全 文 ：l00
文章编号 ：1000—8551(2004)02—100—04
核 农 学 报 2004，l8(2)：100 103
Acta Agrlculturae Nucleatae S／n／ca
绿豆突变体的抗旱性研究
任学 良 李国柱 程文林 刘庆龙
(1．浙江大学原 子核农业科学研究所 ，浙江 杭州 310029；2 山西农业大学文理 学院，山西 太谷 030801：
3．浙江省农科院作物与核技术利用研究所，浙江 杭州 310021)
摘 要：采用综合指标法，以灰色系统理论为评估模型，在分苗期、花荚期、灌浆期 3个生育期对
绿豆 突变体及对照的抗旱性进行 了研 究，发现 了一个抗旱表现 良好的突变体(A1)，该 突变体 3
个时期的抗旱性都超过 CK1，苗期和灌浆期的抗旱性还超过 CK2；同时还发现不同时期的抗旱
强弱次序不同，因此，不能以一个时期的抗旱性代替整个生育期的抗旱性。
关键词：绿豆；突变体；抗旱性
DROUGHT RESISTANCE CHARACTERS OF INDUCED M UNG BEAN MUTANTS
REN Xue—liang LI Guo—zhu CHENH Wen—lin LIU Qing—long3
(1．1nst~ute ofNuclear Agricultural Science， 咖 University，Hangzhou，Zhejiang．310029；2．Shartxi Agricultural Unive~ y，Tigu，Shanxi，030801；
3·Zhejiang Academy ofAgricultural Sciences，Institute of Crop and Nuclear Technolog)Utilization Hangzhou，Zhejiang，310021)
Abstract：The induced mung bean mutants were studied at three stages(the seedling stage，the flower and pod stage，
the filling stage)by the means of synthetical indexes and the theory of grey systems．An excellent mutant with beter
drought resistance character than CK1 in al three stages and than CK2 in the seedling and the filing stages was
found．As the orders of the drought resistance varied with the growth period，the drought resistance of one period
Can ’t replace that of the whole life period
．
Key words：mung bean ；mutants；drought resistance character
绿豆是一种高蛋白、低脂肪、中淀粉的医食两用豆类作物 ，是人们理想的营养保健食品。近年来 ，随
着产业结构调整 、耕作制度改革和人们饮食观念的转变以及我国加入 WTO，绿豆的需求量及经济价值
都 日渐提高⋯。然而，我国绿豆的主要产区大多集中在干旱半干旱的地区，在这些地方要实现绿豆的高
产 、优质、高效，选育抗旱的品种是一条经济有效和可持续发展的途径 J。山西农业大学生物物理教研
室从 1995年开始利用 Co 7射线人工诱变中绿 2号绿豆品种，经 7代的连续选育，已经获得了一些抗旱
表现良好的突变体。对这些突变体进行抗旱鉴定是抗旱育种的重要内容。本试验用近年来较多采用的
综合指标法 以灰色系统理论为评估模型 ’ ，分 2个时期对绿豆突变体的抗旱性进行了研究 ；另外 ，试
验还对放射性核素技术的抗旱性研究进行了探讨 。
1 材料和方法
1．1 材料
试验的材料源于 0．1kGy的∞Co 7射线诱变的 1个中绿 2号突变体 ，并以中绿 2号为 CK1，以晋绿 1
收稿 日期 ：2002—10—24
基金项目：山西省自然基金项目资助(20011085)
作者简介：任学良(1975～)，山西孝义人，在读博士，研究方向为植物诱变育种及分子遗传学。
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2期 绿 豆突变体 的抗旱性研究 lOl
号(当地主推品种)为 CK2，共计 3份试样 。
1．2 方法
1．2．1 抗旱性试验 试验在山西农业大学生物物理教研室试验田进行，按照绿豆栽培要求进行常规管
理。田间设抗早鉴定与对照区，抗旱鉴定区设 3个小区，分别进行苗期、花荚期、灌浆期干旱处理，其余
