全 文 ：第 7 1卷
Vo l
.
7 1
第 4期
No
.
4
西 昌农业高等专科学校学报
o J
u m 以 o f兀c ha ng A幼c u l tu r d Co leg e
3 2 0 0年 1 2月
De e
.
3 20( )
印钻一 Y射线诱发突变改良苦荞的研究
唐 宇 ’ 赵 钢` 曾显斌 2
(1
.西昌农业高等专科学校 四川 西昌 615 1 03; 2 .四川农业科学院生物和核技术研究所 四川成都 1 6咬】 )6
摘 要 :采 用印枯一 , 射 线 10 一 80 伪对苦荞的 4个品种进行辐射处理 , 处理 结果表明 , 随着剂童的增加苦荞的幼 苗高
度和根系生长逐渐受到抑制 。 辐封榨理在 70 一。OG y 内苦荞的 幼 苗生长受到显著 的影响 , 而 10 一20 0G y的处理对苦
荞的影响不大 。 辐射种子能够引起苦养多个性状发生 变异 ,但在 10 一Z o Gy 突变频 率很低 , 而在 30 - 6 (力舜内 , 随着
剂 1 的增加突变频率 则逐渐增加 。 根据 处理结果 , 最适宜的别童是 3 0 一以刃舜 。 辐射处理导致苦荞黄酮含 1 发生改
变 , 并可以从中选择到高黄朋含童的 突变型 。 此外 , 通过选择还获得 了高抗落拉性 、 较高黄酮含蚤和适宜生育期 的突
变型 ` ,5 一 2巧 2 , , 。
关 键 词 : 。枯一 ,射线 ; 突变 ;改良 ;苦荞
中图分类号 : 53 35 +.2 1 文献标识码 : A 文章编号 : 10 8 - 4 1 69 (2 0 3 )招卜 00 1 - 03
苦荞不但是高山地区的主要粮食作物 , 也是人们深受喜
爱的保健疗效作物 。 但苦荞的产量低而不稳 ,其原因之一是当
地品种狭窄的遗传基础限制了产量的提高 ,另外 ,荞麦籽粒的
易落粒性又导致产量的降低 。 因此 , 对苦荞的性状进行改良 ,
选育出高产稳产 、 品质优良的苦荞新品种是当务之急 。
苦荞属自花授粉作物 , 由于其花器很小而难于进行杂交 。
因此 , 诱变育种是荞麦重要和有效的方法 。 这方面在甜荞
仔妙护了门上爪 es c政咖。 )中有大量的报道 lt] , 然而 ,苦荞的诱发
突变研究尚无报道 。 本文作者采用 印钻一 ,射线 10 一 80( 冷 y对
苦荞的 4个品种进行辐射处理 ,并对其变异后代的生物学性状
进行了研究 ,现将结果报告如下 。
落粒率测定 : 将成熟一致的植株样本固定于振荡器 ,振动 10分
钟 , 然后计算脱落籽粒的数 目 。 落粒率的百分比按下式计算 ,
种子落粒率 (% )=( 脱落的籽粒数 /植株总籽粒数 ) xl o
1
.
4 产 t 比较试验
在M S以后对所选的优 良株系进行产量 比较试验 。 产量 比
较试验采用随机区组设计 ,三次重复 ,小区面积 12-m (4x3 m ) 。
l 材料和方法
采用 来源不同有显著性状差异的九江苦荞 , 额拉 、额土 、
额洛乌且等 4个苦荞品种 。
1
.
1 。 钻一y 射线 处理
处理种子水分含量 1 .4 2% , 照射剂量分别为 10 , 2 0 , 30 ,
《 刃 , 5X() ,以X) , 7X() , 8伽汉; y等 8种处理 。
1
.
2 M厂M S种植和选择
处理种子播种于盆钵 , M , 不进行选择 , 自 M : 起开始进行
单株选择 , M -Z M S所选单株种植为株系 , 按系谱编号 。
1
.
3 变异后代种子中黄酮含 l 和种子落粒性测定
自 M Z一M , ,从额洛乌且品种所选单株中测定其种子黄酮
含量和种子落粒性 。 黄酮含量按唐宇等方法进行测定图 。 种子
2 结果和讨论
2
.
1 。钻一y 射线处理对苦荞M ,生长 的影响
苦荞种子经丫射线处理后 , 其幼苗及其根系的生长基本上
是随剂量的增加而减慢 (表 1 ) 。 这表明 ,辐射对幼苗及其根系的
生长都具有明显的抑制作用 。 观察中发现 , 在较高剂量下 , 不但
抑制了根系生长 , 而且侧根数量少 , 根毛发生迟生长很慢 。 这可
能是较大剂量处理使根的分生组织受到严重破坏之故 。 这里还
值得指出的是 , 2仪心 y的处理与对照相 比较 ,其苗高和根长不仅
没有降低 , 反而有所增高 。 这种低剂量辐射刺激生长的现象在
国内外均有发现田。 有人认为 ,低剂量辐射可能引起植物体内
D N A 损伤修复机构的过分活动 , 从而刺激了生长闲。
.2 2 M : 的性状变异
对M : 代的观察发现产钻哪射线处理后 , 苦荞的许多性状
均发生了不同程度的变异 , 如生育期 、株高 、 单株粒数 、单株粒
重 、 千粒重 、分枝数等 ,且诱变剂量不同性状的变异幅度也不
同 (表 2 ) 。
表 1 辐射对苦荞幼苗和根 系生长的影响
剂量 ( G y )
幼苗高度 ( c二 )
主根长度 ( e m )
侧根数
1o 2o
5
.
