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小冠花根蘖辐射效应的研究



全 文 :小 冠 花 根 粟 辐 射 效 应 的 研 究
伊虎英 鱼宏斌
(陕西杨陵镇 , 中国科学院西北水土保持研究所 )
无性繁殖作物辐射育种最重要的一个方
面是能够改变作物的一个或极少量的不 良性
状 , 这在生产实践中已被利用 。 国外利用辐
射诱变方法已在农作物 、 观赏植物 、 果树和
牧草方面育出了许多新品种 〔` 〕。 在辐射诱变
规律和突变体的选育方面也开展 了 研 究 。
S p a r r o w 等人 2[] 用二射线处理非洲紫 芭 苔 叶
片获得了高频率的整株突变体 。 B r o e r tj e s 川
对收获后的大丽花块茎立即进行照射 , 获得
了完全突变的枝条 。但 H e k s t r al ` 〕照射莺尾的
鳞茎 , 产生完全突变的植株特别少 。 1 9 7 4年
B or t j e s l
“ ]照射六出花幼嫩植物根茎时 , 获得
的大多数突变体都是纯合的 。 B ur ot n 川照射
牧草葡旬茎 , 使其产生了突变 , 并且选育出
具有抗寒的牧草新品种 [7 ]。 在国内 ,有的单位
曾对果树进行了无性繁殖的辐射育种工作 ,
但未见到辐射对牧草根孽诱变的研究 。 我们
研究的 目的在于 . ” C二 射线对小冠花根葵的
辐射效应规律 ,改变小冠花的一些不 良性状 ,
从中选育出更适应于在黄土高原生长的小冠
花突变体和新品种 。
材抖和方法
供试材料为西德和彭格菲小冠花品种 ,
取三年生的休眠根茎 ,剪成 10 厘米长的小段 ,
用本所 6 O C or 源进行照射 。 计 量 率 为 18 3拉
德 / 分 , 照射量分别为 0 、 0 . 5 、 1 . 0 、 2 . 0 、
2
.
5

