吉克呷呷 楊德琪 謝三作 辜義芳 吉瓊芳

（涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 四川西昌615000）

2014 年10月涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所提供1 份小麥材料經(jīng)嫦娥5 號(hào)返回式試驗(yàn)衛(wèi)星搭載后回收，小麥誘變育種課題組采用系譜法進(jìn)行搭載后代材料新品種、新材料的培育，經(jīng)過(guò)5 個(gè)世代篩選出3 個(gè)矮稈突變體和4 個(gè)高稈突變體共7 個(gè)株高突變體，M5代從每個(gè)突變體田間隨機(jī)取10 個(gè)單株測(cè)量株高、穗長(zhǎng)、各節(jié)間長(zhǎng)，并進(jìn)行結(jié)實(shí)小穗、退化小穗、單穗粒數(shù)、單穗粒重、籽粒性狀等考種分析，以探索引起航天搭載小麥株高變異的原因及株高突變體穗部性狀的變化，為進(jìn)一步研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

將航天搭載小麥材料M4代單株單穗脫粒、編號(hào)、保存，2019 年11月種植于大田。以小麥搭載材料原始親本作對(duì)照。

1.2 方法

2019 年11月將航天搭載小麥材料M4代在涼山州西昌農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所安寧鎮(zhèn)試驗(yàn)基地按1 m 行長(zhǎng)、0.25 m 行距單穗條播，同時(shí)種植10 行親本作為對(duì)照。田間選出 ‘19h-61’‘19h-64’‘19h-66’‘19h-85’‘19h-86’‘19h-87’‘19h-91’共 7 個(gè)株高突變體，其中 ‘19h-61’‘19h-64’‘19h-66’ 為矮稈突變體，‘19h-85’‘19h-86’‘19h-87’‘19h-91’ 為高稈突變體，每個(gè)突變體隨機(jī)取10 個(gè)單株測(cè)量株高、穗長(zhǎng)、各節(jié)間長(zhǎng)，并進(jìn)行結(jié)實(shí)小穗、退化小穗、單穗粒數(shù)、單穗粒重、籽粒性狀等考種分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 株高及構(gòu)成

2.1.1 株高表現(xiàn) 矮稈突變體最矮的為 ‘19h-64’，株高僅有46.4 cm，比對(duì)照（72.7 cm）降低26.3 cm，降幅36.2%。高稈突變體最高的為 ‘19h-87’，株高有92.5 cm，比對(duì)照（72.7 cm）增高 19.8 cm，增幅 21.4%。

2.1.2 穗長(zhǎng)變化分析 從表1 可以看出，矮稈突變體的穗長(zhǎng)在9.9～10.4 cm，與對(duì)照穗長(zhǎng)（10.1 cm）相比變化不大，但與株高負(fù)相關(guān)，株高越矮穗長(zhǎng)越長(zhǎng)；高稈突變體穗長(zhǎng)在13.8～15.4 cm，都比對(duì)照（10.1 cm）增長(zhǎng)，增幅在36.6%～52.5%。

2.1.3 各節(jié)間變化分析 從表1 可以看出，矮稈突變體各節(jié)間長(zhǎng)都比對(duì)照縮短，高稈突變體的倒2 節(jié)間、倒3 節(jié)間、倒4 節(jié)間、倒 5 節(jié)間長(zhǎng)比對(duì)照增長(zhǎng)；7 個(gè)突變體除‘19h-86’外，其余突變體的穗下節(jié)間長(zhǎng)與株高正相關(guān)，株高越矮穗下節(jié)間越短，株高越高穗下節(jié)間越長(zhǎng)；7 個(gè)株高突變體的倒2 節(jié)間長(zhǎng)度與株高正相關(guān)，株高越矮倒2 節(jié)間越短，株高越高倒2 節(jié)間越長(zhǎng)；倒3 節(jié)間、倒4 節(jié)間長(zhǎng)度變化無(wú)明顯規(guī)律；矮稈突變體的倒5 節(jié)間長(zhǎng)度與株高正相關(guān)，株高越矮倒5 節(jié)間越短，高稈突變體倒5 節(jié)間長(zhǎng)與株高變化無(wú)規(guī)律。

表1 株高突變體的株高及各節(jié)間長(zhǎng)（單位：cm）

2.1.4 穗長(zhǎng)及各節(jié)間占株高比例分析 從表1 可以看出，7 個(gè)突變體穗長(zhǎng)占株高比例都比對(duì)照增高，增幅0.3%～8.5%，矮稈突變體穗長(zhǎng)占株高比例與株高負(fù)相關(guān)，株高越矮比例越高，高稈突變體穗長(zhǎng)占株高比例無(wú)明顯規(guī)律；7 個(gè)突變體穗下節(jié)間、倒2 節(jié)間、倒3 節(jié)間占株高比例變化不大且無(wú)明顯規(guī)律；矮稈突變體倒4 節(jié)間、倒5 節(jié)間占株高比例都比對(duì)照降低，高稈突變體倒4 節(jié)間占株高比例無(wú)明顯規(guī)律、倒5 節(jié)間占株高比例比對(duì)照增高。

