劉寶海，劉 晴，聶守軍，劉寶民，付立新，王明泉，高世偉，劉宇強(qiáng)，常匯琳，張佳檸，馬 成，薛英會(huì)，白 瑞，王洪彬，唐 銘，門龍南

(1. 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，綏化 152052; 2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所，哈爾濱 150086;3. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，大慶 163319)

中國是世界上最大水稻生產(chǎn)國[1]，稻米是中國約65%人口的主食[2]。水稻作為黑龍江省主要糧食作物，2017年種植460多萬hm2，約占全國粳稻種植面積50%以上[3]，新品種選育為黑龍江水稻單產(chǎn)提高、總產(chǎn)持續(xù)增加和綜合生產(chǎn)能力穩(wěn)定提升做出了突出貢獻(xiàn)[4]，對(duì)保障國家糧食安全生產(chǎn)和國計(jì)民生意義重大[5-6]。水稻品種綏粳18，2014年1月通過黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定，具有早熟、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、耐冷、抗病和抗倒伏等優(yōu)良特性[7]，種植推廣適應(yīng)性極強(qiáng)，2017—2019年在黑龍江省種植面積連續(xù)達(dá)到67萬hm2以上，已成為黑龍江省第二、三積溫帶主裁品種，是全國種植面積最大粳稻品種[8]。然而，根據(jù)以往黑龍江省大面積推廣品種的種植經(jīng)驗(yàn)來看，隨著種植年限延長，會(huì)出現(xiàn)抗病性和抗倒伏性逐漸弱化現(xiàn)象，存在對(duì)水稻安全生產(chǎn)造成不良影響的潛在風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)生產(chǎn)實(shí)踐對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)等遺傳累加有增效的新品種需求也較迫切，目前綏粳18種植面積較大而導(dǎo)致適應(yīng)區(qū)內(nèi)主裁品種單一和后備品種儲(chǔ)備不足的情況日益突顯。因此，以水稻生產(chǎn)安全且品種有益遺傳增效需求為索引，探索實(shí)用高效的育種途徑，立足替代或超越水稻品種綏粳18的育種目標(biāo)，快速選育儲(chǔ)備出能夠遺傳綏粳18廣適性狀且綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良的水稻新品種是非常必要的。

1928年，美國科學(xué)家Stadler最早進(jìn)行輻射誘變育種[9]。中國輻射誘變育種研究始于1957年，起步較晚，但發(fā)展迅速[10]，截至2016年育成品種已占國際品種總數(shù)1/4強(qiáng)[11]。γ射線能量高、穿透力強(qiáng)，可以造成共價(jià)鍵斷裂，誘導(dǎo)DNA產(chǎn)生大片段缺失有效，最終導(dǎo)致植株性狀發(fā)生變異[12-13]。60Co-γ射線作為誘發(fā)源引入輻射育種，具有誘變突變率高、穩(wěn)定性好、育種周期短和可擴(kuò)展遺傳基礎(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)，是目前最常用輻射誘變?cè)碵14-15]，相比利用育種周期長和創(chuàng)造突變新變異類型有限的常規(guī)雜交方法[16]來講，輻射誘變水稻材料將是一個(gè)快速獲得多種突變新種質(zhì)的有效方法[17]。在育種實(shí)踐中射誘變水稻培育新品種和創(chuàng)制種質(zhì)新資源的成果最突出[18]。浙江省2000—2015年間利用輻射誘變育成245個(gè)，占省級(jí)審定品種60%以上，其中直接利用γ射線輻照育成品種16個(gè)[19]，湖南省自1985年以來誘變創(chuàng)制育成品種45個(gè)，目前有多個(gè)品種年種植面積均在6.67萬hm2以上[20]，而黑龍江省近20年間僅有五工稻1號(hào)和龍粳38號(hào)2個(gè)水稻品種是利用輻射誘變技術(shù)選育而成，僅占全省審定品種總數(shù)的0.68 %[21]。到目前為止，有關(guān)60Co-γ輻射影響黑龍江省水稻品種種子出苗及M1群體變化規(guī)律的研究還鮮有報(bào)道。因此，立足黑龍江省寒地稻作區(qū)，探索突破輻射育種研究成效差的現(xiàn)實(shí)瓶頸，助力新種質(zhì)創(chuàng)新挖掘和新品種選育具有重要實(shí)踐意義。

