全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
核 农 学 报 , , ,
月比 盯众曲 , 。 ‘妇泊 ‘
离子注入小麦 代形态生理
效应研究初报
柳学余 崔叶龙 陈礼文 缪炳 良
江苏省农业科学院原于能利用研究所 南京 。。
本试脸利用 、 不 同能贡 、 、 和 不 同次数 、 、 注入 麦种 ,
研 究 了离子注入所产生的 代形态生理 变化 。 结果表明 , 各种处理对麦苗生长无明
显的抑制作用 , 但对品种问的根 系发育有不 同的反应 扫描 电镜发现 , 以 的
注 入麦种 次 , 对其胚及胚乳均有明显的刻性作用 , 用电子 自旋共振仪分析 自由 墓
波语 , 发现有很张的 自由基信号峰
关锐词 小 麦 离子注入 生物学效应
前 言
离子注入诱发突变是我国科技人员于 年代中期发现并投入诱变育种的新的研究领域
离子注入不仅摄伤轻 , 突变率高 , 突变谱广 , 而且由于其高激发性 , 剂量集中可控等特点 , 有助
于培育高产 、优质 、多扰的新的种质资源 , 很可能成为一种定向的诱变手段
离子注入小麦诱变育种才刚刚开始 , 其注入技术及机理 , 特别是从细胞学水平或分子水平
上的研究几乎还是空白 本文从应用基础出发 , 探讨了小麦诱变的适宜离子注入能里 、质量
和剂量组合 , 同时对离子注入麦种所引起的 代形态生理变化进行了初步观察与分析
材 料 与 方 法
供试材料 精选扬麦 号及辐射突变系 小麦风干种子约 。
离子注人 由中国科学院等离子物理研究所完成 将麦种排放于注入器靶室水冷底盘上 ,
种子胚朝向离子束注入方向 , 注入器温度保持在 ℃以下 , 用热电偶监控 。
辐照麦种分 组 用能量为 、 、 的氮离子分别脉冲照射 次 , 每次注人离子童
为 , 十 用能量为 的氮离子注入麦种 、 和 次 , 每次注入离子量同
于 用能量为 。、 的 十 、 脉冲各注入 次 , 每次注入离子量均为 ‘ ,
以不处理的麦种为对照
试验 经离子注入的种子 , 部分播于大田 , 观察田间生长情况及后代变异 , 另一部分在温
室砂培 , 每处理 苗 , 重复 次 , 天后 幼苗断乳期 调查所有麦苗的第 叶长 、苗高及根系生
长情况 。
氮离子 次脉冲处理的扬麦 号种子 , 用电子 自旋共振仪分析其 自由基波谱的变
此文于 年 月 日收到
江苏省应用羞础羞金资助项目
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‘ 核 农 攀 报 巷
化 , 徽波功率为 。 分析 由南京大学化学系完成 。 用扫描电镜观察种子经离子注入后
产生的刻蚀变化 , 扫描电镜观察及拍照 由江苏省农科院遗传生理研究所完成
结 果 与 分 析
一 不同能 的 十 注人对麦苗生长的形响
表 表明 , 离子注入对麦苗生长有一定的影响 , 其差异在许多处理中达显著或极显著水
平 , 特别是 突变系的根系长度 , 随着离子注入能量的增大而减短 , 说明较高的离子注入
能量对其根长有明显的抑制作用 , 但对扬麦 号根系生长则有促进作用 。
离子注入对麦苗地上部生长的影响不尽一致 , 有的性状表现为抑制作用 , 有的则表现为促
进作用 , 品种间的变化趋势亦不一致 。
表 不同能且 十 注人对麦苗生长的影响
一
品种 处
理
第 叶长
一
苗离 很长
】
扬麦 号
十
。
。 十 “
人
。
十
十 , ’
“
、 份
,
二
分别表示在 和 水平上显若
丫 吧 。 , 心侧沈
二 离子不同注人里对麦苗生长的影响
表 十不同脉冲次数注人对麦苗生长的影响
品种
石
脉冲次效 第 叶长 苗高
姐 跳 。讼
根长
砂卜
扬交 号
。
十 难
。
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。 。
。
十
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十
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“