3
.
0

4
.
0

5
.
0

e
.
o 千拉德 。 以未处
理的根葵为对照 。 每个剂量处理 10 0一 2 0 个
根蔡 , 照射过的根葵按不 同剂量分别种于 3
一 5 厘米深的沟槽内 , 复盖土壤 , 一个月后
对出苗率 、 叶绿体突变和分莫数进行统计 。
7 0天对其苗高进行测定 , 随后统计变异率 。
结果与讨论
一 、 射线对小冠花的损伤效应
辐射引起植物有机体损伤效应最重要的
是生长受阻和死亡 , 因此人们为了衡量辐射
损伤的大小 , 常用成活率 、 出苗率和苗高等
指标进行测定 。
1
. 对存活率的影响 小冠花根萦经过
5 一 15 斤者同期成熟 , 比施 20 一25 斤 / 亩提
早一天成熟 。
3
. 氮与产量构成因素— 穗数 、 粒数和粒重之间的关系密切 : ( 1 ) 氮素可促进
蒙克尔分羹的发生 。 在基本苗基本一致的情
况下 , 随施氮量增加 , 分莫数增加 。 但成穗
率与施氮量呈明显的反相关关系 。 因此 , 通
过增加施氮量尽管提高了最高苗数 , 但如何
保住分莫 以增加亩有效穗数的问题尚有待进
一步探讨 。 ( 2 ) 氮素水平的提高降低了单
穗粒数和千粒重 。 二者下降的幅度不很大 ,
但也是值得注意的 。
r射线处理后对根莫的存活 率 (一个根段生
长一个苗即为成活 ) 影响很大 。 发现根葵的
存活率和剂量成反比 , 存活率随着剂量 的增
加而减小 。 经最小二乘法统计分析 , 其方程
式为 y 二 a + b x 。 y 是存活率 , x 是照射剂量 , a
是截距 , b是回归系数 。 当 x 增加 1 个单位时 ,
y平均减少 b个单位 。 通过 t检验 , 存 活率和
剂量之间的关系十分显著 ( P < 0 . 01 ) 。 从
1 3
1 2
10
。— 西德小冠花彭格芯小冠花ǎ兴侧à称褪
`。。卜“ ”卜劝
,— 西德小冠花. 一一 彭格非小冠花 2 3 4 5 6照射最 `千拉饱 )
60
}
· 、 谈之泛ē次à辞华件
2 3 4 5 6
照射量 (千拉德 )
图 1 小冠花存活率和照射量之间的相关性
图 1 看出 , 西德小冠花和彭格菲小冠花的辐
射敏感性是不 同的 , 西德小冠花回归系数小
于彭格菲的回归系数 , 经 t检验 , P < 0 . 05 , 两
个品种回归系数之间的差异显著 。 因而彭格
菲的辐射敏感性大于西德小冠花 。
2
. 对植株高度 的影响 植株高度也是
衡量辐射效应的重 要 指 标 。 我们的研究表
明 , 西德小冠花和彭格菲小冠花株高和剂量
图 2 株高和照射量之间的相关性
之间的相关性很显著 , 通过 t 检验 P < 。 . 05 ,
株高随剂量的增加而降低 (图 2 ) , 经最小
二乘法统计分析 , 其方 程式为 y 二 a 十 b x , y
代表株高 , x 代表照射量 , a 为截距 , b是该
方程的回归系数 。 通过苗高指标检验 , 西德小
冠花的辐射敏感性小于彭格菲小冠花 , 经两
者回归系数的 t测验 , 差异显著 ( P < 。 . 0 5 ) 。
3
。 对分集数的影响 根茎辐射后对每
个根段分孽数进行的调查表明 (表 1 ) , 小
冠花的分孽数和剂量之间有一定关系 。
低剂量处理时 , 对分葵有刺激作用 , 提
高 了分集率 。 西德小冠花经 0 . 5千拉德处理 ,
提高分集数 36 % ; 彭格菲经 0 . 5千拉德处理 ,
提高分集数 4 6 . 4 % 。 剂量继续增加时 , 分孽
数减少 。
表 1 . “ C or 射线对小冠花分旅教的影响
品种和数量 卜下兀厂一— 卜止二兰一二 } 数 } 2 。 5曰 } }德 } 。 , }一一 .一一牛 ` }一` 竺一彭 } 数 } 1 . 5格 } }菲 ! % { 1 。。
剂量 (千 拉德 )
1

