[航蓖8号的选育制种和栽培技术]
山东家祥蓖麻研究所 黄家祥。山东省淄博市种子管理站 任延山
摘要：将单雌性蓖麻育种材料，经由育种卫星“实践8号”塔载升空，在轨道15天后返回，再按照常规育种方法，自交筛选，并经过温室，海南加代，育成早熟，配合力高的蓖麻雌性系“天2-18”用大穗大粒型雄性恢复系“S205-2”做父本，组配成功“航蓖8号”高产蓖麻杂交一代种，该品种早熟，生长势强，株型紧凑，穗大穗多，高产，成熟后不炸果，不落粒，适合机械化收获。
关键词：空间诱变，遗传育种，蓖麻雌性系，雄性恢复系，杂交，育种。
蓖麻（Ricinus communis）是一种一年生或多年生大戟科植物，同时也是世界十大油料作物之一。蓖麻在农业和工业生产方面具有很多用途，其籽粒、叶片、茎杆和果壳都具有十分广阔的开发利用前景。目前，除农业生产方面的应用以外，蓖麻的应用范围还涉及能源、化工、医药、航空航天等多个领域。蓖麻原产自非洲东部，后辗转传入亚洲、美洲和欧洲。当前，蓖麻的主要种植国为印度、中国和巴西等国家，世界蓖麻种植面积每年大约为110万公顷[1]。但是由于国内蓖麻种植面积较小，优良品种覆盖率低（30%左右），生产上所用的种子大多是农家品种和系选品种的续代产品，其混杂退化严重，熟期较晚，因而，蓖麻籽的产量不能满足蓖麻深加工产业的需求。因此，培育早熟丰产的蓖麻优良品种具有十分重大的意义。
我们利用空间诱变育种技术和常规遗传育种技术相结合的方法，成功培育出了早熟、高产、大穗、多穗的新型蓖麻杂交品种——“航蓖8号”，并于2009年顺利通过了新疆伊犁州种子审定委员会的鉴定（伊州鉴蓖字（2009）1号）。“航蓖8号”是蓖麻航天育种新品种，2010-2012年累计推广种植15万亩，增加社会经济效益4500万元。其早熟丰产的特性，在农业和工业生产上都具有十分重要的应用价值。
1“航蓖8号”的特征和产量表现
1.1特征特性
“航蓖8号”从出苗至主果穗成熟共88天，株高180cm，主茎8-9节，茎杆紫红色，分枝3-4个，结穗6-10个，主穂长60-80cm，蒴果有刺三室，种子椭圆形呈棕褐色花纹，种子百粒重40g，含油率52.3%。F1群体中主果穗雄性恢复率在30%左右，一级分枝着雄性恢复率在50%以上，群体授粉良好。F1群体主果穗单性雌花的增加，增加了蒴果的数量，有利于提高产量。该品种穗多而大，结穗集中，生长后期库大源小，加强灌浆期肥水管理可以促成穗、多结粒、防早衰。“航蓖8号”成熟后不炸果、不落粒，适于机械一次性收获。
1.2产量表现
“航蓖8号”于2009-2011年参加全国区域试验，在吉林通榆、内蒙古通辽、新疆霍城、山东淄博多地的折合平均产量为3375Kg/hm2，比对照品种（淄蓖麻2号）增产9.7%，早熟9天。2010年吉林乾安县遭遇特大干旱，玉米花期全部旱死，颗粒无收。蓖麻上部叶片也因干旱而脱落，但是主穗灌浆正常成熟，“航蓖8号”的产量仍有1125Kg/hm2。2011年东北地区春季持续多雨低温，其他品种烂种死苗严重，毁种5万余亩，但是，“航蓖8号”却表现出了耐低温、出苗早、抗病性强、稳产性好，产量高（亩产仍在200Kg以上）的特点。
2蓖麻雌性系“天2-18”的培育
2.1航天育种
航天育种是将植物种子或是试管苗送到太空，利用地面无法模拟的太空特殊环境（如高真空、宇宙高能粒子辐射、宇宙磁场、微重力等）使植物的种子发生变异[2]，而后返回地面选育出新品种的育种技术。太空中的特殊环境能更有效地导致细胞内DNA分子双链断裂，并且能够抑制生物体对DNA的修复机制，从而增大了基因的突变概率[3]。空间诱变育种具有突变频率高、突变辐度大、有益突变多、稳定性能强等特点，因而是培育高产、优质、早熟、多抗良种的重要途径。
2006年9月9日我们的蓖麻单雌性育种材料9041和02-6经由育种卫星“实践8号”搭载升空，在神秘的太空在轨15天后于9月24日顺利返回地球。此次搭载蓖麻种子育种，是我国进行的航天蓖麻育种试验。经实践8号育种卫星搭载的蓖麻种子，于10月7日运回，10月8日全部播种于温室后，开启自交选育的过程。
2.2太空突变种质资源的选育
