全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 042251204
不同小麦品种 (系)对 Ar + 注入的敏感性
崔欢虎1 　靖　华1 　马爱平1 　亢秀丽1 　杨丽萍1 　黄明镜2 　马步州2
(1 山西省农业科学院小麦研究所 , 山西 临汾　041000 ;2 山西省农业科学院旱地农业研究中心 , 山西 太原　030031)
摘　要 :本文就不同小麦品种 (系) 对 Ar + 注入的敏感性进行了研究。研究结果表明 :6 ×1016
Ar + Πcm2 注入对参试的 21 个品种 (系)的存活率影响可分为 5 种类型 :极敏感型、敏感型、过渡
型、迟钝型和极迟钝型 ;Ar + 注入对高水肥型、中水肥型和旱地型小麦品种 (系) 的敏感性依次
为高水肥型 > 中水肥型 > 旱地型。本项研究可为 Ar + 注入不同小麦品种 (系) 发生诱变的半致
死剂量提供实验依据。
关键词 :Ar + 注入 ;小麦品种 (系) ;半致死剂量 ;存活率
SENSIBILITY OF DIFFERENT WHEAT VARIETIES( STRAINS) TO Ar + IMPLANTATION
CUI Huan2hu 　J ING Hua 　MA Ai2ping 　KANG Xiu2li 　YANGLi2Ping 　HUANG Ming2jing 　MA Bu2zhou
(1 Wheat Research Institute , Shanxi Academy of Agricultural Sciences , Linfen , Shanxi , 041000 ;
2 Dry Farming Research Centre , Shanxi Academy of Agricultural Sciences , Taiyuan , Shanxi ,030031)
Abstract :The sensibility of different wheat varieties (strains) to Ar + implantation was studied. The results showed
that the survival rate of 21 wheat varieties ( strains) at the dose of 6 ×1016 Ar + Πcm2 could be divided into five
groups: surplus sensitive varieties ( strains) , sensitive varieties ( strains) , transitional varieties ( strains) ,obtuse
varieties (strains) and surplus obtuse varieties (strains) . The sensibility of wheat varieties (strains) to Ar + injection
is high2moisture2fertility wheat varieties (strains) > medium2moisture2fertility wheat varieties (strains) > dry land
wheat varieties ( strains) . The study has provided theoretical basis in induced mutation medial lethal dose of
different wheat varieties (strains) to Ar + implantation.
Key words :Ar + implantation ; wheat varieties (strains) ; medial lethal dose ; survival rate
收稿日期 :2004212221
基金项目 :山西省科技攻关项目 :等离子体种子激活作物增产科技术 (011013)
作者简介 :崔欢虎 (1963 - ) ,男 ,汉 ,山西霍州人 ,副研究员 ,主要从事等离子体注入小麦种质资源到新研究。E2mail :cuihh @163. com国内外利用γ、X射线开展辐射育种的研究有较多报道 ,冯志杰等采用形态学、细胞学、生物化学、产量等多种指标 ,对我国北方冬麦区 49 个品种的辐射敏感性进行了划分[2 ] 。余增亮提出离子注入作物具有损伤轻、突变频率高、突变谱高的特点 ,利用它的可激发性、剂量集中性和可控性 ,将成为一种有发展前景的新诱变源[1 ] 。因此 ,进入 20 世纪 90 年代以来 ,国内学者利用离子注入技术在小麦远缘杂交、棉花、烟草等作物中开展了离子注入诱变育种研究[3～7 ] ,取得了可喜的进展。但国内外有关离子注入对不同小麦品种 (系)存活率的敏感性分布及不同类型 (水、旱型) 小麦品种 (系) 间对离子注入的敏感性研究尚未有报道。基于以上原因 ,本文开展了不同类型小麦品种 (系)对 Ar + 注入剂量的敏感性研究 ,以期为离子介导诱变小麦育种提供理论依据。1 　材料和方法
152　核 农 学 报　2005 ,19 (4) :251～254Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
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111 　试验小麦品种(系)
试验所用 21 个小麦新品种 (系)如下 :晋麦 31 号、晋麦 16 号、临旱 536、烟D27、邯单 3475、临抗 1 号、
临丰 615、晋麦 49 号、邯 4589、济南 17、晋阳 345、晋麦 35 号、邯 5316、邯 6172、晋麦 60 号、临汾 138、晋麦
54 号、临协 9821、晋麦 47 号、晋麦 18 号和临远 991。
112 　试验设备
试验用山西省旱地农业研究中心从俄罗斯进口的离子注入机。主要技术性能 :真空泵系统效率 1
步为机械泵与循环泵 150LΠS ; 2 步为油扩压泵 6000LΠS ;真空室剩余压力 616 ×10- 3 Pa ,所用电压 3 ×
380V、50Hz ,消耗功率 ≤15kW ,冷却水消耗不超过 ≤110m3Πh。离子源的技术参数 :连续操作模式 ,加速电