5
1 0 0
3

0
1

6
6 4
1

7
…带…带…等
一 丫 6 } 4匕 } 4 4
1 46

5 1 1 3

3 1 0 7

0 8 0 8 6
nó一,妇晌了仁`咋`ōn`只一1.1浅
.10一9765
二 、 形态畸变
小冠花根孽经 r射线处理后 产 生了很多
形态的畸变类型 。
1
。 叶型的 突 变 小冠花根莫经辐射处理
后 , M ,的叶型发生了突变 , 明显的出 现 了
大叶型和小叶型 。 叶的长度和宽度大于对照
叶片的20 %称大叶型 , 小于对照的 20 %为小
叶型 。 彭格菲经 0 . 5一 6 千拉德处理 后 , 其
大叶突变率为 0 . 9一 1 0 . 0写 ,小叶型突变率为
。 . 3 一 5 . 0% ; 西德小冠 花 大 叶 突 变 率为
1
.
1 5一 9 . 5 % ,小叶型突变率是 1 . 15 一 4 . 76 %
(表 2 、 3 ) 。
2
. 短 节间类型 辐射诱发突变方法在
无性繁殖物中常能获得短节间变异类型 , 在
果树中短节间类型出现的也较多 。 在小冠花
辐射诱变中 , 我们发现有的突变体节的密度
增加 , 我们把这种类型称为短节型 。正常节间
长度为 4 . 92 厘米 , 突变体的节间长度为 2 . 56
厘米 。 从表 g 看出 , ·短节间类型突变体的突
变频率比较低 。 1 1 1 7株彭格菲小 冠 花经 0 . 5
一 6 . 。千拉德处理后 ,短节间突变体仅出现 3
株 , 其突变率为。 . 27 % , ` 7 株西德小冠花
经 0 . 5一 6 . 0千粒德处理后 , 发现两株突变体 ,
其突变率为。 . 3写 (表 2 ) 。
3
. 茎叶具茸毛的突变体 在 M , 中 发
现一些突变体 , 茎上 、 叶片和叶柄上均生长
白茸毛 。 经 0 . 5一 6 . 0千拉德 处理 的 9 68 株彭
格菲小冠花发现全身具茸毛的突变体 5 株 ,
表 2 6 “ C o1’ 射线对西德小冠花突变率的影晌
。卜。 , 、最 : . _ 、 _ _ {一一生一兰 兰一 二竺一 卜竺掣,车而涵 } , “ 体” { 叶 型突 变 } { 一 ! 1 一 }一一二一…— ’巫下下 . 1翌竺一…遭塑生 .…一刹竖1…件一…兰一“ 照 … “ ” 一 。 ” 1 ” { 。 { 。 l “ …} ” q } 2 “ … 2 { 1 } ” } 6 {
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表 3 已 。 C or 射线对彭格菲突变率的影响
{ } 突 变 类 型 } 突 变 率
处理剂量 } { … , . 、 _ { { { } { — 一 ’居毛涵 ! 调查总株数 {se 些翌全竺 ’ 、 。 ,、 } ` * 衬 、 … 、 ` , 革 { , r … 、、 , ” 协 少 1 - - - 一 }— — — 叶绿体 } 短节间体 { 茎叶 茸毛 { 数 一 %, ` 大叶 ,.lJ 卜 }一 1 { }_
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9

8
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川幽2971308.10
突变率为 0 . 5% ; 5 57 株西德小冠花发现 6株 突变体 , 突变率为 1 . 。% (表 2 、 3 ) 。
4
. 叶绿体突变 叶绿体突变率是定量
分析辐射遗传效应的传统方法之一 , 在农作
物的辐射诱变效应中已被广泛应用 。 它具有
简便 、 快速 、 准确的优点 。射线能使叶绿体产
生多种突变类型 , 我们主要统计叶白化 、 叶黄
化和叶带有白条纹的突变类型 。 经 0 . 5一 6 . 0
千拉德处理的 96 8株彭格菲小冠 花 中有 38 株
表 4 小冠花的辐射抓且与出苗率
的叶绿体产生突变 , 突变率为 3 . 9% ; 5 7 株
西德小冠花中有 25 株叶绿体产生突变 , 突变
率为 4 。 3 % (表 2 、 3 ) 。
对彭格菲小冠花和西德小冠花总突变率
进行的统计分析表明 , 突变率和照射剂量有
一定相关性 , 突变率随剂量的增加而增加 。
用最小二乘法进行统计分析表明 , 其方程式
株高和突变率回归性分析
_
项 目 回 归 方 程 回 归系数 相关率数
剂 匙与存活率
剂量 与株高
刘 傲 与突变
y = 7 9