将2007年4月收获的全部F1代种子播种于试验田中，精心管理并套袋自交筛选。然后于2007年冬将F2代播种于海南三亚加代，并于2008年开始在F3代中筛选目标单株，套袋自交选育。F3群体中正向变异率为1.3%，反向变异率为3%，反向变异是正向变异的2.3倍。正向变异性状表现为早熟、多穗、大穗和矮化。反向畸变表现为植株瘦小弱化，主果穗及部分分枝果穗由原来的总状圆锥花序变为5-15cm的扁平状宽大扫帚形穗轴，穗轴上着生的蒴果数量成倍增加，分枝发育受到抑制。该性状因无法人工诱导雄花自交，因而无法使得该性状遗传——F4代未曾出现该性状，F6个别分枝偶尔出现该性状，随后的世代中再未出现。
选育过程中先后克服了雄花诱导困难，雌性系种子繁殖系数低，生物产量和经济产量不协调等技术难点。在将突变的早熟大穗单株经6个世代自交定向选育之后，于2008年冬育成了遗传性状稳定、早熟性强、大穗多穗型蓖麻雌性系“02-6-5-1”，定名为“天2-18”。该雌性系从出苗至主穗成熟共85天，茎杆紫红色，叶片深绿，主茎8-9节，分枝3-4个，株高160cm，成穗6-10个，主穂长40-60cm，种子椭圆形呈棕褐色花纹，百粒重33g。
3航蓖8号的选育制种
3.1蓖麻高代测交试验
在进行自交定向育系的同时，我们对经过太空突变的蓖麻雌性系“02-6”进行了高代大容量测交试验（共有100余份组合），并在2009年对筛选出的10份优良组合进行品比试验。在山东和海南先后进行了两次品比试验之后，成功育成了早熟、高产、大穗、多穗型航天蓖麻新组合“天2-18×S205-2”，定名为“航蓖8号”。
3.2航蓖8号制种技术
3.2.1空间隔离
蓖麻为常异花授粉作物，其花粉小而轻，可以随风飘散较远距离，因此安全隔离十分重要。蓖麻自交系繁殖，空间隔离1000m。杂交制种空间隔离500m。
3.2.2种植规格和行比
“航蓖8号”采用具有自主知识产权的两系法杂交制种技术体系制种。制种时母本和父本的行比为3:1（即每播种3行母本播种一行父本），采用行距100cm，株距80cm的规格种植。制种田的边行全部播种父本。父母本相间种植、自由授粉进行杂交制种。
4航蓖8号的栽培技术
4.1选地播种
选择土层深厚，有机质含量高，不渍涝的平地或是坡地种植。航蓖8号10℃以上开始生长，适于在东北、华北、西北等无霜期120天以上、10℃以上有效积温2500℃以上地区推广。华北地区在4月中旬播种，东北地区在4月下旬播种，西北地区在4月中下旬播种，南方在春季阴雨期过后播种为宜。播前晒种，足墒浅播，适期晚播是一播全苗的关键。
4.2合理密植
航蓖8号具有株型紧凑，株高中等，开花早，结穗集中，早熟的特性。高产田种植9000株/hm2，中产田种植12000株/hm2，旱薄地低产田种植15000-20000株/hm2。为便于管理，可以采用大小行种植。
4.3田间管理
施足基肥，有机肥耕前铺施，化学肥料以复合肥（N15、P15、K15）为主。高产田基施复合肥450Kg/hm2，中产田基施复合肥300Kg/hm2。
航蓖8号生长势强，根系发达。苗期以齐苗控水、促根深扎、育壮苗为中心，花果期以追氮肥（75Kg/hm2）、不缺水、促大穗为主攻目标，后期叶面喷施磷酸二氢钾或漯效王、万年丰、富万钾等复合肥，促灌浆、增粒重、防早衰。
4.4收获
航蓖8号穗大而多，结穗集中，成熟后不炸果、不落粒，无霜期120天以下地区可一次性收获。无霜期130天以上高产地区可在主穗成熟后先收一次，然后全部收获。还可以将整株收割的蓖麻运回晒场集中垛成长排，堆积一段时间后，自堆垛两侧抽取蓖麻茎杆，抽完后摊开晒干，机械脱粒。蓖麻蒴果晒得越干越容易脱粒，否则容易造成破碎。脱粒后的种子不宜再晒，以防爆皮。
3参考文献
[1] 吕相义，李军，毕万新。国内外蓖麻生产的现状、问题及对策[J]。中国农业推广，2003（6）：22-23
[2] 王俊，许晓岗，童丽丽。太空育种应用与研究进展[J]。 河北农业科学，2009， 13 （3）： 68-70，74
[3] 王雁，李潞滨，韩蕾。空间诱变技术及其在我国花卉育种上的应用[J]。林业科学研究，2002，15（2）：229-230