全 文 ：不同浓度 EMS对苦荞种子发芽的影响
郭耀东1，温日宇1，刘建霞2，郑联寿1，樊丽生1，武小平1
(1．山西省农业科学院玉米研究所，山西忻州 034000;2．大同大学农学与生命科学院，山西大同 037009)
摘要 ［目的］确定荞麦种子发芽的适宜甲基磺酸乙酯( EMS)诱变剂量，为进一步获得荞麦优良性状并培育符合 EMS诱变育种需求的
新品种打下坚实的基础。［方法］以山西省当地的苦荞［Fagopyrum tataricum ( L． ) Gaertn］品种晋荞麦 4号种子为材料，用不同浓度梯度
( 0． 3%、0． 5%、0． 7%、1． 0%、1． 5%、1． 7% ) EMS诱变处理不同时间( 4、8、12 h) ，分析苦荞种子发芽率和发芽势。［结果］随着 EMS诱变
剂浓度的增加，晋荞麦 4号种子发芽势、相对发芽势和发芽率、相对发芽率均呈下降趋势，当 EMS浓度为 0． 3% ～ 1． 0%时与对照没有显
著差异，当 EMS浓度为1． 5%和1． 7%时与对照差异极显著。EMS处理4、8 h对晋荞麦4号种子发芽率、相对发芽率都没有大的影响，当
处理时间为 12 h时，与对照有显著差异;对于发芽势和相对发芽势，这 3个处理时间没有显著差异。［结论］EMS诱变苦荞的半致死的
适宜浓度为 1． 7%，适宜的处理时间为 12 h。
关键词 苦荞; EMS;发芽率;发芽势
中图分类号 S517 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2014) 26 －08938 －02
Effects of Different Concentration EMS on Germination of Tarary Buckwheat［Fagopyrum tataricum ( L． ) Gaertn］Seeds
GUO Yao-dong et al ( Maize Ｒesearch Institute，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Xinzhou，Shanxi 034000)
Abstract ［Objective］The aim was to confirm on the suitable EMS dosage of tarary buckwheat seed gemination，and further lay a solid founda-
tion for obtaining excellent traits of buckwheat and breeding the new varieties meeting EMS mutagenesis breeding．［Method］The seeds of Jinqiao-
mai No． 4，a Shanxi local tarary buckwheat variety，were mutagenized by different concentration( 0． 3%，0． 5%，0． 7%，1． 0%，1． 5%，1． 7% ) EMS
for 4，8 and 12 h，to analyze their gemination rate and gemination vigor．［Ｒesult］With the increase of EMS mutagenic agent concentration，the
gemination vigor，relative gemination vigor，gemination rate and relative gemination rate of Jinqiaomai No． 4 all showed the decrease trend，they
had no significant difference with control when EMS concentration was 0． 3% － 1． 0%，while had very significant difference with control when
EMS concentration was 1． 5% and 1． 7% ． Using EMS mutagenic agent to mutagenize Jinqiaomai No． 4 seeds for 4 and 8 h had no big effects on its
gemination rate and relative gemination rate，while when the treatment time was 12 h，they had significant difference with control; For gemination
vigor and relative gemination vigor，this three treatment time had no significant difference．［Conclusion］The suitable concentration and time of
