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闽引圆叶决明两个辐射变异新品系的若干特性研究



全 文 :0 引言
圆叶决明是福建省农科院农业生态所已筛选的一
种具有广阔开发前景的多年生豆科牧草,其主要特点
是抗旱性强、耐酸、耐瘠、抗铝毒、固氮效率高,病虫害
较少且生物产量较高等明显优点,可用于荒山荒坡改
造,生态果园套种、水土保持利用及观光农业园的四季
绿化[1-2]。但由于决明属品种牧草大多适口性及再生能
力有待改良,因此在很大程度上影响其应用的经济价
值。若能改良这些特性,无疑将会促进其推广应用。许
多研究都表明利用辐射诱变育种是一种有效方法[3-7]。
该研究通过 60Coγ射线辐射闽引圆叶决明的种子,
辐射M1代混合收集种子,M2代选有变异的植株单株
收种;变异株系进行M3代稳定性试验,根据试验目的
和M3代表现,从已稳定株系后代中,选取 2个后代变
异株系进行M4、M5代田间小区品比试验,旨在应用辐
射育种选育出更为优良的决明品种。
基金项目:国家科技支撑计划项目“热带亚热带地区超高产牧草新品种选育及产业化示范”(2008BADB3B08);福建省星火计划项目“红壤丘陵开发
地生态恢复与综合治理开发模式示范”(2007S007);福建省自然基金“山地红壤-豆科牧草(圆叶决明)系统中氮素迁移转化规律的研究”(D0610002)
项目共同资助。
第一作者简介:郑向丽,女,1978年出生,汉族,福建莆田人,硕土,助理研究员,主要从事牧草育种研究。通信地址:350013福建省福州市晋安区新店
埔党省农科院生态所,Tel:0591-87576661,E-mail:hhuadi@163.com。
通讯作者:徐国忠,男,1965年出生,汉族,福建莆田人,研究员,主要从事作物生理及遗传育种。E-mail:xuguozhong178@hotmail.com。
收稿日期:2009-11-03,修回日期:2009-11-25。
闽引圆叶决明两个辐射变异新品系的若干特性研究
郑向丽,叶花兰,徐国忠
(福建省农业科学院农业生态研究所,福建山地草业工程技术研究中心,福州 350013)
摘 要:利用 60Coγ射线辐射闽引圆叶决明86134牧草种子,通过M1-M3代田间试验观察和筛选,筛选到两
个86134的辐射变异后代,进行M4、M5代田间小区品比试验,结果表明:2个变异品系的茎叶比大幅度下
降,其生物量分别增长39.26%和38.04%,达极显著水平,86134-32-3的粗脂肪含量极显著增长。RAPD
分析表明,辐射后代与原种的DNA指纹图谱存在明显差异。
关键词:闽引圆叶决明;辐射;诱变育种
中图分类号:S3 文献标志码:A 论文编号:2009-2292
Study on Agronomic Characters of Two Changed
—Plants of Chamaecrista rotundifolia cv. MINYIN by Irradiation
Zheng Xiangli, Ye Hualan, Xu Guozhong
(Agricultural Ecology Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences/Fujian Engineering and
Technology Research Center for Hilly Prataculture, Fuzhou 350013)
Abstract: The seeds of Chamaecrista rotundifolia cv.MINYIN pasturages were irradiated by 60Co-γ. Based on
the observations of M1, M2, M3 generation in field experiment, we selected two plants with bigger variations in
agronomic character to study in M4 and M5 generation. The results showed that the ratio of stem and leaf of two
changed-plants decreased, The biomasses have increased 39.26% and 38.04% at 0.01 level.Crude fattiness
of mutant 86134-32-3 increased at 0.01 level. On the basis of analysis by using random amplified
polymorphic DNA(RAPD)markers, it was found that there were obvious differences in DNA fingerprinting
between the progenies after irradiation by 60Co-γ and their parents.
Key words: Chamaecrista rotundifolia cv.MINYIN; irradiation; mutation breeding
中国农学通报 2010,26(6):73-76
Chinese Agricultural Science Bulletin
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
0
0.5
1
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2
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86134CK 86134-31-1 86134-32-3



