全 文 ：从每一个剂量诱发相应的诱发致死效应比较 , 可以清楚地推断 , 在植物细胞中 , 不必要
用诱发高致死率的 丫射线剂量来提高突变频率 。 突变剂量降低 , 不合乎需要的次要突变 以及
在形态遗传能力上的缺失效应可能会减少 。
〔王 彩莲摘译 自 《 T h e o r . A p p l , G e n e t . 》 , 7 0 ; 2 5 9一 2 G4 , 19 8 5〕
丫射线和N M U诱发小扁豆大突变和微突变
5
.
K
.
S h a r m a 等
大多数植物突变及其应用研究主要是讨论突变的诱发 、 突变体的筛选 、 鉴定以及山于主
位点突变引起的表型变化的利用 。 这些主基因位点的突变称之为 “ 大突变 ” , 其突变效应非
常明显 , 但诱变因素的效应研究目前已涉及到微基因突变 , 这种突变称之为 “ 微 突 变 ” 。
B
a u r
、
tS
u b be 和W “ t st et in 先后强调了微突变在进化中的 重要性 。 为了提高选择效 果 , 微
突变育种需选用适宜的诱变剂处理 , 以诱发最大程度的遗传变异 。
本研究报道了利用 丫射线和亚硝基 甲基睬 ( N M U ) 在 M : 和 M 3代诱发小扁豆的大 突 变
和微突变 。
以小扁豆 ( L e ,: s e : `l` , a : i :
的种子 , 一 每处理 20 粒 , 以 6 、
材料与方法
M
e d i o k
.
) 品种L 一 2 5 9为试验材料 。 大小一致 、 含水量 10 肠
1 0
、
24
、
18和 2 2 k R的 Y身寸线进行照射 , 剂 量 率 为 2 Z o R / s 。
以 0 . 0 0 ( 对照 ) , 0 . 0 5 , 0 . 1 , 0 . 2 , 0 . 3和 o . 4M的 N M U 磷酸缓冲液 ( p H 7 . o ) , 在 2 5 oC 下
处理种子 6 小时 , 不断振动 。 诱变剂处理过的种子和 2 0 粒对照 ( 浸泡磷酸缓冲液 ) 的 种 子
立即播种于 田间 ( 不进行任何后处理 ) 。 调查每处理的存活株数 。 在M : 代和 M 。 代研究每 种
诱变剂的诱变效应 。 :为了研究M : 代的微突变 , 从 6 和 10 k R Y射线处 理 以 及 0 . 05 和 0 . 1 的
N M U处理的 M , 代存活植株中随机选择收获形态上没有可见变化的 50 个植株 , 并收获等量的
对照植株 。 每株收取 50 粒种子 , 连同对照按随机区组设计播种 , 三次重复 。
M : 代 , 每处理随机选取 7 50 株 ( 每重复的每 M : 株行选取 5 株 ) 没有明显形态变化 的 植
株 , 记载开花前天数 、 株高 、 每株枝数 、 每株荚数 、 千粒重和单株产量 。 其余 M Z种子 成 行
种植观察 , 记载大突变 。 发芽后 3 0天内持续观察叶绿素突变 。 在影响形态突变的生长期间 ,
每一 M : 植株观察数次 。 叶绿素突变率 、 形态突变率和总突变率均按株系 ( 突变系百 分 数 )
和群体 ( 突变株百分数 ) 分别计算 。
在 M : 代 , 从微突变实验中每 M : 株系开花最 .早的 5 株中摘取大约 75 粒种子 , 同对照一 起
种植在 随机区组的小区中 , 三次重复 。 每处理亦选取 75 0株表现正常的植株 , 记录不同 性 状
的观测数据 。 诱变群体和对照群体分别做统计分析 。 采用 B u r t o n 和 D e r a n e 公式计算遗传 变
异系数 ( G C V ) 和表型变异系数 ( P C V ) 。 广义遗传力 ( H ) 和遗传进度分别用 F al 。 o ne r
公式和 R o b in s o n公式计算 。 两个性状 ( a 和 b ) 之间的相关系数 ( r 比 ) 用公式 :
/
2
r a h 一 S P ( a h ) / 〔5 5 ( a ) x 5 5 ( h ) 〕
一 18 一
计算 .式中 SP( 。b ) 为性状 a和b 的协平方和 , 5 5 a( ) 和 5 5 6 ) 分别为性态 a 和b的平方和 。
结果与讨论
试验比较了化学诱变剂处理和电离辐射的诱变效力 。
化学诱变剂比辐射的诱变效果好 , 诱发大突变的频率高 、
发现 , 6 不口10 k R的 : 射线辐照分别 相 当 于 表 1
对叶绿素和生活力突变研究表明 ,
突变谱宽 。 比较M : 代植株存 活率
0
.
