我国辐射诱变育种的现状分析

我国辐射诱变育种的现状分析

王志东

(中国农业科学院原子能利用研究所, 北京100094)

我国自二十世纪五十年代后期开始进行植物辐射诱变育种技术的研究, 到六十年代后期, 我国的育种专家在农作物析品种选育上获得成功;

从七十年代后期开始, 大批农作物新品种被陆续育成, 并在农业生产中得到大面积推广应用, 其中比较具有代表性的品种, 如: 水稻原丰早,

水稻浙辐802, 小麦山农辐63, 小麦扬辐6号, 大豆铁丰18, 棉花鲁棉一号等都曾分别获得国家科技进步一等奖,

特别是水稻浙辐802曾连续9年居全国水稻种植面积第一位. 利用辐射诱变育种技术育成新品种的年播种面织达到900万公顷,

约占全国粮食播种面积的10%. 在新疆, 利用辐射诱变育种技术育成的春小麦品种长期占全疆春小麦播种面积的三分之二以上.

植物辐射诱变育种技术以其独特的优势, 迅速发展为作物育种的重要方法之一. 与我国核农学的其他研究领域相比,

诱变育种研究所产生的科研成果最多, 产生的经济效益最大, 对增加农民收入的促进作用最直接. 与世界各国相比,

中国自二十世纪八十年代以来, 在植物突变品种的育成数量, 突变品种的种植物面积和产生的经济效益等方面, 均以较大优势领先于世界其他国家.

根据国际原子能机构的统计数据, 在全世界利用辐射诱变育种技术育成的2316个作物新品种当中, 中国科学家育成的新品种达到625个,

约占世界总量的27%.

一. 发展现状

近5年来, 在科技部和中国同位素与辐射行业协会的支持下, 辐射诱变育种技术的研究与应用得到继续发展.

我国的诱变育种专家在提高农作物新品种的品质和产量,深入开展诱变育种机理研究以提高辐射诱变育种的诱变效率等方面,

继续做出不懈努力并取得一系列研究成果. 在辐射诱变育种的诱变效率等方面, 育成一批高产, 优质, 多抗, 综合性状优良,

适应当前国内各个不同生态区域农业生产需求的农作物新品种;5年间, 仅国家攻关项目内育成新品种的推广面积就超过1亿亩; 与此同时,

创制出二千多份优异突变新种质, 新材料, 经过对其利用价值进行评价鉴定,

已有相当一部分作为育种资源被育种学家作为原始材料用于新品种选育,

并获得了良好的育种效果;通过对新诱变因素的诱变效果及其诱变育种方法的研究, 推动了诱变育种方法研究在深度和广度的进步;

突变体鉴定技术得到改进, 鉴定效率得到提高; 利用空间环境进行的诱变育种研究也已取得重要进展并显示出良好的应用前景;

更为突出的是我国的农业科学家研制开发出属国内外首创的新方法和育种工具材料. 主要进展如下:

中国农业科学院原子能利用研究所利用辐射诱变技术育成国内第一个粮饲兼用玉米新品种中原单32号. 该品种产量高, 品质好,

绿杆成熟, 适于青储, 氨化和微生物发酵处理. 中原单32号玉米不仅籽粒蛋白含量较高,

而且秸秆蛋白含量达到7.8%-10.54%(美国出口到我国的玉米籽粒的蛋白含量是9%). 由于该品种的籽粒可以粮饲兼用,

秸秆富含蛋白可以作青储饲料, 具有较高的生产效率, 因而, 可以有效地适应当前国内农牧业发展的迫切需要.

该品种的选育成功和大面积推广应用, 对于促进农业产业结构调整, 增加农民收入具有良好的效果.

该品种已分别通过农业部作物品种审定和饲草品种的审定; 农业部和科技部门分别下发文件, 组织在全国进行该品种的推广.

江苏里下河地区农科所选育的水稻新品种扬稻6号, 是一个非常突出的优质, 高产, 多抗新品种, 大面积的亩产水平达600公斤,

高产田块达826.2公斤; 解决了长期以来, 水稻生产中大面积丰产与优质, 多抗难以兼顾的问题. 目前国家水稻超级

863计划中的育种研究, 均以该品种作为核心材料.

黑龙江省农科院作物所选育的龙辐麦系列专用小麦, 不仅在黑龙江省占有较大播种面积化, 而且在产业化运作方面进行了积极的探索.

他们与当地面粉厂签订科农贸一体化协议, 提高了新品种小麦的市场竞争力, 加快了科研成果的转化, 收到了较好的经济效益.

中国农业科学院原子能利用研究所进行了新诱变因素的诱变效果及其诱变育种方法的研究与应用; 应用离子束,

质子和同步辐射等不同诱变因素对稻, 麦作物进行诱变效果的研究分析与筛; 研究结果表明: 除同步辐射外,

其他新诱变因毒的辐射损伤均小于Y射线, 诱变效果优于Y射线, 尤其是有益突变的效率高于Y射线.

浙江大学核农学研究所经过多年研究, 利用辐射诱变育种技术选育出白化转绿型叶色突变体;

在国内处首次建产起利用辐射诱变培育带叶色标记的杂交水稻不育系的技术休系并首先育成一批带叶色标记的实用不育系, 该不育系具有苗期白化,

后期转绿的叶色标记功能; 这一遗传育种工具材料的创制, 大大提高了农作物种子生产过程中剔除假种, 杂种的可操作性,

为生产杂交水稻放心种子提供了可靠的技术支撑.

福建农林大学作物遗传育种研究所运用辐射诱变技术获得穗颈伸长新基因eui2;该基因除可直接用于培育水稻新品种外,

最大的创新点是它在一定程度上实现了育种方向的调控, 并使我们从分子不平上了解eui基因的表达机理.

利用这一技术突破可以很方便地解决水稻制种中存在的穗颈伸长基因隐性表达带来的问题, 从而大大减少农用激素的使用, 减少对环境的污染,

并大幅度降低生产成本, 在经济效益和社会效益主面具有良好的发展前景, 因而具有很高理论价值和实用价值.

作为辐射诱变育种技术的拓展与延伸, 利用空间环境进行诱变育种, 也称航天育种技术的研究与应用正在不断取得新的进展.

1998年以来, 中国农业科学院原子能利用研究所组织国内十五个科研单位的专家, 在航天育种机理研究,

地面模拟实验和新品种选育方面开展了大量的艰苦细致的科研工作并取得一系列科研成果. 通过将航天技术与现代育种技术相结合,