本研究以廣適性水稻品種綏粳18為供試材料，利用220 Gy、250 Gy和280 Gy3個(gè)60Co-γ射線輻射劑量誘變其成熟種子，探索輻射誘變對(duì)其種子活力緩沖期、出苗限制因子以及M1群體遺傳變異規(guī)律的影響，以期為開展替代或超越廣適性品種綏粳18的新種質(zhì)創(chuàng)新以及寒地水稻輻射育種可能有效途徑的探索提供一定的種質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為黑龍江省第二積溫帶廣適性主栽水稻品種綏粳18，種子來源于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院。60Co-γ射線為輻射源，來源于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所輻射研究室。試驗(yàn)于2019年在黑龍江省農(nóng)科院綏化分院水稻育種試驗(yàn)基地進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

分別于2019年2月27日、4月2日進(jìn)行干種子輻射處理2，輻照劑量為220 Gy、250 Gy和280 Gy，劑量率為1.1 Gy·min-1，以0 Gy處理為對(duì)照（CK），每個(gè)處理200 g種子。

1.2.1 發(fā)芽試驗(yàn) 選取2019年2月27日輻射處理和對(duì)照種子各500粒，分5期進(jìn)行種子活力測定試驗(yàn)，時(shí)期（D）相隔5 d，第1期為3月4日（D1、5 d）、第2期為3月9日（D2、10 d）、第3期為3月14日（D3、15 d）、第4期為3月19日（D4、20 d）。3次重復(fù)。

1.2.2 出苗試驗(yàn) 選取4月16日（輻射后15 d）處理和對(duì)照種子育秧苗床播種，苗床上各選擇500粒行出苗試驗(yàn)，3次重復(fù)。5月10日，各處理和對(duì)照秧苗本田栽插，每個(gè)處理10行，行長3 m，行距30 cm，株距13 cm，每穴1苗，生育期不防控稻瘟病，其他栽培管理與生產(chǎn)大田相同。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 發(fā)芽試驗(yàn) 種子用蒸餾水浸泡1 d，取出種子置入鋪有一層濾紙發(fā)芽皿中，放置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱（上海新苗qxh300）中培養(yǎng)。3次重復(fù)。以胚芽長度大于1 mm即視為發(fā)芽，每天觀察其發(fā)芽數(shù)以計(jì)算發(fā)芽勢和發(fā)芽率，共觀測6 d。以培養(yǎng)箱中3 d發(fā)芽種子數(shù)計(jì)算發(fā)芽勢，以6 d發(fā)芽種子個(gè)數(shù)計(jì)算發(fā)芽率。隨機(jī)選取發(fā)芽后第6天芽苗30株，用游標(biāo)卡尺分別測量其芽長和根長。發(fā)芽勢（GP）(%)＝3 d發(fā)芽種子數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù)×100 %；發(fā)芽率（GR）(%)＝6 d發(fā)芽種子數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù)×100 %；發(fā)芽指數(shù)（GI）＝ΣGt/Dt(Gt指時(shí)間t發(fā)芽數(shù)，Dt指相應(yīng)發(fā)芽日數(shù))；根活力指數(shù)（RAI）＝S×ΣGt/Dt(S指發(fā)芽苗根長)。

1.3.2 出苗試驗(yàn) 4月24日（播種后8 d）調(diào)查出苗率，5月23日（播種后29 d）調(diào)查成苗率。成苗率(%)(SSR)＝成苗數(shù)/播種種子數(shù)×100。

1.3.3 本田調(diào)查考種 隨機(jī)選擇M1群體及對(duì)照處理各收獲100個(gè)單株，選擇分蘗數(shù)有代表性的10穗單株進(jìn)行考種，調(diào)查成熟期、株高、分蘗穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重及穗頸瘟、倒伏情況。數(shù)據(jù)調(diào)查采集按照黑龍江省種子管理局下發(fā)的《水稻田間調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。