时间则正常灌水。抗旱鉴定区采用人工控制干旱的方法设置防雨棚，使其不受自然降水干扰，并控制土
壤含水量为 10％左右；对照区设在抗旱棚外，与鉴定区相邻，任其 自然降水，并控制土壤含水量为 20％
左右。3个抗旱鉴定小区与对照 区，每区都播突变体 、CK1及 CK2，行距 33cm，株距 10cm，突变体及 CK1、
CK2都定苗 30株 ，随机排列 ，重复 3次。
1．2．2 测定方法 测定 30株各指标总数后，取平均值记为单株荚数、单荚粒数、百粒重、株产量、分枝
数 ；用压力室法测定水势 ；用 酸性茚三酮法测定脯氨酸(Pro)含量 ；用愈创木酚法测定过氧化物酶
(POD)含量 ；用邹琦的方法测定超氧化物歧化酶(SOD)含量 ；用美国产 CI一301PS光合作用测定仪测
定光合、蒸腾速率、气孔导度、胞间 CO 浓度；用文献介绍的方法测相对含水量n 、高渗溶液发芽率 、反
复干旱成活率n ；用电导仪法测细胞膜透性 ；同位素放射性强度n ：灌浆期从干旱和对照区各选 l0
株绿豆苗 ，株施 50 CiKH PO 4(从 中国同位素公司购得)，48小时后取样，分根 、茎、叶解剖，洗净后 ，烘干
并磨碎，称取 100mg，用 FI T一408自动定标器测定，工作电压 1280V，阈值 0．2v。
1．2．3 数据处理 按灰色系统理论要求，突变体和 CK1、CK2同一时期的所有指标值视为一个总体，即
灰色系统。分苗期、花荚期、灌浆期和同位素示踪4个灰色系统，由下式计算出￡i(k)Eel，然后，再由关联
度公式
1
y = 1 ：￡ (k)求得各品种抗旱性的等权关联度。
“
min min I 。(k)一Y (k)I+P max max I (k)一Yf(k)I
‘‘、 一 I (k)一Y；(k)I+P max max I (k)一Y (k)I
2 结果
2．1 绿豆突变体不同生育期抗旱性研究
2．1．1 苗期抗旱性研究 对表 l的数据进行关联度分析 ，结果见图 l。由图 l可以看 出：关联度值 Al
(0．7806)>Cl(2(0．7709)>CK1(0．7191)，说明苗期抗旱性最强的为 Al，其次是 CK2，最后是 CK1。 由表 l
数据可知 ：苗期干旱条件下突变体 Al的 Pro、SOD、POD、株高 、百粒重、单株荚数 、株产量、分枝数 、相对含
水量、光合速率、气孔导度、胞间 CO 浓度、反复干旱成活率、高渗溶液发芽率分别为 CK1的 217．2％、
135．5％ 、142．7％ 、ll2．3％ 、ll0．7％ 、173．9％ 、165．9％ 、166．7％ 、103．0％ 、135．5％ 、148．4％ 、ll9．5％ 、
108．2％、166．8％；为 CK2的 193．8％、124．0％、96．1％、87．9％、103．3％、169．9％、ll7．7％、125．0％、
92．3％、128．6％、196．1％、224．4％、99．2％、93．2％。可见 Al是苗期抗旱的一个良好突变体。
0．7矾
Al
图 1 苗期关联度值
Fig．1 The related value of the seedling stage
Al
图 2 花荚期关联度值
Fig．2 Th e related value of the flowers
and pods stage
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lO2 核 农 学 报 l8卷
Al CKl CK2
0．8248
Al CKl CKl2
图 3 灌浆期关联度 图4 灌浆期关联度值
Fig．3 The related value of the filling stage Fig．4 The related value of the filling stage
表 1 苗期性状值
Table l The data of the seedling stage
2．1．2 花荚期抗旱性研究 对表 2数据进行关联分析，结果见图2。由图 2可以看出：关联度值 CK2
(0．7690)>A1(0．7476)>CK1(0．7130)，说明花荚期抗旱性最强的为 CK2，其次为 A1，最后为 CK1。由表
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A gr1c础 “ 删 埘： 叫d 删n 103
2004．18(2)：100～103
2数据可知，花荚期干旱条件下突变体 A1的株产量、Pro、SOD、株高、百粒重、单株荚数、分枝数、水势、相
对含水量 、细胞膜透性 、光合速率分别为 CK1的 147．7％、ll4．5％、228．1％、123．5％、113．0％、175．1％、
133．3％、210．0％、120．6％、94．7％、1740．7％，可见，A1是一个花荚期抗旱的优异突变体。
