农作物空间诱变育种规范

1、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

2、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12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 12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

3、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

4、、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 12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

5、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 ）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

6、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

7、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2030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

8、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35 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

9、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

10、,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

11、、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：7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

12、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H当代种植生理性状观察记录品种处理种子数发芽率岀苗率存苗率生育期结实率其它%对照%对照%对照%天数与对照相比%对照%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T开花、 结实、移植T抽穗）表川当代变异选择品种处理变异类型原种表现变异株数变异株数%第二代表现表W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