1.3.4 性狀權(quán)重分析 基于熵權(quán)法的方案優(yōu)選方法[22]，對(duì)M1群體及對(duì)照收獲考種的材料進(jìn)行綜合熵權(quán)分析，具體實(shí)施步驟：

（1）設(shè)有m個(gè)待評(píng)單株、n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)價(jià)各指標(biāo)原始數(shù)據(jù)矩陣可表示為（1）式，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)計(jì)算如式（2），確定標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)P：

式中Rij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第j個(gè)指標(biāo)值。

式中Pij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象第j個(gè)指標(biāo)的綜合標(biāo)準(zhǔn)化值，m為評(píng)價(jià)單元數(shù)量。

（2）對(duì)于第i個(gè)評(píng)價(jià)單株，第j個(gè)指標(biāo)，其信息熵eij可表示為（3）式：

式中ej表示第j個(gè)指標(biāo)的信息熵。

（3）第j個(gè)指標(biāo)的客觀權(quán)重，可表示為（4）式：

式中wj表示第j個(gè)指標(biāo)的權(quán)重（熵權(quán)）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用IBM SPSS Statistics25.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差和多重比較等分析，建立最優(yōu)擬合度曲線估算回歸方程。利用MATLAB（R2017a）軟件編輯源代碼，運(yùn)行公式（1）—（3）求解。運(yùn)用Origin2018數(shù)據(jù)分析軟件繪圖。本田試驗(yàn)中各處理均沒有發(fā)生穗頸瘟和倒伏情況，280 Gy輻射處理M1群體生育期極晚無結(jié)實(shí)，這些指標(biāo)及處理不進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻射對(duì)種子活力的影響

2.1.1 輻射緩沖期對(duì)種子活力影響 受不同緩沖期（輻射至播種時(shí)的間隔時(shí)間）影響，綏粳18種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率達(dá)到顯著差異水平，芽長和根活力指數(shù)未達(dá)顯著差異水平（圖1）。D3處理發(fā)芽勢92.0 %，發(fā)芽率97.8 %，與其他處理間差異水平趨勢相同，均表現(xiàn)為D3處理大于D2和D1處理且達(dá)極顯著差異水平，D4處理小于D3處理但未達(dá)顯著差異水平；D3處理芽長19.7 mm，根活力指數(shù)155.1均大于其他處理。說明，緩沖期在D3處理時(shí)，60Co-γ輻射綏粳18種子活力最強(qiáng)。

圖1 不同輻射緩沖期對(duì)綏粳18種子活力性狀影響多重比較Figure 1 Multiple comparison of radiation buffer period on seed vitality traits of Suijing18

2.1.2 不同輻射劑量對(duì)種子活力影響 D3處理?xiàng)l件下，綏粳18種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、芽長和根活力指數(shù)受不同輻射劑量處理影響，均達(dá)到顯著差異水平（圖2）。280 Gy處理發(fā)芽勢94.0%大于其他處理，發(fā)芽勢280 Gy與250 Gy處理間未達(dá)顯著差異水平，但與0 Gy和220 Gy處理達(dá)極顯著差異水平。250 Gy發(fā)芽率95.0 %，與其他處理達(dá)差異顯著水平，隨輻射劑量增加呈現(xiàn)先下降再升高趨勢。280 Gy處理芽長12.6 mm，根活力指數(shù)50.0均為最小值，與0 Gy和220 Gy處理達(dá)極顯著差異水平，與250 Gy處理未達(dá)顯著差異水平，0 Gy處理芽長33 mm和根活力指數(shù)406.1均大于220 Gy處理且達(dá)極顯著差異水平。說明D3處理的綏粳18種子，在0～280 Gy劑量范圍內(nèi)，輻射劑量增加對(duì)發(fā)芽勢具有促進(jìn)作用，對(duì)發(fā)芽率具有先抑制后促進(jìn)作用，而對(duì)芽長和根活力指卻具有抑制作用。

圖2 D3緩沖期不同輻射劑量對(duì)綏粳18種子活力性狀多重比較Figure 2 Multiple comparison of different dosages of radiation on seed vigor traits in Suijing18 during the buffer period of D3

