EMS 誘導水稻種質資源創制

廖明智，寧麗萍，楊祥波*

（吉林農業科技學院農學院,吉林 吉林 132101）

水稻是我國最重要的糧食作物之一，在我國糧食安全中發揮著重要作用[1]。利用理化技術誘導產生突變體，不僅能為水稻功能基因組學研究提供有價值的基礎材料[2]，而且可創造出新的水稻種質資源，研究針對吉科稻801 進行EMS 誘變，并設置五種濃度的EMS 以檢測濃度對變異的影響。選擇一組半致死率變異濃度的材料作為試驗材料[3]，將其出苗率、株高、穗長、分蘗數和千粒重等田間性狀與對照吉科稻801 進行比較，突變體M1代、M2 代以表型的調查、室內考種、品質分析為依據，篩選符合育種目標的變異后代，為水稻新品種的選育創制種質資源。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

水稻試驗材料為吉科稻801，由吉林農業科技學院農學院水稻育種團隊提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 水稻種子材料處理 水稻種子2 500 粒，平均分成5 份，參照楊峰等[5]的方法，用磷酸緩沖液(0.1 mol/L,pH 值7.0)配制濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的EMS 溶液。5 種不同濃度EMS溶液，室溫放置處理16 h。設置對照組。

1.2.2 不同濃度的EMS 溶液處理后種子出芽情況 經處理后，水稻的出苗率與對照相比發芽率都有所降低[7]，出苗時間都比對照延后了3～4 d，不同濃度的EMS 溶液誘變處理后水稻出芽率如表1。

表1 不同濃度的EMS 溶液誘變處理后水稻發芽率

1.2.3 田間種質與管理 單株種植，插秧密度30 cm×20 cm，每行20 株，采用試驗組與對照組交替方式進行，以方便突變體觀察篩選[4]。

1.3 誘變后M1 代突變體篩選

鑒選農藝性狀M1 突變體，進行室內考種。M2代田間種植，田間考察性狀，室內考種、品質對比分析鑒定[6]。

2 結果與分析

2.1 水稻突變結果

由表2 可知，葉色突變：經0.5%濃度的EMS溶液處理后，出現葉色突變12 株，表現為白化和黃化，突變率3.7%。葉型突變：水稻出現葉型突變9 株，主要表現為卷葉、半卷葉、微卷葉、窄葉、皺葉等變異類型，突變率為2.7%。株高突變：在試驗中發現水稻有1 株株高為129 cm，比對照高了15 cm，增高了13%。分蘗數突變：在試驗中出現3株，有效分蘗分別5、5、3 個，對照單株有效分蘗為15。育性突變：24 株水稻出現育性突變，水稻空癟粒超過50%，有3 株空癟粒達100%。其他突變：出現了3 株水稻有芒，突變率1%。M1 代水稻誘變結果如圖1.

表2 M1 代水稻突變結果

圖1 性狀突變

2.2 4 株優異性狀株考種結果

與對照相比，誘變組M1 代在育種上有利用價值的4 株在株高、穗長、穗型等性狀方面均發生明顯變異，其中MU1-1 株高增加幅度最大，為129 cm。穗長方面MU1-3 增加了5.2 cm，增加幅度最大。在穗型方面MU1-2、MU1-4 為半直立穗。在分蘗數方面MU1-1、MU1-3、MU1-4 均比對照降低，其中MU1-4 降幅最大，為9 個，僅有MU1-2 分蘗數增加，為16 個（表3）。

表3 M1 代考種數據

將這4 株水稻的種子進行編號MU1-1、MU1-2、MU1-3、MU1-4。第二年將這4 份種子田間種植，得到M2 代。

2.3 M2 代水稻考種結果

M2 代水稻在開花期間進行套袋，保證了M2代水稻種子的純度，將收獲的M2 代水稻進行考種，MU2-1 株高仍然最高為126.8 cm。穗長M2-3最長為24.6 cm。在穗型與有無芒方面，MU2 與MU1 相同。分蘗數MU2-2 仍然最多，為16 個（表4）。

表4 M2 代考種數據

2.4 M2 代水稻品質分析

將符合優良種質育種目標突變體MU2-1、MU2-2、MU2-3、MU2-4 二代種植田間，收獲后進行食味品質分析，在千粒重方面突變體均有所降低。精米率M2-2 最高為74.47%。在蛋白質含量、直鏈淀粉方面含量均有所降低。在堊百度方面突變體均降低，最低為MU2-1（表5）。

表5 M2 代水稻食味品質分析結果

3 結 論

通過以吉科稻801 為供試材料，以甲基磺酸乙酯(EMS)為誘變劑，采用不同濃度種子浸泡法進行誘變，調查后代變異材料農藝性狀、品質性狀。以半致死率為篩選標準，適宜誘變的EMS 濃度和時間為0.80%和16 h；通過對誘變后水稻表型鑒定、室內品質分析，創制出分蘗數增加（MU2-2）潛在高產品系一份、堊百度性狀減低至2 級米優質品系兩份，直鏈淀粉含量14.44%高品質種質一份，可為水稻新品種選育提供新種質。