2.1.5 莖稈節(jié)間數(shù) 對(duì)照的節(jié)間數(shù)為5 節(jié)，除矮稈突變體‘19h-66’和高稈突變體‘19h-86’的節(jié)間數(shù)為6 節(jié)，其余5 個(gè)突變體的節(jié)間數(shù)都跟對(duì)照一致。說(shuō)明節(jié)間數(shù)的多少與株高變化無(wú)明顯關(guān)系。

2.2 穗部性狀

從表2 可以看出，除‘19h-61’的結(jié)實(shí)小穗數(shù)與對(duì)照一致外，其余6 個(gè)株高突變體的結(jié)實(shí)小穗數(shù)都比對(duì)照增多；除‘19h-86’的退化小穗數(shù)與對(duì)照一致外，其余6 個(gè)株高突變體的退化小穗數(shù)都比對(duì)照減少；除‘19h-91’的穗粒數(shù)比對(duì)照減少外，其余6 個(gè)株高突變體的穗粒數(shù)都比對(duì)照增多，其中，穗粒數(shù)最多的是‘19h-66’，為 71 粒，比對(duì)照多 12 粒，增幅 20.3%，其次是‘19h-85’，為 69 粒，比對(duì)照多 10 粒，增幅16.9%；千粒重除‘19h-61’與對(duì)照一致、‘19h-86’比對(duì)照低，其余5 個(gè)突變體的千粒重都比對(duì)照高，其中，千粒重最高的是‘19h-66’，為66.3 g，比對(duì)照增加12.8 g；7 個(gè)株高突變體的穗型、芒、粒型、粒質(zhì)均與對(duì)照一致，為長(zhǎng)方形穗、白色長(zhǎng)芒、卵圓、硬質(zhì)；除‘19h-87’的粒色為紫色外，其余6 個(gè)突變體的粒色均與對(duì)照一致，為白色。

3 討論

從航天搭載7 個(gè)株高突變體的株高表現(xiàn)看，株高最矮的‘19h-64’為 46.4 cm，株高最高的‘19h-87’為92.5 cm，小麥通過(guò)航天搭載可獲得豐富的株高變異類型。

從航天搭載7 個(gè)株高突變體穗長(zhǎng)及各節(jié)間的分析結(jié)果看，3 個(gè)矮稈突變體的穗長(zhǎng)與對(duì)照差異不明顯，4 個(gè)高稈突變體的穗長(zhǎng)都比對(duì)照增長(zhǎng)，說(shuō)明株高變矮不會(huì)影響穗的長(zhǎng)度，株高變高穗長(zhǎng)會(huì)增長(zhǎng)；7 個(gè)突變體穗下節(jié)間、倒2 節(jié)間、倒3 節(jié)間占株高比例變化不大，矮稈突變體穗長(zhǎng)占株高比例增高且倒4、倒5 節(jié)間占株高比例降低，高稈突變體穗長(zhǎng)及倒5 節(jié)間占株高比例增高，說(shuō)明矮稈突變體主要是通過(guò)縮短倒4 和倒5 節(jié)間來(lái)降低株高，高稈突變體主要是通過(guò)增長(zhǎng)穗長(zhǎng)和倒5 節(jié)間來(lái)增高株高。莖稈節(jié)間數(shù)和穗部經(jīng)濟(jì)性狀與株高變化無(wú)明顯規(guī)律。

從航天搭載7 個(gè)株高突變體考種結(jié)果看，矮稈突變體‘19h-61’的穗部經(jīng)濟(jì)性狀與對(duì)照差異不大，‘19h-64’‘19h-66’的穗部經(jīng)濟(jì)性狀明顯比對(duì)照提高，說(shuō)明株高變矮不會(huì)影響穗部經(jīng)濟(jì)性狀；高稈突變體穗長(zhǎng)比對(duì)照增幅在36.6%～52.5%，但結(jié)實(shí)小穗數(shù)比對(duì)照增幅不大，說(shuō)明穗長(zhǎng)增長(zhǎng)不會(huì)明顯提高結(jié)實(shí)小穗數(shù)，但在高、矮兩種株高突變體類型中有穗部經(jīng)濟(jì)性狀明顯比對(duì)照提高的突變體。

表2 株高突變體考種結(jié)果

綜上可知，通過(guò)航天搭載的方式可以獲得小麥豐富的株高變異類型，有益于矮源新種質(zhì)的培育；在高、矮兩種株高突變體類型中有穗部經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)突出的突變體，后續(xù)結(jié)合抗性、豐產(chǎn)性等綜合表現(xiàn)可培育符合生產(chǎn)需求的優(yōu)良小麥新品系（種）。