2．1．3 灌浆期抗旱性研究 对表 3数 据进行关联分析 ，结果见图 3。由图 3可 以看出 ，关联度值 ：A1
(0．7418>cl(2(0．7366)>CK1(0．7124)，说明灌浆期抗旱性最强的为 A1，其次为 CK2，最后为 CK1。由表
3数据可知：灌浆期干旱条件下突变体 A1的株产量、Pro、SOD、株高、百粒重、单株荚数、分枝数、水势、相
对含水量、细胞膜透性、光合速率、气孑L导度、胞间 CO，浓度分别为 CK1的 175．4％、175．3％、121．4％、
ll7．0％、106．5％、221．1％、133．3％、136．1％、103．3％、93．8％、250．0％、120．5％、ll5．3％；为 CK2的
121．5％ 、95．4％ 、106．1％ 、107．3％ 、96．2％ 、189．7％ 、10HD％ 、129．5％ 、100．7％ 、94．3％ 、ll3．8％ 、ll0．0％ 、
89．1％。可见 A1是灌浆期抗旱的一个 良好突变体。
表 3 灌浆期性 状值
Table 3 The data of the filling stage
2．2 放射性核素技术的抗旱性研究
2．2．1 灌浆期抗旱性 对表 4数据进行灰色关联分析 ，结果见
图 4。由图 4可见 ：关联度值顺序为 A1(0．8248)>CK2(0．7958)
>CK1(0．7512)，抗旱性顺序也为：A1>CK2>CK1，这个顺序与
图 3结果完全相同，说明放射性核素的抗旱性鉴定是可行的。
3 讨论
通过对综合指标的分析，发现了一个抗旱表现良好的突变
体 A1。该突变体3个生育期的抗旱性均超过 CK1，苗期和灌浆
期的抗旱性还超过 CK2，因此，该突变体对于种质创新和品种选
表 4 放射 性强度值
rable 4 The data of radioactive
intensity(epm)
育具有重要意义；另外，由于诱变具有改良单一不良性状的独特优势，所以该突变体还是与抗旱有关的
基因克隆的良好材料；尽管 CK2花荚期的抗旱性大于 A1，但苗期和灌浆期都不及 A1，说明 ：不同时期抗
旱性的次序不同，因此，不能以一个时期的抗旱性代替整个生育期 的抗旱性 ：用放射性核素的试验结果
与综合指标法的结果完全相同，初步说明放射性核素技术的抗旱性研究是可行的：灰色系统理论对于抗
旱研究时综合指标的评估是客观可行的，这一理论的分析结果与大田表现非常吻合。
参考文献 ：
(下转 第 99页)
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Acta Agriculturae Nucleatae S／n／ca
2004，18(2)：97～99
4 经验体会
辐射育种技术是一项非常成熟 的育种技术 ，我国利用辐射诱变技术已在 40余种作物上累计育成的
推广品种为 605多个 ，约 占世界各国辐射育成品种总数(2252个) 的 1／4，处于世界领先地位 。辐射与
其他育种技术相结合 ，则能产生更好的效果。我们曾用 y射线与多种激光(He．Ne、YAC、CO，、N，、远红外
激光及 Ar 激光)、快中子 、高空诱变及常规杂交等技术相结合的方法处理水稻子 ，复合处理 的比各种单
处理的变异类型和变异频率均有所增加。如我们于 1981～1983年利用广陆矮 4号 、竹系 26和湘矮早 9
号进行辐射与杂交相结合的试验，结果表明 ，辐射杂交种子后代的变异类型比单纯杂交的多出 6种 ，比
单纯辐照品种的多 出 4～5种 ，其后代 的变异频率 为单纯杂交和单纯辐照品种两者之和的 137．5％ ～
147％ ，在育种实践 中，我们利用 y射线辐照 IR29／温选育的 F 代干种子 ，育成了高产优质抗病的糯稻
品种湘早糯 l号 ，利用 y射线辐照 84—173／IR8179—47的 代干种子 ，育成 了优质早籼湘早籼 20号b ，
利用 y射线与 He．Ne激光相结合的方法，育成了高蛋 白高产抗病早熟早籼湘早籼 2l号 ]，利用 7射线
处理高空诱变后代材料 ，育成了 1个两 系杂交组合培两优 721 j，现在我 们又利用 7射线辐照湘辐 87．
121湘早籼 20号的 F 代干种子，育成了优质早籼湘辐 994，其中湘早糯 l号曾获得 了国家科技进步 3等
奖 ，湘早籼 20号 、湘早籼 2l号均获得了湖南省科技进步 3等奖 ，培两优 72l于 2001年通过 长沙市农作
物品种审定委员会审定 ，湘辐 994于 2003年通过 了湖南农作物 品种审定委员会审定 ，这充分说 明了辐
射育种是一种非常有效的育种方法，辐射与其他技术相结合，特别是与杂交育种技术相结合，其育种效
果更佳。
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(上接 第 103页)
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