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APPLICATION OF MUTATION TECHNIQUES IN PEANUT BREEDING IN CHINA

我国花生诱变育种技术应用研究概况



全 文 :© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
文章编号 :100028551 (2002) 0520334203
我国花生诱变育种技术应用研究概况
吴兰荣 李正超 邱庆树 苗华荣
(山东省花生研究所 ,山东 青岛 266100)
摘  要 :本文回顾了我国花生诱变技术应用研究的方法和取得的成就。主要采用60 Co
诱变、激光诱变、化学诱变及上述诱变方式与杂交相结合等诱变育种方法选育花生新
品种。获省部级成果 14 项 ,育成花生新品种 35 个 ,创造优异突变材料 300 多份。同
时对花生诱变技术应用前景作了展望。
关键词 :花生 ;诱变技术
收稿日期 :2000204217
作者简介 :吴兰荣 (1971~) ,女 ,辽宁人 ,硕士 ,山东花生所助理研究员 ,从事花生种质资源和遗传育种工作
诱变技术的应用拓展了花生栽培生理理论 ,促进了花生种质创新和加速品种改良进程 ,为
花生生产和花生贸易的发展作出了较大贡献。
1  花生诱变育种应用研究
我国花生诱变育种采用的主要诱变因素有60 Co、激光、化学诱变剂及上述诱变方式与杂交
相结合等 ,各诱变方式的诱变效应随品种、处理植株生育状态、照射剂量、剂量率、照射方法及
贮藏等处理方式的不同而存在差异。
111  60 Co 诱变  60 Coγ射线是目前我国花生育种中应用最多的一种射线 ,效果也比较好 ,山东
省花生研究所邱庆树等对该诱变方法作了较系统的研究。研究认为花生不同品种或同一品种
不同生育状态下对60 Coγ辐射敏感性、变异性和变异谱效应不完全相同。从照射的生育状态来
看 ,以花针期最好 ,其次为照射干种子、结果期植株、催芽种子、幼苗和湿种子。γ射线处理剂
量 ,干种子一般为 200~300Gy ,湿种子为 40~70Gy ,催芽种子为 50~80Gy ,幼苗为 30~50Gy ,花
针期植株为 10~40Gy ,结荚期植株为 30~60Gy[1 ] 。目前 ,花生育种以处理干种子居多 ,剂量一
般在 250Gy 以下 ,如江西省利用60 Coγ射线辐照珍珠豆型品种粤油 551211 育成赣花 1 号 ,山东
省利用60 Coγ射线 250Gy 照射珍珠豆型品种白沙 1016 ,从突变后代直接育成鲁花 6 号。
112  激光诱变  激光具有高光亮性、高单色性、高方向性和高相干性等一系列特点 ,用它照射
花生种仁能引起基因突变和染色体畸变 ,诱发植株矮生、提高抗病虫害能力、提早成熟和增加
产量等多种变异[2 ] 。黄伯湛等比较了 CO2 激光与γ射线辐照花生的诱变效应 ,结果表明两种
诱变因素对花生的诱变效应相仿 ,均能诱发花生根尖细胞染色体畸变 ,且畸变率随辐照剂量的
增加而上升 ,还能使花生的一些生物学特征发生变异 ,其变异性状能向继代遗传[3 ] 。探讨了
YAGΠ580TDL 激光器产生的激光和γ射线相结合的不同处理方式对花生的育种效果 ,激光 +γ
射线处理最好 ,次之是γ射线 ,单独使用激光效果较差 ;从照射剂量看 ,激光 700~800mj 与γ
射线 250Gy 配合使用效果最好。目前在生产上大面积推广的高产品鲁花 11 号即是用 YAG激
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光器 (波长 266nm)聚焦照射 (花 28 ×5342211) F1 干种子诱变育成的 ,1999 年获国家科技进步三
等奖。
113  化学诱变  化学诱变剂种类很多 ,目前花生育种上使用的主要有甲基磺酸乙酯 ( EMS) 、
硫酸二乙酯 (DES) 和亚硝基乙基脲 (NEH) 等烷化剂。这 3 类化学诱变剂的使用剂量一般为
013 %~115 %、011 %~016 %和 011 %[1 ] 。EMS 在花生上应用较多 ,不同花生品种类型对化学
诱变剂敏感性有明显差异 ,要获得较高的获得率 (指诱变剂处理植株上花蕾所获得的当代饱果
几率) ,以选用具备亚硝基和磺酸基两种功能团的化学诱变剂较好 ,诱变获得率的高低与花粉
成熟度呈正相关 ,与诱变率呈负相关[4 ] 。朱保葛等研究了 EMS 对花生的诱变效应 ,认为性状
变异频率和突变系选育效果受处理时间、品种等的影响。花生种子的萌芽期是化学诱变的敏
感期 ,此时处理不仅突变率高 ,而且育种上所要求的有益突变率和目标性状突变率都较高[5 ] 。
种子处理前应预先浸泡 ,以提高细胞膜透性 ,处理后用水冲洗。山东省育成的鲁花 12 号就是
用 011 %EMS 处理 (伏花生 ×新城早) F1 果针诱变育成的。
114  诱变与杂交相结合  利用诱变育成的突变体和品种作杂交亲本 ,同时也采用理化方法处
