農(nóng)作物空間誘變育種規(guī)范

1、農(nóng)作物空間誘變育種規(guī)范(空間科學(xué)及應(yīng)用專(zhuān)家組，1998年2月，廣州) 863計(jì)劃航天領(lǐng)域自1987年以來(lái)多次組織衛(wèi)星、高空氣球搭載植物種子。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，至1996年年底，參與搭載的種子包括糧食作物、油料作物、蔬菜、水果、花卉等共約50種植物，參與單位近60個(gè)，分布于全國(guó)22個(gè)省(市)、自治區(qū)。不少單位在回收種子后，經(jīng)田間種植、觀察、選擇，發(fā)現(xiàn)了新的變異類(lèi)型，選育出一批性狀優(yōu)良、有應(yīng)用潛力的新品種(系)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展發(fā)揮了作用，引起了國(guó)內(nèi)外的矚目。然而，由于本研究涉及眾多的人員、單位，早期試驗(yàn)中還未能明確提出規(guī)范化的要求，研究中也出現(xiàn)了部分單位的試驗(yàn)結(jié)果不明或準(zhǔn)確性較低等問(wèn)題。為使我國(guó)農(nóng)作

2、物空間誘變育種能更健康發(fā)展，特制定此規(guī)范。對(duì)此類(lèi)研究從搭載材料的選用至回收后的觀察、選擇、記錄均提出一些具體的要求，請(qǐng)各項(xiàng)目承擔(dān)單位參照?qǐng)?zhí)行。 一、對(duì)搭載材料的要求 1，根據(jù)育種目標(biāo)，選用綜合性狀優(yōu)良，但12個(gè)性狀有明顯缺陷的地方主栽品種、新推廣品種、準(zhǔn)備推出的優(yōu)良品系、雜交組合親本或低世代雜種(F1)作為搭載材料。 2，搭載用種子必須有足夠的純度，無(wú)其他品種混雜，為此要求經(jīng)12代套袋自交提純，取經(jīng)此法繁殖的種子供搭載及地面對(duì)照用。 3，為保證足夠的突變體供選擇，對(duì)某一品種搭載用種子應(yīng)有足夠的數(shù)量(一股應(yīng)為100O粒以上，個(gè)別種大的作物種子量可減至300500粒)，并用等量的同一純度種子作地面

3、對(duì)照。所用種子應(yīng)為新鮮、健康、發(fā)芽率高的干種子。 4 為保證運(yùn)輸、搭載過(guò)程中種子不會(huì)被混雜或受潮，建議用內(nèi)層布袋、外層塑料袋包裝，袋內(nèi)最好包裝少量吸水硅膠等對(duì)種子無(wú)害的干燥劑。內(nèi)外、層袋及外袋應(yīng)附有標(biāo)明種子的種名、送搭單位的標(biāo)簽。 5，為完善搭載誘變?cè)囼?yàn)的管理，要求各電位送交種子往專(zhuān)家組辦公室搭載時(shí)，填寫(xiě)種子搭載申請(qǐng)表(見(jiàn)表I)內(nèi)容包：種名、品種名、來(lái)源(自育、在用栽培種、引種等，并簡(jiǎn)介育成年份，親本等培育的遺傳背景)、主要種性(株高、生育期、抗病性、抗蟲(chóng)性、品質(zhì)特點(diǎn)、產(chǎn)量組成因素，如粒重、莢重、果重、有效穗數(shù)、結(jié)實(shí)率等)、及形態(tài)特征、預(yù)期主要選育目標(biāo)(待改良的性狀)并附上12張代表其種子、果

4、實(shí)、種植期，成熟期特性的彩色照片。 二、對(duì)搭載種子回收后種植、觀察的要求 1，SP1(回收后當(dāng)代) a 種植：種子經(jīng)空間搭載后，應(yīng)與地面對(duì)照種子同時(shí)種植。為避免與其他品種的天然雜交而致的生物混雜，應(yīng)采用空間隔離(100米以外)或時(shí)間隔離(錯(cuò)開(kāi)播種、開(kāi)花期)方式種植。b，經(jīng)空間搭載的種子長(zhǎng)出的植株會(huì)表現(xiàn)出一定程度的生理?yè)p傷，也可能在個(gè)別植株出現(xiàn)可遺傳的性狀變異，故須與對(duì)照相比較進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致的觀察、記錄，包括生長(zhǎng)發(fā)青中的各項(xiàng)指標(biāo)以及主要的農(nóng)藝性狀，特別是作為育種目標(biāo)或其他有應(yīng)用潛力的性狀的變異。常規(guī)要求觀察的項(xiàng)H包括：(見(jiàn)表II及表III)生理指標(biāo)：發(fā)芽率(室內(nèi)統(tǒng)計(jì)供試種子數(shù)中萌發(fā)種子所占的比例