2.2 輻射對(duì)種子出苗的影響

綏粳18種子出苗率和成苗率受不同輻射劑量處理影響而表現(xiàn)出差異性（圖3）。出苗率和成苗率隨輻射劑量增加而呈現(xiàn)相似的減少趨勢，其中280 Gy處理時(shí)最小，均僅有7.0%，且與其他劑量處理達(dá)極顯著差異水平；其次是250 Gy處理時(shí)出苗率25.0%、成苗率24.0%，與220 Gy、0 Gy處理達(dá)極顯著差異水平；第3位是220 Gy處理時(shí)出苗率93.3%、成苗率92.0%，出苗率與0 Gy處理未達(dá)差異顯著水平，成苗率與0 Gy處理達(dá)差異極顯著水平。說明，在0～280 Gy60Co-γ輻射劑量范圍內(nèi)，綏粳18種子能夠出苗即可成苗，輻射劑量增加對(duì)二者均具有抑制作用且達(dá)顯著水平。

圖3 不同輻射劑量對(duì)綏粳18種子出苗影響多重比較Figure 3 Multiple comparison of different radiation doses on seedling emergence of Suijing 18 seeds

2.3 輻射對(duì)M1群體主要農(nóng)藝性狀的影響

2.3.1 M1群體主要農(nóng)藝性狀遺傳變異 綏粳18種子M1群體主要農(nóng)藝性狀表型值呈現(xiàn)不同差異（表1、圖4）。主要農(nóng)藝性狀表型變異系數(shù)平均值大小依次為：穗實(shí)粒數(shù)（43.2%）＞結(jié)實(shí)率（40.7%）＞分蘗數(shù)（28.6%）＞株高（5.7%）＞成熟期（0.5%）＞千粒重（0.4%）。除千粒重變異系數(shù)各處理間未達(dá)顯著水平外，其他農(nóng)藝性狀變異系數(shù)各處理間均達(dá)極顯著水平。輻射處理間達(dá)顯著差異水平的各性狀中，0 Gy處理變異系數(shù)在0%～4.4 %之間，呈現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性；220 Gy處理變異系數(shù)在0.5%～47.0%之間，穗實(shí)粒數(shù)（47.0%）＞結(jié)實(shí)率（39.6%）＞分蘗數(shù)（39.0%）＞株高（6.3%）＞成熟期（0.5%）；250 Gy處理變異系數(shù)在0.9%～79.1%之間，穗實(shí)粒數(shù)（79.1%）＞結(jié)實(shí)率（78.1%）＞分蘗數(shù)（42.9%）＞株高（8.6%）＞成熟期（0.9%）。說明，輻射綏粳18水稻種子，在M1代出現(xiàn)了廣泛的性狀差異，可能存在可遺傳變異，有利于育種選擇。

圖4 輻射M1群體主要農(nóng)藝性狀及變異系數(shù)多重比較Figure 4 Multiple comparison of main agronomic characters and coefficient of variation in population of radiation M1 population

表1 輻射M1群體主要農(nóng)藝性狀值比較Table 1 Comparison of main agronomic traits in population irradiated M1

成熟期隨輻射劑量增加而延長，各輻射處理間達(dá)極顯著差異水平，250 Gy處理成熟期平均值144 d，較0 Gy處理成熟期平均值134 d晚了11 d，田間試驗(yàn)280 Gy處理未成熟而沒有收獲籽粒，這種成熟期延長變異對(duì)受積溫限制嚴(yán)格的寒地水稻育種是極其不利的；分蘗數(shù)有隨輻射劑量增加而增多的趨勢，且各輻射處理間達(dá)顯著差異水平，250 Gy處理分蘗數(shù)多于220 Gy處理且達(dá)顯著差異水平，多于0 Gy處理但未達(dá)顯著差異水平，220 Gy處理分蘗數(shù)少于0 Gy處理但未達(dá)顯著差異水平，并獲得代號(hào)2501904、2501908、2501903、2501905和2201909分蘗數(shù)達(dá)42、37、32、32和31株的高分蘗突變株，說明高劑量輻射對(duì)植株分蘗能力有促進(jìn)作用。株高、穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率性狀各輻射處理間達(dá)極顯著差異水平，且呈現(xiàn)隨輻射劑量增加而有減少趨勢，其中株高平均值220 Gy、250 Gy時(shí)達(dá)101.1 cm、101.0 cm未達(dá)顯著差異水平，但均低于0 Gy株高平均值109.7 cm且達(dá)極顯著差異水平，說明輻射有抑制植株長高的作用，穗實(shí)粒數(shù)平均值0 Gy、220 Gy和250 Gy時(shí)為105.5粒、37.0粒和19.1粒且達(dá)極顯著差異水平，結(jié)實(shí)率平均值0 Gy、220 Gy和250 Gy時(shí)為92.3 %、49.0 %和25.2 %且達(dá)極顯著差異水平，說明輻射有抑制植株穗實(shí)粒結(jié)實(shí)的作用。