the median lethal dose of EMS mutagenizing tarary buckwheat seed is 1． 7% and 12 h，resp． ．
Key words Tarary buckwheat; EMS; Germination rate; Germination vigor
基金项目 山西省农业科学院玉米研究所攻关项目( SGG2014-3) 。
作者简介 郭耀东( 1976 － ) ，男，山西朔州人，副研究员，从事荞麦育种
与栽培工作。
收稿日期 2014-08-05
目前关于荞麦的研究主要涉及荞麦的遗传多样性、分类
学等基础性的生物学方面［1］。荞麦育种研究始终举足轻重，
其中无论是传统的还是现代的育种技术都起到了极其重要
的作用。由于普通荞麦产量的一个重要限制因素是繁殖问
题，故探究怎样克服这些不良的特性，例如利用 EMS诱变改
良性状育种，将会是育种学取得突破性进展的关键。
EMS诱变育种研究中一个重要环节是诱变亲本材料及
部位的选择，故一般选择便于操作并且对诱变较敏感的器官
作为诱变处理的部位。种子是最早也是最常用来作为 EMS
诱变处理的材料。尽管 EMS 种子诱变存在众多的受限因
素，但也存在着其他材料诱变所不具有的巨大优势［2］。种子
是植物的一个独立器官，从诱变前到处理后较长一段时间，
它不仅能保持其活力还能保存诱变来的新基因［3］。种子诱
变不需要在无菌条件下处理，这样很大程度上减少了处理步
骤;种子诱变效果虽然不能立即显现，某些新性状也许要在
子二代、子三代才能表现出来，但这些诱变来的新性状总能
遗传给后代，故可减免后续一些不必要的鉴定工作。为此，
笔者采用苦荞种子作为 EMS诱变材料，研究不同浓度 EMS
对苦荞种子发芽的影响。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 植物材料。山西当地苦荞品种晋荞麦 4 号的种子，
由山西省农业科学院作物研究所提供。
1． 1． 2 试剂及其配置。
(1)EMS母液。甲基磺酸乙酯，纯度 ＞99%，购自北京索
莱宝科技公司。
(2)0． 2 mol /L 磷酸缓冲液(pH 7． 0)。磷酸氢二钠
(Na2HPO4，0． 2 mol /L)与磷酸二氢钠(NaH2PO4，0． 2 mol /L)
按 61∶ 39的体积比混合。
(3)硫代硫酸钠(NaS2O3·5H2O，0． 1 mol /L)溶液。称
取 24． 8 g NaS2O3·5H2O溶解在 500 ml冷却的沸水中，搅拌
待完全溶解后，加入 0． 2 g Na2CO3，再加入 500 ml 冷却的沸
水，使其完全溶解。
(4)不同浓度 EMS溶液配置。见表 1。
表 1 不同浓度 EMS溶液配置 ml
EMS浓度∥% EMS母液 磷酸缓冲液
0． 3 0． 3 99． 7
0． 5 0． 5 99． 5
0． 7 0． 7 99． 3
1． 0 1． 0 99． 0
1． 5 1． 5 98． 5
1． 7 1． 7 98． 3
2． 0 2． 0 98． 0
责任编辑 姜丽 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2014，42(26) :8938 － 8939
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.26.024
1． 2 方法
1． 2． 1 EMS处理荞麦种子 。
(1)EMS 浓度及诱变时间设置。用浓度分别为 0． 3%、
0． 5%、0． 7%、1． 0%、1． 5%、1． 7%的 EMS 溶液，分别处理晋荞
麦 4号种子 4、8、12 h，以不添加为对照(CK)，共计 21个处理。
(2)选种与浸种。将种子浸在有水的烧杯中，适中搅拌，
将浮于上层的空粒、破粒、草子和杂质一并剔除，选用大而饱
满整齐一致的苦荞种子约 5 000 粒，从而提高种子的发芽率
和发芽势。将选好的苦荞种子在大烧杯中用清水淹没浸泡，
在 25 ℃下浸泡约 14 h。
(3)种子的 EMS处理。将上述处理过的种子铺平，均放
入贴好标签的 24个培养皿(其中有 21个处理，3个对照)中，
每个培养皿中放 100 粒苦荞种子，然后在 21 个处理组中按
照标签各加入相应浓度的 EMS 13 ml，3 个对照组中各加入
13 ml清水。与此完全相同再做 24 个即 1 组重复。把所有
培养皿放入 25 ℃恒温培养箱中培养。
(4)诱变处理的终止。EMS处理达到设置时间后，倒掉
培养皿中剩余的 EMS，加入 10 ml 0． 1 mol /L Na2S2O3 洗涤，3
次重复，再用清水冲洗 3 次，将清洗后的种子放在铺有两张
定性滤纸的培养皿中，使其分布均匀，加入适量的水，使种子
保持完全湿润，放在 25 ℃恒温培养箱中培养观察。
(5)发芽种子的移栽。等种子发芽后将其转移到土壤中
培养。
1． 2． 2 测定指标与方法。
(1)发芽率。7 d内供试种子的发芽百分数。
(2)相对发芽率。7 d内试验组占对照组的发芽百分数。