5、) 出苗率(田間條件下種子胚芽的出土能力) 存苗牢(營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)盛期幼苗仔活率) 生育期(按該作物通用的生育期標(biāo)準(zhǔn)) 成株率(能形成穗或花序、充全成熟植株所占的比例) 結(jié)實(shí)率(對(duì)禾谷類(lèi)作物，可各統(tǒng)計(jì)50株每株3穗的實(shí)粒數(shù)及穎花數(shù)之比)變異選擇：苗期葉綠素突變率；成熟期株型、穗型、粒型、芒型的改變； 田間抗病蟲(chóng)害、抗逆能力的表現(xiàn)等。 c.收獲：對(duì)表現(xiàn)明顯變異的植株直及時(shí)套袋自交，并單株收獲、保存、供SP2代種成株行，作進(jìn)一步觀察、選擇。 對(duì)其他植株，可根據(jù)作物類(lèi)型、選種目標(biāo)、SP2群體可種植的規(guī)模，選收一部分種子作繼續(xù)觀察。根據(jù)瞬坐育種的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)白他授扮作物，可選用穗收法(每株只收主穗、SP2種成穗

6、行)、混收法(混收混脫或每株一穗混脫供SP2種植)和一?；蛏倭；焓辗?每一SP1株主穗上采收一?；蛏贁?shù)幾粒供SP2種植)。 由于搭載條件對(duì)種子的影響難以完全重現(xiàn)，為使有益變異材料不致漏失，建議盡可能多收SP1種子，供分批種植、觀察、選擇用。 2，SP2(第二代) 按SP1的收獲方法決定SP2的種植方法，種植規(guī)模應(yīng)大于SP1代。注意采用單株種植、且存SP2材料問(wèn)適當(dāng)夾種地面對(duì)照材料的后代，以利于突變單株的鑒別和選擇。 自花授粉作物大部分發(fā)生隱性突變，表型變異應(yīng)該在SP2表現(xiàn)，對(duì)本代植株，應(yīng)進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的觀察、記錄。觀察、記錄項(xiàng)目可參照SP1的要求，應(yīng)根據(jù)選種目標(biāo)及創(chuàng)造新種質(zhì)資源的要求確定觀察、選

7、擇重點(diǎn)(表IV)。 對(duì)SP1已發(fā)現(xiàn)的變異，本代應(yīng)種成株系(穗系)觀察記錄變異的表現(xiàn)及分離情況，作進(jìn)一步選擇。 SP2代的收獲重點(diǎn)是變異單株，可用全收法，并應(yīng)對(duì)其農(nóng)藝性狀作全面的調(diào)查。其他正常的SP2株，也應(yīng)隨機(jī)混收或穗收一部分，到SP3繼續(xù)種植觀察。 3，第三代及以后世代 SP2選出的單株，應(yīng)種成株系或穗系，單本種植。每一株(穗)系種植2030株，用以調(diào)查突變性狀的穩(wěn)定程度，或供作繼續(xù)選擇之用。選擇時(shí)與原品種對(duì)照材料進(jìn)行比較，從突變株系中，先選優(yōu)異突變株系，然后在人選株系中選擇優(yōu)異單株35株。其中從高度穩(wěn)定的優(yōu)異突變株系中選出的單株，分株混收后轉(zhuǎn)入SP4代的產(chǎn)量預(yù)備試驗(yàn)和特性(抗性、品質(zhì)等)鑒

8、定試驗(yàn)，并應(yīng)同時(shí)進(jìn)行種子反之工作，為SP5參加產(chǎn)量試驗(yàn)提供種子準(zhǔn)備。對(duì)于其中表現(xiàn)突出，有希望成為品種的株系，應(yīng)設(shè)法加快種子繁殖速度，采用稀播栽培，異地加代，異季繁殖等措施，加速擴(kuò)繁。 對(duì)已選出并穩(wěn)定的優(yōu)良株系，在SP4代或其后代應(yīng)進(jìn)行有3次重復(fù)的測(cè)產(chǎn)試驗(yàn)(設(shè)原品種為對(duì)照)，并對(duì)其主要農(nóng)藝性狀及各增產(chǎn)因子進(jìn)行觀察分析，以為多點(diǎn)試驗(yàn)提供依據(jù)。SP5爭(zhēng)取參加品種區(qū)域試驗(yàn)。以通過(guò)大田示范，檢驗(yàn)其價(jià)值及應(yīng)用潛力。對(duì)選出的新種質(zhì)也應(yīng)對(duì)其性狀作全面觀察，鑒定其應(yīng)用潛力。對(duì)穩(wěn)定突變株系的性狀要作詳細(xì)記錄(表V)。 4 試驗(yàn)的設(shè)置及數(shù)據(jù)的處理 a，為保證空間誘變育種巾選擇的準(zhǔn)確性及試驗(yàn)的科學(xué)性，要求在試驗(yàn)中，每