8 9 8 0 一 9 。 5 15 9 x
y = 5

4 1工 4 一 0 。 3 ] 5 l x
y = 续。 4 9魂3X 一 l 。 0 7 1 5
一 9 。 5 1 5 9
一 0 。 3 7 5 1
4

4 9 4 1
0

8 9 3 1
.
0

7 3 4 0
.
0

7 9 2 7
.
彭菲格
剂量 与出苗 率
剂量 与株高
剂量 与突变
一表示 P < 0 。 0 5
y = 9 9

5 9 9 5 一 1 3 。 2 0 3 9 x
y = 1 0

9 18 5 一 1 。 2 2 0 7 x
y = 2

35 9 7 + 3

1 3 0 5 x
1 3
.
2 0 3 9
l

2 2 0 7
3
.
1 3 0 5
0

9 4 1 7
一 *
0

1 5 6生*
0

7 0 6 2
-
西德
一表示 P < 0 。 0 1。
为 y = a + b x 。 式 中y 是突变率 , b 是回归系
数 , a 是截距 , x是照射剂量 。
经 t检验 , P < 。 . 05 , 差异显著 。 对两个
不同品种回归系数的 t检验也为 差异 显 著 ,
p < 0
.
0 5
。 彭格菲的回归系数 大 于西德小冠
花 , 说明彭格菲小冠花的突变率高于西德小
冠花 (表 4 ) 。
·一 西此小砂花· 一一 那格非小廿花 _ / `
/ /
/
` 乞~
/ 一一声一一一~一一 、。 o
2 3 4 5 6
照射量 (千拉博 )
图 3 小冠花总突变率和剂量之间 的关系
无性繁殖辐射诱变在 M ;产生 的 突变体
是否能遗传 ? 这是人们非常关心的问题 , 也
关系到突变体的获得和新品种的选育 。 由于
辐射损伤 , 在 M ,也出现 了许多 形 态畸变 ,
如畸形叶一叶脉分成二 叉 或 三叉 , 芽序紊
乱 , 叉状分枝及植株矮化等等 。 一般来说 ,
辐射损伤 引起的畸变都不能传递到下一个营
养世代 。 只有遗传基因突变或染色体畸变引
起的性状突变才能稳定的传递到 下 一 代 。
S p a r r o w [
“ ]用 x 射线照射芭苔幼嫩叶子时 , 在
M
,获得了具有遗传特性的突变体 。 B r oe tj -
es 〔3〕用 2一 3 千拉德的 x 射线 照 射收获后的
大丽花后 , 在M , 中选育 出 了有价值的突变
体 , 这些突变体的特性并能一代一代的传递
下去 , 最终培育成为新品种 。 对小冠花突变
体遗传性的观察表明 , M , 出 现 的上述突变
体的性状能遗传 到 M : , 这些性状是否能稳
定的一代一代继续传递下去 , 还需要继续在
M
3和 M 4观察 。
辐射育种研究中适宜剂量的确定是一个
十分重要的问题 。 一般来说 , 适宜剂量是指
存活率在 5 0% 时所需的辐射剂量 。 本实验的
结果表明 , 彭格菲 (图 1 ) 的半致死剂量是
3
.
14 千拉德 , 西德小冠花是 3 . 80 千拉德 。
加幼ǎ饭à兼.-粼斌
放牧绵羊瘤胃纤毛虫的研究
谢 崇 文
(银川 , 宁夏农学院畜牧系 )
关于饲养条件对瘤胃纤毛虫数目和种类
的影响试验 , 大部份是在舍饲条件下完成的
( H
u n g a t e
, 1 9 6 6 , C o l m a n
,
1 9 7 5 )
。 其中
有 : 饲料类型与日粮组成的影 响 ( G ut i e卜
r e f
, 1 9 62 ; J
.