1 材料与方法
1.1 试验品种
闽 引 圆 叶 决 明 86134 及 辐 射 后 代 品 系
(86134-31-1,86134-32-3)。
1.2 试验安排
试验在福州生态所泉头试验场进行。该农场位于
东经 119º20´,北纬 26º07´。属中亚热带气候,年均温
19.7 ℃,最热月均温28.8 ℃,最冷月均温9.0 ℃,极端低
温-1.1 ℃,活动积温 6530 ℃,年均降水量 1300 mm。
土壤为抛荒菜园地,有机质 3.468,含全 N 0.183,全
P 0.223,全 K 2.432,速 效 N 8.75 mmol/L,速 效
P 6.175 mmol/L,速效K 3.06 mmol/L,pH6.75,土壤养
分达丰富水平。
小区试验随机排列,每个品种 3次重复,条播、行
距30 cm,每小区面积为5×5 m2。播种前,将小区整平
耙细。
1.3 观测项目
1.3.1 生育期观测 对牧草现蕾期、初花期、盛花期和成
熟期进行观测记载。
1.3.2 分枝数、茎叶比、株高 在测定产草量的同时,取
500g左右的牧草将茎叶分开,分别称重,算出茎叶比。
同时在各样方内任选5株,测其分枝数、冠高和茎长。
1.3.3 产草量及鲜、干重量比测定 初花期、盛花期在各
小区内随机取 3 m×5 m样方,将样方内的牧草地面刈
割,称量鲜重,从鲜草中称取1 kg,烘干至恒重,称其干
重,计算鲜、干重的比例。
1.3.4 营养成分分析 初花期取样,按常规方法分析其
粗脂肪、粗蛋白、粗纤维、无氮浸出物含量等。
2 结果与分析
2.1 2个决明牧草辐射变异株系后代品系的生殖生长期
通过两年的观察表明,新品系 86134-31-1、
86134-32-3的现蕾、初花、盛花、成熟期与原品种较一
致为播种145天后现蕾、152天后初花、171天后达到盛
花期,188天荚成熟进入收种期。
2.2 2个决明牧草辐射变异株系后代品系的农艺性状
2.2.1 植株的茎长 从图 1 可看出,86134-31-1、
86134-32-3的茎长分别比对照增长了1.69%与4.8%。
2.2.2 植株的冠高 从图 2可看出,86134-31-1的冠高
比对照增高了5.47%、86134-32-3的冠高与对照基本相
同。
2.2.3 植株的分枝数 2个决明牧草辐射变异后代的分
枝数变化见图 3,86134-31-1、86134-32-3的分枝数比
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图3 决明辐射各品系分枝数的变化情况 图4 决明辐射各品系茎叶比的变化情况
图1 决明辐射各品系茎长的变化情况
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40
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120
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/cm
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/cm
图2 决明辐射各品系冠高的变化情况
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对照增加了16.3%、14.81%。
2.2.4 植株的茎叶比 2个决明牧草辐射变异后代的茎
叶比变化见图 4,86134-31-1、86134-32-3的茎叶比比
对照分别降低了 23.3%与 32.23%。经方差分析表明,
差异极显著。
2.3 2个决明牧草辐射变异株系后代品系的植株地上
部产量
从表 1可以看出,86134-31-1、86134-32-3的植株
生物量(鲜重)分别比对照提高了 39.26%和 38.04%,
LSD分析表明,两者均达到极显著差异。
2.4 2个决明牧草辐射变异株系后代植株的营养特性
新品系的饲用营养分析见表 2。相比原品种,
86134-31-1、86134-32-3的粗脂肪含量比对照提高了
表2 辐射变异后代新品系的饲料营养
品种(系)
86134CK
86134-31-1
86134-32-3
粗脂肪/%
1.47
1.74
1.91*
粗蛋白/%
8.83
8.63
9.06
粗纤维/%
47.08
48.02
46.65
无氮浸出物/%
30.95
31.22
31.59
灰分/%
11.67
10.38
10.78
水分/%
66.41
64.30*
64.41*
18.86%与 30.45%,植株的含水量分别降低了 2.11%、
2.0%。LSD(最小显著差异法)分析表明,86134-32-3
粗脂肪含量的提高达到显著水平、86134-31-1、
86134-32-3含水量降低两者均达到显著水平。粗蛋
白、粗纤维、无氮浸出物的含量虽有一定程度的上下波
动但差异均不显著。
2.5 RAPD分析
此实验选用了本所已筛选的 2个多态性引物,利
用引物S12、S28能较好地区别2个辐射变异后代品系
与其相应对照,条带也较为清晰,PCR重复性好(共 3
次重复)。图 5-6表明,辐射品系与对照均有变异(注:
1、2、3分别表示86134CK、86134-31-1、86134-32-3)。
3 小结
3.1 辐射变异株系后代品系生育期观察
圆叶决明86134及两个辐射变异株系后代品系开
花结荚期较一致为播种 145天后现蕾、152天后初花、
171天后达到盛花期,188天荚成熟进入收种期。
3.2 辐射变异株系后代品系农艺性状的遗传变异
辐射后86134-31-1、86134-32-3的茎长分别比对照
增长了1.69%与4.8%但差异不显著;86134-31-1的冠高
比对照增高了5.47%、86134-32-3的冠高与对照基本相
同;86134-31-1、86134-32-3的分枝数分别比对照增加
了16.3%、14.81%;86134-31-1、86134-32-3的茎叶比比
对照分别降低了 23.3%与 32.23%达极显著差异;其余
图5 引物S12PCR扩增图 图6 引物S28PCR扩增图

1 2 3 1 2 3
郑向丽等:闽引圆叶决明两个辐射变异新品系的若干特性研究
表1 辐射变异后代新品系的生物量(kg/15m2)
品种(系)
86134CK
86134-31-1
86134-32-3
生物量鲜重/(kg/15m2)
81.5
113.5**
112.5**
生物量干重/(kg/15m2)
29.3
40.3*
40.1**
注:*为5%水平显著差异,**为1%水平极显著差异,下同。
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的农艺性状虽有一定程度的上下波动但差异不显著。
3.3 辐射变异株系后代品系的产量与品质鉴定
86134-31-1、86134-32-3植株生物量比对照极显著
提高。 86134-31-1、86134-32-3的粗脂肪含量比对照
提高了 18.86%与 30.45%,后者达到显著水平;植株的
含水量分别降低了 2.11%、2.0%,两者均达显著水平。
灰分、粗蛋白、粗纤维、无氮浸出物的含量虽有一定程
度的上下波动但差异均不显著。
参考文献
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