2.3.2 M1群體主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性 對(duì)3個(gè)輻射劑量6個(gè)農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析顯示（表2），相關(guān)系數(shù)達(dá)顯著水平有6個(gè)，約占16個(gè)相關(guān)關(guān)系的37.5 %。成熟期與株高、穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率相關(guān)系數(shù)為–0.449、–0.846和–0.849，呈極顯著負(fù)相關(guān)；株高與穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率相關(guān)系數(shù)為0.612和0.570，呈極顯著正相關(guān)；穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率相關(guān)系數(shù)為0.963，呈極顯著正相關(guān)，且為相關(guān)系數(shù)中最大值。以輻射劑量為自變量，以主要農(nóng)藝性狀為因變量，進(jìn)行線性、二次、復(fù)合和Ligistic等11種函數(shù)最優(yōu)擬合度曲線估算，獲得擬合度極好的最優(yōu)回歸曲線方程（表3）。分蘗數(shù)和千粒重的11種擬合曲線F值不顯著。株高最優(yōu)二次函數(shù)P值為0.006達(dá)極顯著水平，但R2最大值僅為0.314，其擬合度不好。成熟期、穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率的二次函數(shù)擬合度R2值為0.958、0.895和0.767，其擬合度極好，說明，可以根據(jù)輻射劑量對(duì)這3個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行擬合推測。

表2 輻射M1群體主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of main agronomic characters in irradiated M1 population

表3 M1群體主要農(nóng)藝性狀對(duì)輻射劑量的回歸分析Table 3 Regression analysis of main agronomic traits of M1 population to radiation dose

2.3.3 M1群體農(nóng)藝性狀分析 對(duì)3個(gè)輻射劑量6個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行熵權(quán)分析（表4），權(quán)重值大小依次為：穗實(shí)粒數(shù)（0.528 01）＞結(jié)實(shí)率（0.352 72）＞分蘗數(shù)(0.113 87)＞株高（0.004 62）＞成熟期（0.00077）＞千粒重（0.000 01）。說明，穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和分蘗數(shù)的遺傳變異程度，將直接影響收獲單株的綜合性狀的表現(xiàn)。

表4 主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)權(quán)重值Table 4 Weight value of main agronomic traits

3 討論與結(jié)論

高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及多抗是水稻育種永恒的主題[23]，種質(zhì)資源是遺傳改良及新品種培育的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[24-25]。實(shí)踐證明誘變育種可以打破基因連鎖，提高重組率，誘發(fā)產(chǎn)生自然界原來沒有的或一般常規(guī)方法難以獲得的新基因和新種質(zhì)[26]。目前，黑龍江省稻種質(zhì)資源相對(duì)匱乏且遺傳基礎(chǔ)相對(duì)狹窄[27-28]，嚴(yán)重制約著突破性水稻新品種選育，引入60Co-γ射線輻射源，探索廣適性品種綏粳18輻射誘變效應(yīng)規(guī)律，挖掘利用起源頭作用的優(yōu)異種質(zhì)資源，將是目前黑龍江選育突破性水稻新品種的可能有效途徑。