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‘
。
、 任 分别表示在 。 和 。 水平上显若 。
一 , 一 血 汕 了 一 , 反 喇 枕 一 , 附 心‘ ,
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离子注入小麦 , 代形态生理效应研究初报
从表 可以看出 种脉冲次数的处理对于 突变系第 叶长和苗高均无 明显的影
响 , 而对扬麦 号则有促进作用 , 尤以脉冲 次处理的促进作用最大 , 与对照及脉冲 次和
次的处理相 比 , 分别达显著或极显著水平 。 种脉冲次数的处理 , 对 突变系根系的生
长有显著的抑制作用 , 而对扬麦 号根系有显著的促进作用 。
三 十 、 十 对麦苗生长的影响
图 一 、 及图 表明 , 两种离子
、 注入处理对幼苗生长的影响差异不显著 , 但在两
品种间 , 第 叶长 、苗高及根长均存在一定的差异 。
十 交 号
比 , 目
产‘,‘目一工渭
橄佃号口之
与卜 一一 一 一 ‘ 一一
召峪舒工护飞占粉目月
书古工按
图 十 、 对麦苗生长的影响
,
一 一 一 一 十
一
洲
泛军蒸
丫
未注入
‘。占益侣工,目琳璐
图
、 对小麦根系生长的影响
,
图 注入的 谱
注入 , 能量 , 剂量 次脉冲 , 未注入
, , 一
四 十 注人的 自由基分析
从图 可看出 , 经 十 脉冲注入 次的小麦种子 , 在室温条件下贮存 个月后 , 仍可
测得较强的 自由基信号峰 图 一 , 而未经 注入的对照种子则不明显 图 一 。 说明在离子
注入的麦种 内 , 存在着大量长寿命的 自由基产物 。
五 离子注人对麦种的刻蚀作用
通过扫描 电镜观察可见 , 未经离子注入的处理 , 小麦种胚及胚乳表面细胞纹路清晰 , 很有
规律 图版 卜 , , 而经氮离子束辐照的胚的表面 , 纹路不如对照组清晰 , 表面细胞 出现裂缝
和破损 图版 卜 , , 胚乳表面细胞亦 出现破损和裂缝 图版 卜 , 。 说明 氮离子脉冲
注入麦种 次 , 对小麦胚及胚乳有明显的损伤作用 。
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离子注入小麦 , 代形态生理效应研究初报
从表 可以看出 种脉冲次数的处理对于 突变系第 叶长和苗高均无 明显的影
响 , 而对扬麦 号则有促进作用 , 尤以脉冲 次处理的促进作用最大 , 与对照及脉冲 次和
次的处理相 比 , 分别达显著或极显著水平 。 种脉冲次数的处理 , 对 突变系根系的生
长有显著的抑制作用 , 而对扬麦 号根系有显著的促进作用 。
三 十 、 十 对麦苗生长的影响
图 一 、 及图 表明 , 两种离子
、 注入处理对幼苗生长的影响差异不显著 , 但在两
品种间 , 第 叶长 、苗高及根长均存在一定的差异 。
十 交 号
比 , 目
产‘,‘目一工渭
橄佃号口之
与卜 一一 一 一 ‘ 一一
召峪舒工护飞占粉目月
书古工按
图 十 、 对麦苗生长的影响
,
一 一 一 一 十
一
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‘。占益侣工,目琳璐
图
、 对小麦根系生长的影响
,
图 注入的 谱
注入 , 能量 , 剂量 次脉冲 , 未注入
, , 一
四 十 注人的 自由基分析
从图 可看出 , 经 十 脉冲注入 次的小麦种子 , 在室温条件下贮存 个月后 , 仍可
测得较强的 自由基信号峰 图 一 , 而未经 注入的对照种子则不明显 图 一 。 说明在离子
注入的麦种 内 , 存在着大量长寿命的 自由基产物 。
五 离子注人对麦种的刻蚀作用
通过扫描 电镜观察可见 , 未经离子注入的处理 , 小麦种胚及胚乳表面细胞纹路清晰 , 很有
规律 图版 卜 , , 而经氮离子束辐照的胚的表面 , 纹路不如对照组清晰 , 表面细胞 出现裂缝
和破损 图版 卜 , , 胚乳表面细胞亦 出现破损和裂缝 图版 卜 , 。 说明 氮离子脉冲
注入麦种 次 , 对小麦胚及胚乳有明显的损伤作用 。