A s a d a 等 , 1 9 5 3 ) , 饲料的 物
理形式 ( C h r i s t i a n s e r , 1 9 6 3 ) , 饲喂次数
( P
u t n a m 等 , 1 9 6 1 ) , 白 昼 I’ia 的 变 化
( W
a r n e r , 1 9 6 5 )
, 采样时间 ( C l a r k e ,
2 9 7 5 )
, 口服药物 ( C h a l u p a , 1 9 7 9 ) 。 很
少是在 自由放牧条件下进行的 , 未见到放牧
地类型等因素对其影响的报告 。 本试验主要
研究不同草地放牧绵羊瘤胃纤毛虫数量和种
类的变化 。
试验材抖和方 法
试验选用美利奴杂种阉羊 8 只 , 分别装
有瘤胃和皱 胃痰管 , 自由放 牧 在 试 验草地
上 , 先后测定了黑麦草地 ( 生长期 ) 和天然
草地 ( 生长期和枯草期 ) 。 每个试验间隔 30
日 , 试验期分未输入和输入瘤 胃 指 示 剂 (
6 ` C r , ` ” “ R u , “ “ S等 ) 两阶段 , 各测 5 日 。
每 日上午 9 时 , 下午 3 时采瘤胃液 5 毫升 ,
以福尔马林盐液 20 毫升稀释 , 直接在显微镜
下检查 。 用 H a w k e s l e y C r i s t a l i t e 计 数 室
( o
·
Z nt m ) 计 数 ( W a r n e r , 1 9 6 2 ) 。 纤
毛虫种类复杂 , 分类不一 。 主要按其长度分
为两组 : 一组为大形 , 长度 60 一 80 协 m 以上 ,
主要属于 H o l o t r i e h ` a和 E ” t o d i n i o m o r P h s ;
另一组为小形 , 长 60 一 80 卜m以下 , 主 要属
于 E n t o d `n i o rn o r P h : ( H u n g a t e , 1 9 6 6 ; k o i j
o g i m a t o 等 , 2 9 8 1 ) 。 瘤胃的总 N量和 N H 3 i
一 N 量 应 用 A u t o A n a l y s e r T e e h n i q u e (
C l a r e等 , 1 9 6 4 )进行测定 。 此外 , 还对皱 胃
纤毛虫进行了观察 。 试验结果 以 x 10 “ / m l
表示 。
从图 3 和表 1 看出 , 两个小冠花品种的
根集经辐照后其突变率比较高 ,与 B盯 ot n 川
等对牧草的实验结果相似 , 受处理的芽原其
细胞越少 , 产生的突变率 越 高 。 L a p i u “ 等
用 r射线照射苹果和桃 叶 芽的潜在腋芽原基
时 , 其突变率比较高 。 我们的实验也证实了
这一点 。 我们在处理小冠花时照射的均为休
眠的芽原基 , 用 6 千拉德处理西德和彭格菲
小冠花时 , 其突变率分别达 2 3 . 8 % 和 40 % 。
t i o n b r e e d in g
.
I A E A
,
V i e n n a
.
p p
.
i s。一 16 6 .
〔 2 〕 S p a : r o w , A . H . e t a l . , i , 6。 : A f r , v 屯o l e t M a g
〔 8 〕 欲 2一 3 7 。C . , e t a l . , 1 9 6 7 : E u p hy t i e a 1 6 ( 2 ) ,
P P