理亲本 (父或母或父母本)或杂交后代等多种方式[6 ] 。我们的研究结果表明 ,60 Coγ射线辐照父
本或母本的育种效果好于辐照杂交后代 ( F1 代) 及常规杂交[7 ] 。诱变与杂交相结合的育种方
法是我国花生诱变育种采用的主要方法 ,该方法育成的花生新品种约占诱变育成品种总数的
6816 %[8 ] ,如广西利用诱变育成的品种粤油 551 作亲本育成桂油 28、桂花 14 ,山东省利用60 Co
辐照伏花生育成的普通型大果突变体 RP1 作亲本 ,即 (鲁花 4 号 ×突变体 RP1) F1 ×RP1 ,育成
了高产、优质、抗逆性强、适应性较广的出口花生品种 8130 ,1998 年获山东省科技进步二等奖。
此外 ,快中子、32 P 内照射等其它诱变方法也在花生育种上有所利用。
2  我国花生诱变育种技术应用取得的主要成就
我国花生诱变育种技术应用研究居国际先进水平 ,至今已取得以下几方面的成就。
211  育成花生新品种  建国以来 ,我国花生育种工作者利用各种诱变手段已育成花生新品种
35 个 ,占育成新品种总数的 14 % ,其中60 Co 诱变育成 8 个 ,激光诱变育成 1 个 ,化学诱变育成 2
个 ,诱变与杂交相结合育成 24 个[9 ] 。到 1999 年 ,这些诱变育成的花生品种累计推广面积占花
生新品种总累计推广面积的 20 %左右 ,创造了巨大的社会经济效益。
212  创造新的花生种质  近 20 年来 ,结合诱变育种研究 ,我国已创造花生突变体资源近 300
份 ,相当国内非诱变花生种质的 10 % ,占世界花生突变体资源的 26 %[10 ] 。山东省花生研究所
完成的辐射创造花生新的种质资源及其利用的研究 ,1990 年获山东省科技进步一等奖 ,创造
的花生突变体与原品种比较 ,有相当数量在品质 (蛋白质、脂肪、氨基酸、葡萄糖、维生素等) 、抗
逆性 (病虫、旱涝、盐碱等)及熟期等方面产生有益突变 ,如创造了比世界最早熟的花生资源美
国的奇科还早熟 7d 左右、产量较高的超早熟突变体。这些突变体材料许多属目前花生资源中
罕见的 ,拓展了我国以伏花生和狮头企亲缘为主的狭窄花生基因源 ,它们直接间接应用于育
种 ,为我国花生种育取得新突破奠定了基础。此外 ,理化诱变创造的性状特异的花生突变体 ,
有的可稳定遗传 ,有的发生有规律分离 ,有的发生无规律分离 ,突变性状有单一性状突变 ,也有
多性状同时突变[11 ] ,用这些新的花生突变资源进行遗传学研究 ,将促进花生遗传学和核农学
理论的发展。
213  研究论文及获奖情况  在国内外学术刊物发表花生诱变遗传育种方面的研究论文 60 多
篇 ,其中在《中国农业科学》、《核农学报》等国内一类刊物上 10 余篇 ,国际半干旱所《IAN》、法国
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《Oleagineux》等国外刊物 5 篇 ,丰富了花生诱变育种理论 ,填补了花生诱变育种技术应用的一
些空白。
通过人工诱变和示踪技术研究 ,全国共获省部级以上花生研究成果 14 项 ,其中国家级 3
项。有关花生诱变育种方面获国家级成果 3 项 ,省部级成果 8 项[1 ,9 ] ,其中国家级成果为 SN21
型二氧化碳激光育种机的研制 (1978 年获全国科学大会奖) 、花生良种粤油 551 (1978 年获全国
科学大会奖)和“鲁花 11 号花生品种选育”(1999 年获国家科技进步三等奖) ;花生示踪技术应
用获省部级成果 3 项。
3  花生诱变育种技术应用展望
311  花生诱变育种应用研究  在当前理化诱变机理不是很清楚的情况下 ,还不能人为控制诱
发突变方向 ,一些以应用研究为主的诱变育种技术手段还要继续应用于花生育种实践[12 ] 。要
探讨和创新诱变与常规杂交、诱变与生物技术、诱变与种间杂交相结合的育种方式 ,多途径和
用已创造的花生突变体 ,提高育种效果 ,选育更多更好的花生新品种。
312  花生突变体利用研究  我国通过诱变方法创造的花生突变体 ,其遗传研究基本没有进
行。美国已从花生突变体中筛选出油酸、亚油酸比值 (OΠL)高达 40 的材料 F435 ,比一般花生种
质高 20~40 倍[1 ] ,说明对现有花生突变材料作深入研究非常重要 ,这也是拓展花生诱变遗传
理论的重要课题。
313  花生诱变机理研究  目前国内外对理化诱变作用于农作物的机理有一些研究 ,但还不深
入 ,对花生的研究与其它作物相比进展更慢 ,今后应在这一领域内进行系统的理论探讨 ,以求
更加有效地利用和发展这一技术。
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WU Lan2rong  LI Zheng2chao  QIU Qing2shu  MIAO Hua2rong
( Shandong Peanut Research Institute , Shandong prov .  266100)
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