù)時(shí)也可能造成交換、倒置、易位,引起染色體畸變。吉安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所歷年來在農(nóng)作物新品種的選育上都采用γ射線誘變的方法,取得了一定的效果。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)每年4～11月在吉安市農(nóng)科所試驗(yàn)地北1、2號田進(jìn)行;11月至次年4月在海南三亞海棠灣鎮(zhèn)竹根園小組的水田進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)材料

大豆育種材料F2后代干大豆種子1 000粒;贛吉三號干種谷300余粒;鳳晚糯400余粒。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

大豆按實(shí)際的數(shù)量,按30cm×20cm規(guī)格安排,單株單粒;水稻試驗(yàn)按實(shí)際的種苗來進(jìn)行設(shè)計(jì),按16.65cm×19.98cm的規(guī)格安排,單本植,插植完所有的成秧。

1.4試驗(yàn)方法

在農(nóng)作物新品種系統(tǒng)選育的過程中,取育種小材料進(jìn)行鈷60·γ射線外照處理后,再回到資源圃連續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)選育。

2結(jié)果與分析

2.1贛豆3號的選育

1981年秋選用江西大面積推廣的中熟品種秋大豆矮腳青作母本,選用早熟、抗旱性強(qiáng)、粒大美觀,但抗倒性稍差的77-12作父本,進(jìn)行雜交,經(jīng)過加代繁殖,1982年F2代用3.612 C/kg鈷60·γ射線輻射處理,再經(jīng)過分離,1984年入選株系,1985年參加株系比較試驗(yàn),1986～1987連續(xù)2年參加品比試驗(yàn),1987年秋季同時(shí)參加省預(yù)備區(qū)試,1988~1990年參加全省秋大豆聯(lián)合區(qū)域試驗(yàn),1991年在全區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)示范,1992年全省生產(chǎn)示范,1992年12月經(jīng)江西省農(nóng)作物品種審定委員會命名為贛豆3號。

2.2贛早秈33號的選育

1986年利用吉安地區(qū)農(nóng)科所水稻湯斌選育的贛吉三號(7055/IR54F6)干種谷通過鈷60·γ射線7.74C/kg輻射,后經(jīng)過多年的系統(tǒng)選育,通過株系比較、品系比較、江西省水稻區(qū)域試驗(yàn),于1990年育成。于1994年2月向江西省農(nóng)作物品種審定委員會申報(bào)審定,于1994年3月江西省農(nóng)作物品種審定委員會通過,命名為“贛早秈33號”,從1994年起該品種得到大力推廣,至1996年,累計(jì)種植面積達(dá)20萬hm2。

2.3鳳晚糯2號的選育

2006年取鳳晚糯干谷300余粒,到江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能應(yīng)用研究所進(jìn)行輻照處理。試驗(yàn)采用γ射線7.74C/kg處理,后經(jīng)種植,后代分離選育出2個單株,于2009年參加早稻株系比較試驗(yàn)。2007、2008年試驗(yàn)分別對新珍A、菲B、金23A等十余份材料采用γ射線9.03C/kg處理,后經(jīng)選育加代,現(xiàn)有育種材料100余份。

3結(jié)論與討論

利用射線誘發(fā)生物遺傳性的改變,經(jīng)人工選擇培育新的優(yōu)良品種的技術(shù),具有打破性狀連鎖、實(shí)現(xiàn)基因重組、突變頻率高、突變類型多、變異性狀穩(wěn)定和方法簡便等特點(diǎn)。輻射誘發(fā)能使生物體內(nèi)各種分子發(fā)生電離和激發(fā),導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的變化,造成基因突變和染色體畸變。在電離輻射的作用下擾亂了生物有機(jī)體的正常代謝,從而引起遺傳因子發(fā)生改變并以新的遺傳因子傳給后代。試驗(yàn)結(jié)果表明:輻射誘變育種是獲得新資源、選育優(yōu)良品種以及解決農(nóng)作物改良中某些問題的有效途徑,在農(nóng)作物新品種的選育過程中,采用鈷60·γ射線進(jìn)行輻照處理,可以使生物的遺傳產(chǎn)生變異,為農(nóng)作物新品種的選育創(chuàng)造更多新型的材料,加快了農(nóng)作物新品種選育的步伐。

4參考文獻(xiàn)

[1] 潘家駒.作物育種學(xué)總論[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社出版,1997.

[2] 鮑根良,左曉旭,豐作成,等.晚糯稻突變體新品種浙糯36的選育研究[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2004(5):331-334.

[3] 黃英金,劉宣柏,況慧云,等.輻照雜合材料結(jié)合花藥培養(yǎng)技術(shù)育成早秈新品種贛早秈56號[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2005(2):81-84.

[4] 章義芳,李達(dá)祥,賈林貴,等.突變體雜交誘變育成小麥新品種西輻十二號[J].核農(nóng)學(xué)報(bào),2005(5):397-398.

[5] 韋祖生,李開綿.作物誘變育種及突變體鑒定與篩選研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)字報(bào),2007(10):38-41.

[6] 張美榮,雙志福,張瑞仙.小麥種子太空誘變效應(yīng)研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào),2002(2):36-39.