0 5和 0 . I M的 N M U处理 ( 表 1 ) 。 虽然这
两种因素处理的存活率降低大约 相 同 , 但
N M U 诱发的叶绿素和生活力突变以及 曾、 突
变频率约为 Y射线的 1 . 5 倍 ( 表 2 ) 。 根据
六个性状的极差 、 P C V 、 G C V 、 H 和 G A 分
析 , M Z和 M 3 诱发多基因变异表明 , 诱变群
体M ; 和 M : 代的遗传变异均高于对照群体 ,
表 3 是 M : 代六个性状的遗 传 变 异 参 数 。
N M U 处理的遗传效应 与 6 和 1 0 k R Y 射 线
辐照处理的相似 ( 表 3 ) . 类似地 , 预测选
择响应和遗传力也是相当高的 。
Y射线和 N M U对 M : 存活率的形晌
Y射线
( k R )
死亡率
( 肠 )
N M U
( M )
0
6
10
l 4
1
.
5
16
.
5
3 9
.
0
5 1
.
5
6 3
.
5
6 9
.
5
0
.
0 0
…死亡`
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.
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.
5
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.
1 0 3 7
.
0
0
.
20 5 2
.
6
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2 2
0
.
3 0 6 8
.
6
0
。
4 0 8二 . 5
许多作者比较不同诱变剂诱发的遗传变异时发现 , 丫射线往往比 X射线好 , 热中子或 化
学诱变剂在诱发数量性状的遗传变异方面效果较好 。
在本研究中 , 6 ~ I O k R的 Y射线照射诱发的变异不随剂量的增加而增大 。 两个N M U 浓
度对所有性状诱发的遗传变异也大致相同 。 有人认为诱发遗传变异随剂量的增加而减小 , 而
H us
s e in 观察到不同剂量的 E M S和 X 射线诱发的遗传变异大致相同 。 剂量之间没 有 线 性 关
系 , 这可能是在 低剂量下或其它过程中微突变 已达到饱和状态 。 有关剂量和遗传变异增大之
间的关系方面的 资料还不足以提供恰好是诱发所期望的遗传变异所需的剂量 。
P c v
、
G c v
、
H和 G A 估值在本试验中均较高 , 说明可固定的 遗 传 靶 发 生 了 突 变 。
G r e雌 or y 曾推断 , 花生中影响产量的突变效应很小 , 并且呈累加效应 。 有 人 把 拟 南 芥 菜
( 刀 ar bl’ d 0 P对 : lt al 佃 。 ) 的开花时间变异归咎于等位基因的相互作用 。 本研究结 果 没 有 表
叶绿素突变 (呱 ) 总和 (肠 )
变株一一。.-汉二l 。洲突一12,
, 门 加殆 , 勺价 1冷户夕心戈七 户夕亡戈考
株系数 株数
M
, 代叶绿紊和形态性状突变率
形态突变 (肠 )
突变系 突变株 突变系 突变株 突变系
0
.
5
1
.
3
4
.
5
7
.
9
0
.
7
0
.
8
1
.
1
1
.
8
1 0
.
4
9
.
1
0
.
6
1
.
1
9
.
1
1 7
.
5
1 9
.
4
2 4
.
2
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8
.
9
1 5
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1
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( e m )
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丫射线 ( k R )
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N M U ( M )
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.
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.
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2
千粒重
( g )
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6
l 0
N M U ( M )
0
.
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0
.
ID
8一2 2
0一2 2
2 1
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2 1
.
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.
8一2 2
1 9
.
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2 1
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3上
2 1
.
3士 ; :; ; : ;
2
.
8
2
.
6 : :;
8一e . 9 3 . 4土 0 . 6 15 . 0 6 . 4 1 7 . 6 5 5
单株产量
( g )
C K
丫射线 ( k R )
6
l 0
N M U ( M )
0 0 5
0
.
10
每株枝数
C K
Y射线 ( k R )
6
I 6
N M U ( M )
0
.
0 5
0
.
1 0
每株荚数
C K
Y射线 ( kR )
6
l 0
N M U (M )
0
.
0 5
0
.