7 7
6
.
4 8
2 0
.
0 8
3 o 4X()
4
.
5 7
3
.
7 7
1 5
.今4
5o
5
.
4 2
4
.
2 1
2 1
.
3 0
5
.
2 0
4
.
5 6
2 0
.
30
5
.以
5
.
7 5
17
.
5 2
3
.
5 8
2
.
4 8
14
.
5 6
6X()
3
.
4 0
1
.
3 8
5
.
0 1
7 o
2
.
3 6
0
.
9 8
2
.
8 0
8 o
1
.
6 2
.0 o
.0 o
收稿日期 : 20 3一 09 一29
墓金项目 :该课题由国际原子能机构 ( IA EA )提供资助 。
西 昌 农 业 高 等 专 科 学 校 学 报
表2 诱变处理后苦荞 MZ不同性状的变异幅度
2 0 0 3年
剂量 ( G y ) 3 o4 o 5 o6 ( ) X
生长持续时间 ( 天 )
植株高度 ( c m )
单株粒数
单株粒重 ( g )
1峨拟 )粒重 ( g )
分枝数
8于 9 9
0 7一 102
58一 3 5 3
0
.
6一 5. 4
1 1
.
5 -2 2
.
4
3一 0 1
8 1一 10 1
6 1一 10 5
4 1一 3 16
0
.
6一6 .2
l 1
.
Oe2 2
.
8
l一 1 1
8 7一 0 1 3
2 5一 10 2
3 1一 6 3 3
0
.
4 一6 . 2
9
.
8一2 4 . 7
2一 0 1
76一 10 5
4 5一 10 1
2 14 - 7 9
0
.
3一 9. 2
10
.
3一2 3. 6
l一 11
7 7一 10 5
4 9一 l( ) X
2 9一 32 8
0
.
3一 5. 8
10
.
6一 2 7. 3
2 一 9
从表 2中可看出 , 在 4X() 一5X() C y剂量下 , 苦荞 M Z的生育期
均有不同程度的变异 ,其中既有生育期比原始亲本短的 , 也出
现了比原始亲本更长的材料 。 植株高度则有随着诱变剂量的
增加而逐渐下降的趋势 。 值得注意的是在 s o Gy或 6口例; y剂量
中 , 苦荞的产量性状如单株粒数 、单株粒重 、 千粒重等出现了
一些令人惊喜的变异 , 如大粒型 、 多粒型等 , 这些变异单株均被人选种盗株系 , 并按系谱法对其进行选择 。 此外 , 诱变处理
后 , 个别变异植株籽粒的形态 、 颜色也发生 了变异 ,例如 ,额洛
乌且品种籽粒由长锥形变异成为桃形 , 黑色籽粒的果皮变异
成为褐色 。
.2 3 突变频率 和剂 t
不同的诱变剂量下被处理品种 M : 的突变率列于表 3 。 从
表 3中可以看出 , 虽然各被处理品种在不同的诱变剂量下突变
率不同 , 但它们的变化趋势基本相同 , 即在 10 一2 0( 洲; y以内的
低剂量处理下 , 突变率很低 , 而在 30 一6 X( 心y范围内一 , 随着诱变
剂量的增加突变率逐渐提高 。 诱变剂量高于 6X() Gy以上时 ,突
变率又有降低的趋势 。 由于在 M :没有获得 80 《; y剂量处理的
种子 , 所以没能考察到处理剂量为 80( 心 y下 M Z的突变率 。 据
此 , 可以认为 , 用 幻钻一 , 射线处理苦荞 ,其适宜的处理剂量为
3 X()
一印仪; y 。
表 3 印钻一 y 射线 不同剂 t 处理 下苦荞 M Z的突变率
处理剂量 (G y ) 10 20 30 4X() 50 6 (X) 7 0
额洛乌且 0 . 03 2 . 8 7 10 . 2 6 1 8 . 2 9 2 3 . 7 2 2 5 . 8 9 2 4 . 7 4
九江苦荞 0 0 . 6 5 6 . 6 1 1 3 . 16 18 . 6 5 2 4 . 0 8 2 6 . 5 2
额 拉 0 1 . 4 2 7 . 3 3 1 5 . 4 2 2 0 . 7 1 2 0 . 9 1 17 . 8 1
额 土 0 . 0 1 2 . 09 8 . 14 18 . 10 2 4 .4 8 2 5 46 27 02
平均值 0 . 0 1 1 .7 6 8 . 09 16 . 24 2 1 . 14 2 4 . 09 2 4 .02
.2 4 。 钻令射线处理后苦荞黄酮含 t 的变异及遗传稳定性
我们对从额洛乌且品种 M : 选出的株系进行了连续几代
的黄酮含量考察测定 ,从其结果发现 , 放射性射线处理后 , 苦
荞籽粒中的黄酮含量都有一定程度提高 (表4) 。 从表4 中还可
看出 , 从 M Z一M , , 该品种中不同株系籽粒中的黄酮含量变化
不大 ,统计分析也表明 , M Z一M S黄酮含量的相关系数达到了显
著 (二 .0 80 , p = .0 0 5 ) 。这说明苦荞黄酮含量提高后 ,其遗传性是
比较稳定的 , 表明经 “ 钻一下射线处理能对苦荞的黄酮含量进行
改进 。
表 4 苦荞额洛乌且品种中部分入选株系 M Z一M S 黄酮含 t (% )的变化
人选株系 辐射剂量 (C y )
额洛乌且 ( C K )
3一2一 6
4 一 2一 12
4 一 2一 19
5刁 2 一3
M
2
2
.