1 7 1一 1 7 7 。
〔 5 〕
〔 6 〕
今考文献 〔 7 〕
〔 i 〕 B r o e r t j e s C . , A M i e k e , 1 0 7 7 ` M a n u a l o n i w u t a -
H
e k s t r a G
.
e t a l
. , 20 6 5 : E u p h y t i e a i 7
.
P P
.
3 45
一 3 5 1 。
B r o e r t je s
,
C
. , e t a l
. , i , 7 4 : E
u p p卜y t i e a 2 3 . p p . 3 3
一 4 4 。
B u r t o n G

W
。 , 29 7 4 : R a d i a t i o n b

e e d i n g o f
w a r m s e a s o n f o r a g e a n d 亡。 r f g r a s s e s . I A E 八 ,
V i e n n a P P
.
43 3一 ` 4 2 .
B u r t o n G
.
W
.
e t a l
. , 1 0 5 3 了 P l a n t b r e e d i n g a b s t -
r a e * 5 5 5 , N o

1 1

G S S R L A AN DO FC HI N A
( B5m o n ty l h)
NO
.
4 (C u m u la te d No
.
0 3) 1 8 6 9
M AI N AS B T R AC S T
C ha ngs o e fo e l d he ri d ns es o fy e l lo w a l fa l la a r d` ! 二a l fa i neo o ls a s eo n— Z人a o
Y “ 夕u a nge ta l ., P . 1 5一 s 。
I n o n e e o o l s e a s a n
,
t h e e h a n g e 、 o f e o l d l一a r d i n e 、 5 o f y e l l o w a l f a l f a a n d a l f a l f a
u n d e r n a t u r a l e o n d i t i o n w e r e s t u d i e d w i t l一 e o n 己u t i v i t y rn e t h o d i n H u h e }l o t . T li e
e h a n g e s e a n b e d i v i d e d i n t o t }一 r e e : t a g e s a e e o r d i n 此 t o t h e t r e n 。! 5 o f t } z e 11: L ,, d i n e s s .
Y e l l o w a l f a l f a w a , m o r e h a r d ,
· 士h a n a l f a ]f a .
5 t u d i e s o n e f f e e t o f r a d i a t i o n o n s u e k e
r o o f C
r o w n t e h — 刀 o r t }I : 。 e s t I o s t f z ,` r e o f
S
o f l a n d J厂 a t e r C o n s e r 口 a t fo n , 一 J ` : 一, 。 l e , n i a 尽 f ,: i。 、 a ; I万 i / I “ 少, i ,姿J e t u l . , 20 . 2 1一 2石 .
S u e k e r s o f C r o w n t e h w e r e i r r a d i a t e 汪 b y 6 。 ( ’ 0 9 : , I n a 住 r a 玉5 . e x p o s u r e 。 ;, a n g i n g
f r o m o
,
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,
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4
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f i l l e r o f C r o w n t e h e x p o s e d w a s e o n s i d e r a b l y i n e r e a s e d b y l o w d o s e
,
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w n t e h e x p o s e d w a s s i g n i f i e a n t d e e r e a s e d w i t h h i g h d o s e
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A t t h e s a m e t i m e
,
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A m e t h o d o r s h a l l o w p l o w i n g t o i m p r o v e g r a s s l a n d i n t h e s e m i a r l d r e g l o n s—
G
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n s t f t u l e
, ` 、 h i o e s o a e a d e , ,:介, o j a g 厂 i e u l才。 ,
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,
H
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I n n e r
几I o n g o l i a ; N f e S :碑次 e i . P . 2 7一 2 9 .
T } 1 e u 、 e 0 f s }z a l l o w p l o w i r l 竺 t o i m p r o v e d e t e r i o r a t e d g r a s s l a n d h a s b o e n s t u ! i e d
i n t h e s e l n i a r i d p a r t o f I n n e r 人l o n 呈0 1: a f o r f i v e y e 且 r s , t h e g r a s 、 y i e l d i n e r a s e d b 手,
2 7 6 ; 石 i n t h e t h i r d y e a r a f t e r p l o 认 r i n g . E u n e h g r a s s 、 ; e , e s e v e r e l y s u p p r e s s e d b y p l o -
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P r e l i m i n a r y s t u d y o n t h e e o n t e n t a n d t r a n s f o r m o t i o n o f t h e 5 0 1 1 n u t r i e n t s i n
t h e e o m m u n i t y o f s t i p a g l a n d i s a n d a n e u r o l e p i d i u m e h i n e n s i s — I n n e r , z: o 月夕0 1玄a
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o r e s t r 。 , in s t i t o t e ; K a n 夕 S h i a n e t a l . P . 3 2一 3 5 .
T h e t o t a l i t i e s o f 5 0 11 N a n d 5 0 11 P a s w e l l a s t lz e o r g a n i e s u b a t a n e e s a r e r e l a t i
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编辑 出版 草 原 学 会业 科 学 院 草 原 研 究 所
国农


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1 9 8 6年 7 月出版
华市特新古浩蒙和内呼
国内代号 : 1 6一 3 2 国 外代 号 : 已M 6 2 ) 国内定价 : 。 . 75 元 内蒙古 自治 区期 1rJ 登 记证第 枪 号