(3)发芽势。3 d内供试种子的发芽百分数。
(4)相对发芽势。3 d内试验组占对照组的发芽百分数。
1． 3 数据统计分析 采用新复极差测试，运用 SPSS软件对
各因素进行多重比较。
2 结果与分析
2． 1 EMS对晋荞麦 4号种子发芽的影响
2． 1． 1 不同浓度 EMS对晋荞麦 4号种子发芽的影响。从表
1可以看出，随着 EMS诱变剂处理浓度的增加，晋荞麦 4 号
种子的发芽势和发芽率呈下降趋势。但在 EMS 浓度为
0． 3% ～1． 0%时，与对照没有显著差异，但当 EMS浓度达到
1． 5%和 1． 7%时，晋荞麦 4号种子的发芽势由对照的 85． 0%
降到 46． 7%和 27． 3%，发芽率由对照的 96． 0%降到 68． 0%
和 45． 3%，与对照差异极显著，说明在这两个浓度下，晋荞麦
4号种子的发芽势和发芽率受 EMS抑制极大。
同时，随着 EMS浓度的增加，晋荞麦 4 号种子的相对发
芽率和相对发芽势也呈下降趋势。当浓度在 0． 3% ～ 1． 0%
时，晋荞麦 4号种子的相对发芽势与对照差异不显著，但当
浓度达到 1． 5%时，晋荞麦 4 号种子的相对发芽势由对照的
1． 00降低到 0． 55，与对照有极显著差异;当浓度在 0． 3% ～
1． 0%时，晋荞麦 4 号种子的相对发芽率与对照没有显著差
异，当浓度达到 1． 5%和 1． 7%时，晋荞麦 4 号种子的相对发
芽率由对照组的 1． 00降低到 0． 71和 0． 47。因此认为 1． 7%
EMS溶液是甜荞诱变的最佳浓度。
表 1 不同浓度 EMS对晋荞麦 4号发芽的影响
EMS浓
度∥%
发芽势
%
相对发
芽势
发芽率
%
相对发
芽率
0(CK) 85． 0 aA 1． 00 aA 96． 0 aA 1． 00 aA
0． 3 77． 7 aA 0． 91 aA 89． 7 abA 0． 94 abA
0． 7 76． 3 aA 0． 90 aA 89． 3 abA 0． 93 abA
0． 5 74． 7 aA 0． 88 aAB 88． 7 abA 0． 93 abA
1． 0 68． 7 aAB 0． 81 aAB 74． 3 bcB 0． 78 bcB
1． 5 46． 7 bBC 0． 55 bB 68． 0 cB 0． 71 cBC
1． 7 27． 3 cC 0 cC 45． 3 dC 0． 47 dC
注:表中同列数据后无相同小写字母表示差异显著(P ＜ 0． 05) ，无相
同大写字母表示差异极显著(P ＜0． 01)。
2． 1． 2 不同处理时间对晋荞麦 4号种子发芽的影响。从表
2可以看出，EMS溶液处理 4 和 8 h对晋荞麦 4 号种子发芽
率、相对发芽率都没有大的影响，当处理时间为 12 h时，影响
达到显著水平;但对于发芽势和相对发芽势，这 3 个处理时
间没有显著差异。
表 2 不同处理时间对晋荞麦 4号种子发芽的影响
处理时
间∥h
发芽势
%
相对发
芽势
发芽率
%
相对发
芽率
4 71． 1 aA 0． 78 aA 84． 7 aA 0． 88 aA
8 64． 0 aA 0． 73 aA 78． 1 abA 0． 82 abA
12 60． 4 aA 0． 65 aA 73． 4 bA 0． 76 bA
注:表中同列数据后无相同小写字母表示差异显著(P ＜ 0． 05) ，无相
同大写字母表示差异极显著(P ＜0． 01)。
3 结论与讨论
确定合适浓度范围的诱变剂量是诱变育种试验成功与
否的关键，不同植物都有其各自的一定浓度范围的适宜剂
量，只有在适宜的剂量范围内，物种才能保持其优良性状并
产生更多的新的变异［4 －5］。
该试验选用山西当地的晋荞麦 4号(苦)种子，进行了不
同浓度 EMS溶液不同时间的诱变育种试验，结果表明，诱变
剂 EMS对晋荞麦 4号种子发芽率有显著影响，当 EMS溶液
浓度达到 1． 7%时，相对发芽率降低到 0． 46，接近 0． 50，因此
认为 1． 7%是其半致死浓度，也是诱变的最佳浓度［4］;另外，
诱变时间应该在 8 h以上。
该试验的另一个重要环节是菌种的控制，通过试验发
现，荞麦种子萌发过程中很容易染菌，适宜的生长环境使菌
种滋生繁衍，并通过感染抑制荞麦种子的正常萌发。故试验
前对培养皿的消毒必须到位，且观察和统计数据的过程中必
须防止菌种的过渡侵染。
参考文献
［1］蒋忠丽，耿晓文，王国华．浅谈苦荞麦的应用价值及栽培技术［J］．杂粮
作物，2006，26(6):437 －438．
［2］王慧，杨媛，杨明君，等．晋北地区旱作苦荞麦品种选筛［J］．山西农业
科学，2013(4):321 －323．
［3］杨汉民，刘玉章，王子淑，等．细胞生物学实验［M］．北京:高等教育出版
社，1997:82 －83．
［4］安学丽，蔡一林，王久光，等．化学诱变及其在农作物育种上应用［J］．
核农学报，2003，17(3):239 －242．
［5］王燕飞，陈丽君，刘华君，等．我国甜菜诱变育种方法研究进展［J］．中
国糖料，2008(4):66 －68．
939842 卷 26 期 郭耀东等 不同浓度 EMS对苦荞种子发芽的影响