航天育种技术在热带作物育种上应用.pdfVIP

航天育种技术在热带作物育种上的应用 易克贤1，2，4陈河龙1,4白昌军3,4唐军3，4 101) (1中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物技术重点开放实验室海南海口571 (2中国热带农业科学院环境与植物保护研究所海南儋州571737) (3中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南儋州571737) (4中国热带农业科学院航天育种研究中心海南海口571101) 摘要：从航天育种的历史、我国作物航天育种的主要成就、航天育种的原理，热带作物 发展状况与地位、航天育种在热带作物的应用等方面进行了阐述，并展望热带作物航天育种应用 前景． 关键词：航天育种热带作物 l引言 20世纪60年代初期，前苏联学者首次报道了空间飞行条件对植物种子会产生影响，从而拉开了航 天诱变育种学的序幕。 航天育种，又称空间诱变育种，太空育种，即利用各种返回式空间飞行器(返回式地球卫星、航天 飞机、宇宙飞船等)所能到达的空间环境对植物(种子)的诱变作用产生有益的变异，在地面选育植物新种 质、新材料，培育新品种的高新技术育种途径和方法fl】。与传统的育种方法相比，航天育种具有诱变变 异频率高、变异幅度大、优良性状稳定快、诱变死亡率低、育种周期短等特点。空间诱变的机理很复杂， 诱变因素主要有太空环境的强辐射、微重力、高真空、交变磁场等，还有在起飞是的强烈振动和落地时 的强冲击力，在这些因素中最主要的是强辐射和微重力。 我国的航天育种事业开始于1987年8月，一批水稻和青椒等作物种子被送上太空12l。经过二十多 年的研究，我国航天育种取得了可喜的成果，获得一些有利遗传变异的突变体和新品系，育成了水稻、 小麦、棉花、大豆、油菜、黄瓜、芹菜、番茄、大葱、西瓜、白莲等作物的新品种有513个，累计示范 推广面积超过13．33万tla，取得了显著的经济效益和社会效益【3】。 基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(ITBBZXl051) 58 2热带作物产业的发展状况和地位 热带作物在中国通常指在热带南亚热带地区栽种的特种经济作物，主要分布在海南、广东、广西、 云南、福建、台湾等省区(约北纬18。24。)，以及云南、贵州、四川的干热河谷区域，尤其以海南岛 住着36个民族约1．5亿人。 其次为广东、云南、海南、福建、四川、湖南和贵州等省141。 热作产业是我国农业经济一个重要而独特的组成部分，是热区农民增收的重要产业和新农村建设的 重要支撑力量，在国家战略发展和提升我国国际政治影响力方面上占有重要地位，如天然橡胶已成为我 国继石油、铁矿石和有色金属等工业原料之后又一大宗紧缺战略性物资。此外，热作产品性能独特、品 种多样，在促进国家经济建设、满足市场多样化需求、保证农产品市场周年供应方面具有其他农产品难 以替代的作用。 3航天育种技术在热带作物育种上的应用研究概况 热带作物种类丰富，营养生长期长，以营养体繁殖为主，成株一般都有完整的有性世代，基因型杂 合，亲本问杂交子代对于数量性状的直接选择遗传进度较小。因此，我国在热带作物航天育种研究方面 的报道较少，仅见于甘薯和柱花草。 张雄坚等【5】为培育超亲的高淀粉或高花青素含量的甘薯新品种，甘薯品种广紫薯1号5个不同世代 组培材料，于2006年9月924日搭载中国实践八号航天育种卫星，进行空间诱变处理，试验结果表 明：经空间诱变处理，大中薯率显著提高，薯块有显著的增产趋势，特别是航1与航4两个株系比对照 增产极显著或显著，而其它主要经济性状变化不显著。 用返地卫星成功搭载热研1号银合欢、热研2号柱花草种子，开展了两种牧草的航天育种研究，其中柱 柱花草，该品种是我国第一个通过国家审定的太空柱花草。该品种产量高，年均干草产量 蛋白21．01％，比对照热研2号柱花草高1．65％；抗病(炭疽病)性明显增强；耐干旱和低磷土壤。 表l第l批柱花草种子空间辐射育种过程 年份 选育过程及方法 选择结果 热研2号柱花草种子lOg进行返地卫星搭载，对照 1996