嫦娥5號返回式試驗衛星小麥育種材料研究進展情況

吉克呷呷,吉瓊芳,阿爾土則,楊德琪,辜義芳

(1.四川省涼山州西昌農業科學研究所，四川 西昌 615000；2.四川省喜德縣米市鎮農業綜合服務中心，四川 喜德 616755)

2014年10月經嫦娥5號返回式試驗衛星搭載回收的小麥材料經低溫干燥真空保存，2015年11月通過室內細沙育苗移栽到研究所安寧鎮試驗基地種植后成活25株182穗。2016年5月全部收獲(即嫦娥5號返回式試驗衛星試驗第一代材料)，觀察、記載了分蘗期、拔節期、抽穗期、成熟期及單株的最高苗、有效穗等，進行了穗形、穗長、芒長、芒色、籽粒顏色、籽粒品質等室內考種分析。2017年11月15日，本試驗在2016、2017年的育種基礎上，對嫦娥5號返回式試驗衛星搭載小麥材料開展進一步的育種試驗。

1 材料與方法

1.1 材料

2017年5月收獲的嫦娥5號返回式試驗衛星第2代材料進行單株單穗脫粒、裝袋保存，供2017年11月種植。

1.2 方法

2017年11月嫦娥5號返回式試驗衛星試驗第2代材料和對照在西昌農科所安寧鎮試驗基地進行單株單穗條播，栽培及管理措施保持一致。對出苗期、分蘗期、拔節期、抽穗期、成熟期等生育期進行觀察記載。根據育種目標選留了150個株系，每個株系選留了5株共750株1743穗(即嫦娥5號返回式試驗衛星第3代材料)進行穗形、穗長、芒色、籽粒性狀、籽粒品質等進行室內考種分析。

2 結果與分析

通過對嫦娥5號返回式試驗衛星第3代材料和對照的出苗期、分蘗期、拔節期、抽穗期、成熟期等生育期進行觀察記載，其中出苗期、分蘗期、拔節期、抽穗期無明顯差異，750株中17h-4-5-3-①、17h-4-5-4-①、17h-14-1-3-①②、17h-14-1-4-①②③、17h-20-5-4-②共8株的成熟期比對照提早，17h-3-4株系的成熟期田間表現出比對照晚熟，其他的成熟期與對照基本一致。對嫦娥5號返回式試驗衛星第3代材料150個株系750株1743穗和對照進行單株單穗脫粒，對穗型、穗長、芒、籽粒性狀、籽粒品質等進行詳細考種、數據整理分析，詳見考種分析表。

2.1 株高性狀

對照平均株高67.4cm，分析選留的嫦娥5號返回式試驗衛星第3代材料150個株系的株高，高于對照的有86個株系，低于對照的有63個株系，1個株系與對照一致。其中株高比對照矮5%～10%的有10個株系；矮10%以上的有3個株系，最矮的17h-22-1-5-②株系為56.8cm，比對照矮15.7%；株高比對照高5%～10%的有37個株系，高10%～15%的有9個株系，高15%～20%的有4個株系，高20%以上的僅有1個株系17h-19-1-1-③為82.2cm，比對照高22.0%。

2.2 穗部性狀

觀察150個株系750株的穗型，有71株的穗型出現棍棒型穗，其余與對照一致均為長方型穗。150個株系中穗長高于對照的有134個株系，低于對照的有12個株系，4個株系與對照一致。其中穗長比對照短5%～10%的有1個株系，短10%以上的有1個株系為17h-22-1-5-②株系僅7.0cm，比對照短15.7%。穗長比對照長5%～10%的有38個株系，長10%～15%的有36個株系，長15%～20%的有10個株系，長20%以上的有3個株系，最長的17h-3-1-2-②株系為10.3cm，比對照長24.1%。

2.3 芒性狀

觀察150個株系750株的芒色，17h-19-1-1-②和17h-19-1-1-③有2個株系9株表現出黑芒性狀。17h-4-1-3-③、17h-9-5-2-②和17h-24-7-5-①有3個株系中均有1株表現出無芒性狀。

2.4 籽粒性狀

150個株系的籽粒形狀和對照一致均為卵圓，其中17h-2-1-2-①-1、17h-3-1-2-②-3和17h-3-1-2-②-4的籽粒為紅粒，其余均和對照一致為白粒，17h-2-5-4-①-1-①為粉質，其余均與對照一致為角質。

分析150個株系的平均籽粒數，高于對照的有122個株系，低于對照的有26個株系，2個株系與對照一致。其中籽粒數比對照少5%～10%的有8個株系，比對照少10%以上的有6個株系，最少的17h-14-1-3-①株系僅為38.8，比對照少22.2%，比對照多5%～10%有14個株系，多10%～15%的有38個株系，多15%～20%的有23個株系，多20%以上的有28個株系，最多的17h-19-1-1-③株系為71.5,比對照多42.3%。

分析150個株系的千粒重，高于對照的有110個株系，低于對照的有39個株系，1個株系與對照一致。其中千粒重比對照輕5%～10%的有13個株系，輕10%以上的有2個株系，最輕的17h-22-2-3-②為52.5，比對照輕12.6%，比對照重5%～10%的有35個株系，重10%～15%的有28個株系，重15%～20%的有10個株系，重20%以上的有2個株系，最重的17h-17-3-4-②為73.5，比對照重22.3%。

表1 考種分析表

2.5 抗病性

田間觀察嫦娥5號返回式試驗衛星第3代材料和對照的抗病性，對照表現輕感條銹病，嫦娥5號返回式試驗衛星第3代材料中大部分表現輕感條銹病，有部分表現高感條銹病，17h-5-4-3-①②③三株表現出高抗條銹病。

3 討論

(1)從考種分析結果看，150個株系中有81.3%的籽粒數和73.3%的千粒重高于對照，結合嫦娥5號返回式試驗衛星第2代的結果(72%的籽粒數和88%的千粒重高于對照)表明嫦娥5號返回式試驗衛星搭載引起小麥搭載材料的籽粒數、千粒重性狀的變化較為明顯。

(2)嫦娥5號返回式試驗衛星第3代田間表現出有高抗條銹病的、成熟期提早和推遲的、株高變高和變矮的，室內考種分析中出現第1代、第2代沒有出現過的紅粒、黑芒、無芒的性狀，第2代材料h19籽粒出現粉質，第3代中為h2出現粉質。表現出航天搭載變異幅度大、范圍廣的特點。