3.1 不同輻射后緩沖期對(duì)種子活力的影響

耿興敏等[29]研究表明，60Co-γ輻射處理后的砂藏期對(duì)桂花種子萌發(fā)狀況有影響。呂秀珍等[30]研究發(fā)現(xiàn)，大豆種子輻射后隨著貯藏日數(shù)增加而生長受抑制。作者查閱文獻(xiàn)關(guān)于水稻輻射后貯藏的緩沖期研究還鮮見報(bào)道。本研究通過綏粳18種子輻射后到播種時(shí)的緩沖期試驗(yàn)室種子活力測定方法，獲得種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、芽長和根活力指數(shù)在輻射后15 d時(shí)最佳，明確了緩沖期15 d時(shí)為輻射種子最適宜土壤苗床播種期，規(guī)范統(tǒng)一有效的苗床播種時(shí)間，將有助于輻射后代材料表型遺傳性狀的充分表達(dá)。

3.2 不同輻射劑量對(duì)種子活力和出苗的影響

前人研究表明，隨著輻射劑量的加大，水稻種子發(fā)芽率明顯降低[17,31]。劉春貴等[32]研究表明，適宜劑量可以有效打破種子休眠，提高種子發(fā)芽率。謝崇華等[33]研究發(fā)現(xiàn)，輻照對(duì)水稻種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率影響不明顯，對(duì)水稻存活率有明顯影響。吳茂力等[34]研究表明，隨著γ射線輻照處理劑量的加大，供試陳種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)呈先升高，后又逐漸下降的趨勢。本研究表明，在0～280 Gy60Co-γ輻射劑量范圍內(nèi)，輻射劑量增加會(huì)對(duì)綏粳18種子發(fā)芽勢有顯著促進(jìn)作用，發(fā)芽率有先抑制后促進(jìn)的顯著作用，對(duì)芽長和根活力指數(shù)有顯著抑制作用，對(duì)土壤苗床出苗率和成苗率具有顯著抑制作用。結(jié)合試驗(yàn)室種子活力和土壤苗床出苗率測定分析，明確了根活力指數(shù)和芽長成為了限制輻射種子出苗和成苗的主要因子，這可能與品種種子拱土能力有關(guān)，但還待進(jìn)一步研究。

3.3 不同輻射劑量對(duì)M1群體遺傳變異的影響

本研究通過綏粳18種子輻射后M1群體主要農(nóng)藝性狀遺傳變異規(guī)律統(tǒng)計(jì)分析表明，在0～250 Gy60Co-γ輻射劑量范圍內(nèi)，隨著輻射劑量增加成熟期延長、分蘗數(shù)增加、株高變短、穗實(shí)粒數(shù)變少、結(jié)實(shí)率變小且達(dá)顯著差異水平，千粒重變化小未達(dá)顯著差異水平。成熟期延長與吳世長等[35]研究結(jié)果相同，但分蘗數(shù)增加卻與其研究結(jié)果不同。株高變短與富昊偉[36]研究結(jié)果相同，但與李偉等[17]研究結(jié)果不同。結(jié)實(shí)率變小與前人[17,35-36]研究結(jié)果相同。千粒重變化不顯著與李偉等[17]研究結(jié)果不同。這些不同表現(xiàn)，可能是不同品種基因型受輻射影響效應(yīng)不同所致，但還需要進(jìn)一步探索。本研究表明，60Co-γ射線輻射能夠使M1群體主要農(nóng)藝性狀產(chǎn)生變異系數(shù)在0.4%～79.1%范圍內(nèi)的遺傳變異突變體材料，高輻射劑量對(duì)成熟期和分蘗數(shù)有促進(jìn)作用達(dá)極顯著差異水平，對(duì)株高、穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率有抑制作用達(dá)極顯著差異水平。M1群體主要農(nóng)藝性狀間存在相關(guān)性，表現(xiàn)為成熟期與株高、穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈極顯著負(fù)相關(guān)，株高與穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān)，穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率相呈極顯著正相關(guān)，同時(shí)穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和分蘗數(shù)的遺傳變異權(quán)重較大，將直接影響收獲單株的綜合性狀的表現(xiàn)，為此可明確今后輻射世代育種材料選擇，要注重早熟、分蘗力強(qiáng)、植株較高、穗粒數(shù)多和結(jié)實(shí)率高等遺傳變異性狀的篩選。這些輻射材料后代能否遺傳相關(guān)性狀還待進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果為開展替代或超越廣適性品種綏粳18的新種質(zhì)創(chuàng)新以及寒地水稻輻射育種途徑的探索提供了一定的種質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)參考。