1 0
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现出 丫射线和 N M U 诱发微基因突变的特异性 。
产生大突变最高突变率的诱变剂量和产生微突变最大变异的剂量间没有平行 关 系 ( 表
3 )
。 这可能是由于控制大突变与微突变的基因位点数目不同以及它们的突变力和对诱变剂
的特异程度不同的缘故 。
在 M 3代 , 开花前天数和株高的平均值下降 , 而每株英数和单株产量增加 。 从 M , 代中选
的早开花植株 , 也是产量最高的植株 , 这些植株的种子和豆荚的发育并不受阻碍 。 每株芙数
和种子产量反而显著提高 。 所有处理开花前天数 与每株荚数 , 种子产量的负相关有明显提高
( 表 4 ) 。
2 O
表4 M 3代对照和处理群体各性状之间的相关系致 +
Y 射 线 N M U
丫 a b + + 对 照
6 kR 10 kR 0
.
0 5M 0
. 飞M
乌一6,臼3-4…r D F一 P Hr D F一 B Pr D F一 P P
r
D F一 S W
r
D F
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S Y
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r
P H 一 P P
r
P H 一 SW
r
P H 一 S Y
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e
P P
r B P一 SW
r B P一 S Y
r P P
一
S W
r P P一 S Y
r S W
一
S Y
0
.
2 8 3二
0
.
10 2
一 0 . 2 9 2二
0
.
0 7 3
一 0 . 2 5 2 .
0
.
18 3
一 0 . 22 1 .
0
.
0 6 1
一 0 . 2 0 3 .
0
.
6 6 7 . ’
0
.
0 9 9
0
.
7` 1二
0
.
0 7 1
0
.
7 7 7二
一 0 . 0 3 1
0
.
6 4 1二 b
0
.
13 1
一 。 , 4 7 1二 b
0
.
16 6
一 。 , 4 1 1 . ’ b
0
.
19 1
一 0 . 3 5 1 . ` b
0
.
12 1
一 0 . 3 7 1 ’ . b
0 68 1
0
.
1 2 1
0
.
78 1二
0
.
12 9
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.
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一 0 . 0 8 7
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.
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一 0 . 5 0 2 ’ . b
0
.
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0
.
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一 0 . 3 98 . ’ b
0
.
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.
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一 0 . 3 0 3二 b
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.
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0
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0
0
0
0
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0 9 3
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。
0 93
.
8 8 8 ’ . a
.
0 1 1
基于M 3代家系单株 ( n = 7 5。 ) 计算 ;
+ 丫a b = a 与 b之间的总相关 ( 包括所有变量的影响 ) ;
达 5肠显著水平 ; a 和b分别在 5肠和 l呱水平上不同于 C K ;
达 1肠显著水平 ;
D F一开花前日期 : P H一株高 ; B P一两株枝数 ; P P一每株芙数 ; S W一千粒 重 : S Y一单株产量 。
所有处理株 高与每株芙数 、 种子产量的相关系数 与对照显著不同 , 除 10k R Y射线 外 ,
所有处理每株荚数与产量的相关也显著高于对照 ( 表 4 ) 。 这表明产量组成与种子产量的相
关可以通过不改变产量进一步提高 。 性状之间的相关关系的加强可以提高选择响应 。 . 因此 ,
通过选择每株枝数来选择早熟突变株有提高产量的可能性 。 上述结果还表明 ,如果对照群体中
任何一个性状与另一个性状存在相关 ( 正相关或 负相关 ) , 那么 , 在诱变群体中这种相关必
定加强 。 相关改变与选择响应有关 。 T a n a k a 和 T a k a g i已在水稻上证明 , 若性状之间相关加
强 , 则与之有关系的选择响应是非常有用的 。 S h r o f f和 S r i n i v a s a 。 h a r 在棉 花 上 , I b r a h i n l
和 S h a r a a n在大麦上也证实了这 一点 。
〔冯志杰译 自 《 E n v i r o , 1 . E x p t . B o t . 》 , 2 4 : 34 3一 3 4 1 , 2 9 8 4 , 王琳清校〕
理化诱变剂诱发甘蔗数量性状的遗传变异
1
.
5
.
K h a i r w a l等
本试验研究甘蔗诱变群体的变异程度和广义遗传力 。
用 2 、 4和 6 k R Y射线照射 “ C 。 一 1 148 ” 的休眠单芽苗 , 每组处理 1 0 个单芽苗 ( A 组 ) 。
单芽苗用 1 X 10 一 “ M 、 5 X 10 一 “ M 和 l x l 。~ “ M 甲基磺酸乙醋 ( E M S ) ( B组 ) 和用 叠 氮 化 钠
( S A ) i容下夜 ( C组 ) 会马2 4 ,』、 日J· , 每组处理 1 0 0 个单芽 1罕f 。 币{: 植 “ C o 一 1 1 4 8 ” x “ U n k o w n ”
( G C ) 和 “ C o 一 、 1 4 3 ” ( 敏感 ) x “ C o s一 7 6 7 ” ( 抗性 ) 的幼苗 ( D 组 ) 。
一 2 1 一