全 文 ：穗茎注射平阳霉素对小麦诱变效果的研究
孙德全
(黑龙江省农业科学院作物育种所　哈尔滨　150086)
本试验以龙辐麦 3 号为试材 ,研究了小麦开花期将不同浓度的平阳霉素通过穗
茎注入小麦体内的诱变效果。结果表明 ,处理后的龙辐麦 3 号在株高、穗长、小穗数、
主穗粒数、千粒重等方面发生变异 ,试验浓度范围内随浓度的增加 M1 代生理损伤加
大 ,在 M2 代 100μg/ ml 浓度的平阳霉素处理的突变频率较大 ,各性状的变异系数明
显高于对照。
关键词 :穗茎 　平阳霉素 　小麦 　诱变效果
此文于 1998 年 2 月 16 日收到。
改善诱变处理的方法 ,创造有效的诱变途径是当前诱变育种的重要课题。提高诱变效率、
扩大变异谱、获得优异突变体是诱变育种的最终目的。平阳霉素是一种有效的化学诱变剂 ,我
们采用穗茎注射法在小麦开花期将平阳霉素注射到小麦穗茎中 ,此时平阳霉素影响小麦授精
过程中的发育环境 ,有可能诱发较高的突变频率 ,提高化学诱变剂的诱变效果。
1 　材料与方法
供试品种　龙辐麦 3 号
化学诱变剂　平阳霉素。用 0101mol/ L 磷酸缓冲液 (p H = 7) 分别配制浓度为 5μg/ ml、25μg/
ml、50μg/ ml、75μg/ ml 和 100μg/ ml 的诱变剂。
试验方法　待小麦开花时用微量注射器将不同浓度的平阳霉素溶液注射到穗茎处 ,使药物直
接进入小麦体内 ,每个浓度处理 4 穗 ,挂上标签 ,注明处理浓度及处理时间 ,成熟后按处理收
获 ,单株脱粒。
将收获的当代种子按穗行点播获得 M1 代 ,并种植龙辐麦 3 号作对照 ,进行生育期和生长
情况调查 ,不作选择 ,成熟后按穗行收获 ,进行室内考种 ,单株脱粒。翌年将收获的种子以穗行
为单元点播 ,获得 M2 代 ,田间调查并按育种目标进行单株选择 ,入选单株和剩余植株考种脱
粒后 ,下一年点播为 M3 代 ,田间选择如同常规方法。
2 　结果与分析
211 　处理当代种子籽粒发育及出苗状况
处理后的当代籽粒发育受到抑制 ,籽粒饱满度差 ,籽粒变小 ,发芽率降低 ,出苗少 ,成苗率
随浓度增大而下降 (见表 1) 。
123　核 农 学 报　1999 ,13 (6) :321～324Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
表 1 　处理当代种子发育及出苗状况
Table 1 　The seed development and emergence in M0 generation
浓度
Concen2
tration
(μg/ ml)
籽粒数
Number
of seed
　
饱满粒数
Number of
plump seed
　
瘪粒数
Number of wri2nkled seed
　
瘪粒率
Rate of wri2
nkled seed
( %)
发芽率
Rate of
germination
( %)
出苗数
Number of
emergence
　
成苗数
Number of sur2
vival seedling
　
成苗率
Rate of surv2
ival seedling
( %)
CK 98 96 2 210 99 95 95 9619
0 102 95 7 713 98 93 90 8812
25 96 80 16 1617 85 78 76 7912
50 99 78 23 2312 78 75 74 7417
75 95 68 27 2814 72 68 66 6915
100 86 56 30 3419 66 58 54 6218
212 　M1 代性状变异
龙辐麦 3 号经平阳霉素处理后 M1 代的主要农艺性状变异见表 2。25μg/ ml 浓度的穗长
及 75μg/ ml 浓度下的株高、穗长变异系数较大 ;100μg/ ml 浓度的株高、穗长、小穗数变异系数
最大。说明高浓度下穗茎注射法处理 ,在 M1 代各性状变异幅度较大 ,为以后各世代的选择奠
定了基础。
表 2 　穗茎法处理龙辐麦 3 号后 M1 代的性状变异
Table 2 　Character variation of Longfu 3 wheat t reated by peduncle method in M1 generation
浓　度
Concentration
(μg/ ml)
株　高
Plant height
x (cm) cv %
穗　长
Spike length
x (cm) cv %
小穗数
Number of spikelet
x cv %
主穗粒数
Grain No. of main spike
x cv %
CK 6918 4168 1015 2170 1614 6100 5511 8173
0 6813 4162 915 1147 1618 5171 5513 17176
25 6914 1125 1013 8145 1612 8127 5015 24170
50 7112 7143 1012 3192 1614 4194 4615 18139
75 6916 8141 1015 8157 1612 6181 5618 19168
100 6512 9105 1014 12145 1616 9131 5416 19195
213 　M2 代性状变异
龙辐麦 3 号经平阳霉素处理后 ,M2 代植株的主要农艺性状均有变异 ,100μg/ ml 浓度下的
株高、穗长、小穗数、主穗粒数、千粒重的变异系数较大 ,比对照提高 5195、10147、4168、6187 和
8154 个百分点 ,况且随浓度的增加变异系数提高 (见表 3) 。整体上看 ,M2 代的变异系数低于
M1 代 ,但变异系数的变化趋向与 M1 代相似 ,表明 M1 代的生理性变异在 M2 代虽然已消失 ,
但仍然存在大量可遗传变异 ,这对有益变异的选择是有利的。
223 核　农　学　报 13 卷
表 3 　穗茎法处理龙辐麦 3 号后 M2 代的性状变异
Table 3 　Character variation of Longfu 3 wheat t reated by peduncle method in M2 generation
浓　度
Concentration
(μg/ ml)
株　高
Plant height
x (cm) cv %
穗　长
Spike length
x (cm) cv %
小穗数
Number of spikelet
x cv %
主穗粒数
Grain No.of main spike
x cv %
千 粒 重
10002kernel weight
x (g) cv %
CK 6814 4187 916 6132 1411 6110 4713 6130 4818 4146