2 9
3
.
1 5
2
.
8 6
2
.
7 4
3 3 6
M 3
2
.
4 0
2
.
9 8
2
.
7 3
2
.
9 4
3
.
4 6
M
-
2
.
3 4
.3 07
2
.
9 7
2
.
9 0
3
.
4 5
叽
2
.
3 1
3
.
1 1
2
.
6 8
2
.
8 2
3
.
3 7
00
丹j4弓ù
.2 5 落粒性测定结果
苦荞属于无限结实类型作物 , 开花结实占其整个生长期
的 2 / 3 ,致使同一植株上所结的籽粒成熟极不一致 , 收获时 , 部
分成熟种子 已经落粒而导致减产 。 因此 ,选育抗落粒的品种是
荞麦育种的重要育种 目标 。我们从额洛乌且品种 50 舜处理剂
量中选出一抗落粒的单株 ,经连续 4代的观察测定 , 其抗落粒
性都相当稳定 ,这说明辐射处理也能改良苦荞的落粒特性 (表
5 )
。
表 5 突变株系% 一 2一 6 2’ 与原始亲本额洛乌且的落粒率《% )比较
原始亲本和突变株系 辐射剂量 (G y ) 峡 M 3
额洛乌且 (C K )
5一 2一 2
3 7
.
4
5 o
3马8 4 0 . 7
4
.
6 6
.
2
第 4期 唐 宇 赵 钢 首显斌 : .钻一丫射张诱发突变改 良苦荞的研究
2. 6突变株 系的产 t测定
在M - ZM S 的连续选择中 , 以苦荞品种额洛乌且选出的优
良株系表现不错 ,为此 , 我们在 呱以后 ,将额洛乌且品种变异
后代群体中选出的部分株系进行了产量 比较试验 , 结果见表
6
。
从表6中看出 , 在参试的5个突变株系中 , 除 “ 4一 73 一7 ” 外 ,
其余4个株系均比原始亲本产量高 , 特别是突变株系 “ 5一2一6 2 ”
和 ` ,4 一 2一 12 ” 与原始亲本相 比 ,增加的产量差异达到极显著水
准 ,同时 “ 5一2一 62 ” 株系还表现出籽粒饱满 、 结实率高 、生育期
适中和高抗落粒 的综合优良特性 ,证明用 “钻一 , 射线诱发突变
改良苦荞其现有缺点是非常有效的 。
表 6 额洛乌且品种中部分突变株系的产工 比较
参试株系 产量 ( k叨 l a )
1 15 0
.
5
18的 . 0
1608
.
0
12 4 2
.
0
12X()
.
0
1 1 67
.
0
10 3 3
.
5
差异 ( k口 b a )
额洛乌且 ( C K )
5-2
一
62
4一 2一 12
4一 3一 8
5一 2一 5
5一 ) 1
4一 3一 7
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参考文献 :
( 1〕E . C . A e kve a , M
.
F
.
T d fo n o v a
, e t , a l
.
E fe
e t Of lr
a d i a it o n
o n B u e k w h e at 〔M 〕. P阴 . s ht I n t l . S娜 p . o n Bcu kw h e a t .aT iy u an
Ch i n a
.
19 2
,
2 62一 26 3 .
〔2] 唐宇 ,赵钥等 .荞麦 中芦丁 和黄酮含童的变化〔J〕.植物生理
学通讯 , 1989 , ( l ) : 3 3一3 5 .
(3 〕E . C .N i e m an , e t a l . , B i o lo ig C al a n d E n v ior n me n t al E fe e st
Of 肠 w一ve el R a d i a it o n 〔J〕. 19 75 , 14 1一 146 .
(4 〕杜 若甫 .作物辐射遗传与 育种 (M 〕.科学出版社 , 19 81 , 56 一
60
.
R e s e a r c h e s o n ht e Im P r o
v e d T a r at r y B u c k w h e a t
S u d d e n l y C h a n g e d b y 6 0 C o b a l t 一 丫 R a y
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l , Z h a o G a n g l a n d Z e n g X ia n 一 b i n g Z
( 1
.
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(责任 编样 : 蔡光泽 )