9、一代均需在種植搭載種子及其后代的同時(shí)，種植相當(dāng)數(shù)量的地面對(duì)照種子及其后代，并進(jìn)行同樣的觀察、記錄，以作為突變株(系)鑒別的依據(jù)。 b，由于作為育種目標(biāo)的主要農(nóng)藝性狀多數(shù)為多基因控制的數(shù)量性狀，在試驗(yàn)過(guò)程中涉及了大量的數(shù)據(jù)，對(duì)各觀察目的樣本數(shù)及數(shù)據(jù)處理均需按生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本要求?？臻g環(huán)境因素對(duì)種子引致的變異是隨機(jī)性的，試驗(yàn)的目標(biāo)是選出明顯變異的個(gè)體，而非著眼于整組種子的變化，數(shù)據(jù)分析中也應(yīng)著重在突變株系的發(fā)現(xiàn)，而不是找平均數(shù)的變異、特別是對(duì)SP2代：選出的突變株(系)的數(shù)量性狀與原種(對(duì)照種)間的差異要經(jīng)方差分析，達(dá)到顯著以上水平。 c，對(duì)意義較大的突變株系、建議通過(guò)與原品種雜交后對(duì)F1與F2的

10、觀察來(lái)鑒定該性狀突變的性質(zhì)(顯、隱性)及控制位點(diǎn)(單基因、多基因)。 三、對(duì)試驗(yàn)總結(jié)的要求 1，對(duì)選擇的突變株(系)，從初選世代開(kāi)始各世代均要及時(shí)詳細(xì)記載其種性，并拍照記錄其主要突變特性，照片中應(yīng)以原種為對(duì)照種，并附加必要的說(shuō)明。 2，住選育基本完成(SP4突變株系穩(wěn)定)時(shí)，應(yīng)向?qū)＜医M辦公室提交詳細(xì)的試驗(yàn)總結(jié)報(bào)告，內(nèi)容包括試驗(yàn)材料和方法(搭載種子情況、搭載條件、同收后種植觀察情況，如群體大小、種植、選擇方式等)、試驗(yàn)結(jié)果(SP1的表現(xiàn)、土要突變類(lèi)型、突變頻率、選出優(yōu)良突變株系的情況、試種、推廣情況等)、有關(guān)突變株系的照片及實(shí)物、育成優(yōu)良品種的特性等(表VI)。附件：表 種子搭載申請(qǐng)表申請(qǐng)搭載單

11、位: 聯(lián) 系 人: 地址: 郵編: 電話: 傳真: E-mail: 搭載材料名: 搭載重量: 搭載材料品種名: 搭載材料;來(lái)源:1自有 2在用栽培種 3當(dāng)?shù)剞r(nóng)家種 4引種 5其它 (請(qǐng)注明)搭載材料遺傳背景:育 年 成 份 育 成 所 用 親本 (或)引 自 搭載材料主要種性:株 高 全生育期 抗性表現(xiàn) 品質(zhì)特點(diǎn) 產(chǎn)量因素:粒 重(或千粒重、百粒重、請(qǐng)注明) 平均產(chǎn)量 平均結(jié)實(shí)率 形態(tài)特征 其 它 預(yù)期主要選育目標(biāo): 包裝情況: 1請(qǐng)附代表該品種種子(果實(shí))及形態(tài)特征的彩照1-2張2每個(gè)品種請(qǐng)各添一張表. (以下由專(zhuān)家組辦公填寫(xiě))搭載安排時(shí)間: 搭載方式: 搭載條件:飛行時(shí)間 年 月 日 時(shí)至 年 月 日 時(shí)飛行速度: 其它飛行環(huán)境參數(shù):軌道傾角 重力 輻射 搭載聯(lián)系人: 交回種植單位時(shí)間: 取種子人: 表當(dāng)代種植生理性狀觀察記錄品種處理種子數(shù)發(fā)芽率出苗率存苗率生育期結(jié)實(shí)率其它%對(duì)照%對(duì)照%對(duì)照%天數(shù)與對(duì)照相比%對(duì)照%使用該作物觀察通用的生育期標(biāo)準(zhǔn),并請(qǐng)注明生育期天數(shù)的含義(如播種開(kāi)花、結(jié)實(shí)、移植抽穗)表當(dāng)代變異選擇品種 處理變異類(lèi)型原種表現(xiàn)變異株數(shù)變異株數(shù)%第二代表現(xiàn)表第二(三)代變異觀察記錄原品種處理: 第一(二)代選留方法: 第二(三)代種植株數(shù): 變異觀察記錄: 變異類(lèi)型與原種相比差異顯著性