0 7214 6181 818 11102 1511 6195 5413 13141 4713 2175
25 7516 8162 1012 7172 1511 6195 5015 18128 4519 3149
50 7314 4187 916 7171 1510 7113 5415 13183 4519 3151
75 7217 6159 917 7183 1415 6176 5413 15151 4514 5104
100 6816 10182 811 16179 1410 10178 5419 18118 4314 13100
214 　M3 代性状的变异
由表 4 得知 ,M3 代各浓度的株高、穗长、小穗数、主穗粒数、千粒重等变异系数与对照基本
相同 (见表 4) ,在 M2 代变异系数较大的 100μg/ ml 浓度 ,在 M3 代分别比对照提高 - 0147、
- 0127、1114、1159 和 0148 个百分点。说明将平阳霉素经穗茎注射法注入小麦体内后 ,各性
状在 M3 代基本稳定 ,比杂交育种缩短了两年育种时间。在 M3 代 100μg/ ml 浓度下选择了优
异突变体 ,即经化学诱变剂平阳霉素处理的小麦能获得有益变异 ,可以较快丰富品种资源和创
造新品种。
表 4 　穗茎法处理龙辐麦 3 号后 M3 代的性状变异
Table 4 　Character variation of Longfu 3 wheat t reated by peduncle method in M3 generation
浓　度
Concentration
(μg/ ml)
株　高
Plant height
x (cm) cv %
穗　长
Spike length
x (cm) cv %
小穗数
Number of spikelet
x cv %
主穗粒数
Grain No.of main spike
x cv %
千 粒 重
10002kernel weight
x (g) cv %
CK 8211 2111 1019 3181 1617 5187 5515 13181 4014 6161
0 8612 3191 1013 5180 1710 6110 5512 15100 4010 5123
25 8819 3135 1019 4193 1710 7165 5418 10122 3418 9148
50 8414 3127 1010 1100 1612 7103 5010 9176 3819 4173
75 8715 3181 1013 7177 1617 5198 5417 5147 3519 5132
100 7216 1164 1019 3154 1718 7101 5611 12104 4116 6161
3 　讨 　论
11 小麦开花时 ,利用穗茎法将平阳霉素注入小麦体内后 ,可以引起小麦后代植株的变异 ,
尤其株高、穗长、主穗小穗数、主穗粒数等性状的变异尤为显著。
21 利用穗茎注射法在 100μg/ ml 平阳霉素的浓度下的突变频率较大 ,变异幅度较宽 ,可创
造有益变异。
323　6 期 穗茎注射平阳霉素对小麦诱变效果的研究
　　31 通过平阳霉素穗茎注射法的研究可促进化学诱变育种的进程。该方法操作比较简单 ,
可以直接作用于植物体。化学诱变剂穗茎注射法的研究在国内尚未有报道。
41 平阳霉素是一种高效的化学诱变剂 ,无残毒 ,又能强烈抑制细胞 DNA 的合成 ,被用于
作物诱变育种 ,获得了很好的诱变效果。这一点从我们试验中得到证实。
51 利用穗茎注射法将平阳霉素注入小麦体内的诱变方法是创造新种质、选育新品种的有
效途径之一 ,是常规育种有利的重要补充 ,又因其具有突变的创新优势 ,可以同其它育种手段
结合起来 ,对扩大遗传变异、加速提高育种效率、改进育种方法有着很大潜力。
参 考 文 献
1 　夏英武 ,等 1 平阳霉素对水稻诱变效应的研究 1 核农学报 ,1997 ,11 (1) :26～30
2 　孙德全 ,等 1 利用花粉管通道导入平阳霉素对小麦诱变效果的研究 1 核农学通报 ,1997 ,18 (1) :8～10
3 　柳学余编 1 农作物化学诱变育种 1 南京 :东南大学出版社 ,1985
4 　许耀奎编 1 作物诱变育种 1 上海 :上海科技出版社 ,1992
5 　沈光平 ,等 1 平阳霉素三种成分诱发染色体畸变的研究 1 遗传学报 ,1984 ,11 (2) :109～112
6 　赵丽梅 ,等 1 平阳霉素 ( Pingyangmycin)对大麦的诱变效应 1 核农学报 ,1990 ,4 (4) :199～205
MUTATIONAL EFFECT OF PINGYANGMYCIN
INJECTED INTO PED UNCL E ON WHEAT
Sun Dequan
( Crop B reeding Instit ute , Heilongjiang Academy of A gricult ural Sciences , Haerbin , 150086)
ABSTRACT
In this experment , the mutational effect on wheat florescence by different concentrations of
pingyangmycin injected into peduncle of Longf u 3 wheat was studied. The results showed that
variation in plant height , spike length , number of spikelet , grain number of main spike and
10002kernal weight occured in treated longf u 3 wheat. Physiological damage was enlarged with
the increase of pingyangmycin concentration in M1 generation. When the wheat was treated with
100μg/ ml of pingyangmycin in M2 generation the mutation coeff icents of the characters studied
were obviously heigher than those the of control .
Key words :Peduncle , pingyangmycin , wheat mutational effect
423 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1999 ,13 (6) :321～324