压可至 30kV ,在 10 - 2 Pa 工作压力下离子束的束流值可至 20mA ,离子束有效区 500mm ,离子类型有 Ar+ 、
N + 和 O + ,真空室工作压 216 ×101～616 ×109 Pa ,电源 3 ×380V、50Hz ,消耗功率 ≤8kW。
113 　试验设计
所有品种 Ar + 离子注入均用干种子 ,处理剂量为 0 (对照) 、6 ×1016 、112 ×1017 Ar + Πcm2 。每个参试品
种 (系)种 3 行 ,3 个处理各种 1 行 ,每行 100 粒 ,行长 310m。试验采用随机区组排列 ,3 次重复。试验于 9
月 26 日播种 ,播前表墒 0～20cm 土层土壤含水量为 1817 %。试验的种子于 10 月 3 日出苗 ,10 月 6 日调
查基本苗 ,翌年麦收前调查存活率。
114 　统计方法
应用唐启义提出的 DPS 平台操作系统进行数据处理分析[8 ] 。
2 　结果与分析
211 　6 ×1016 Ar + Πcm2 离子注入对不同品种(系)存活率的影响
经离子注入的 21 个材料的存活率经DPS 平台数据处理结果为 :标准差 = 1618824 ,卡方值 = 418787 ,
12 Probchi (3 ,418787) = 01181 > 0105 ,符合正态分布。根据存活率可将参试品种 (系) 分为 5 个类型 :极敏
感型、敏感型、过渡型、迟钝型和极迟钝型 ,每个类型所占的比例分别为 1413 %、2318 %、3811 %、915 %和
1413 %。极敏感型品种 (平均存活率 1517 %)有 3 个 :邯 3475、晋阳 345 和临协 9821 ;敏感型品种 (平均存
活率 3013 %)有 5 个 :济南 17、烟 D27、晋麦 54 号、晋麦 49 号和邯 6172 ;过渡型品种 (平均存活率 4211 %)
有 8 个 :临远 991、临旱 536、晋麦 60、临丰 615、晋麦 16 号、晋麦 18 号、邯 4589 和晋麦 31 号 ;迟钝型品种
(平均存活率 5613 %)有 2 个 :临汾 138 和邯 5316 ;极迟钝型品种 (平均存活率 6916 %) 有 3 个 :晋麦 35
号、临抗 1 号和晋麦 47 号。从极敏感型到极迟钝型的 21 个材料的平均存活率为 4018 % ,21 个材料对照
的平均存活率为 8318 % ,二者相差 4310 %。此剂量基本达到了半致死剂量的标准。由此说明 ,6 ×1016
Ar + Πcm2 处理剂量对大多数品种较为适宜 ,是冬小麦品种达半致死的剂量。
212 　112 ×1017Ar + Πcm2 离子注入对不同品种(系)存活率的影响
112 ×1017 Ar + Πcm2 离子注入的 21 个材料的存活率具体为 (图 1) :存活率为 0 的 7 个品种 (系) 有 :晋
麦 31 号、晋麦 16 号、烟D27、临协 9821、晋阳 345、晋麦 54 号和晋麦 18 号 ;存活率为 0～510 % :邯 3475、临
丰 615、邯 4589、济南 17、邯 6172、晋麦 60 号和临远 991 ;存活率为 510 %～1010 %的材料有 :晋麦 49 号 ;
存活率为 20 %～50 %的材料有 :临旱 536、晋麦 35 号、邯 5316 和临汾 138 ;存活率为 50 %～70 %的材料
有 :临抗 1 号和晋麦 47 号。112 ×1017 Ar + Πcm2 处理较 6 ×1016Ar + Πcm2 处理的存活率普遍降低 ,不同品种
降低的程度不同 ,在 6 ×1016Ar + Πcm2 处理中反应为迟钝型 —极迟钝型的品种降低程度小 ,而极敏感型品
种—过渡型品种降低程度大 ,某些品种在高剂量下极为敏感。112 ×1017 Ar + Πcm2 离子处理的 21 个材料
平均存活率为 1512 % ,与对照相比差 6816 % ,远远超过了其半致死剂量 ,不宜作为诱变处理的半致死剂
量。
213 　两种剂量注入对不同类型品种(品系)存活率的影响
根据品种特性及其对水肥的敏感性可将参试的 21 个品种(系) 分为高水肥型 (邯 3475、临丰 615、晋
麦 49 号、济南 17、晋阳 345、晋麦 35 号、邯 5316、邯 6172、晋麦 60 号和临协 9821) 、中水肥型 (晋麦 31 号、
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晋麦 54 号、临远 991、临汾 138 和晋麦 18 号)和旱地型 (晋麦 16 号、临旱 536、烟 D27、临抗 1 号、晋麦 47
号和邯 4589) 3 个类型 ,对其存活率方差分析可看出 :112 ×1017 Ar + Πcm2 离子注入 ,旱地型与中水肥和高
水肥型之间存在极显著差异 ,但中水肥和高水肥之间不存在差异 ;6 ×1016 Ar + Πcm2 离子注入 ,高水肥型、
中水肥型和旱地型之间存在极显著差异 ;CK处理高水肥型、中水肥型和旱地型之间不存在任何差异 ,说
明两种剂量处理形成较大的存活率差异并不是由水、旱型品种本身特性造成的 (见表 1) 。由此说明 :不
同类型的水旱品种 (系)对离子注入的敏感程度为高水肥型 > 中水肥型 > 旱地型。
图 1 　112 ×1017Ar + Πcm2剂量注入对不同小麦品种 (系)存活率的影响
Fig. 1 　The survival rate effects of different wheat varieties (strains) to 1. 2 ×1017 Ar + Πcm2
表 1 　两种剂量注入和不同类型品种(系)存活率的关系
Table 1 　The relationship between survival rate of different wheat varieties (strains) and both of their dose
处理 treatment
(Ar + Πcm2) 旱地型品种 (系)dry land varieties (strains) 中水肥型品种 (系)medium2moisture2fertility varieties (strains) 高水肥型品种 (系)high2moisture2fertility varieties (strains)
6 ×1016 4912aA 4319bB 3412Cc
112 ×1017 2618aA 1017bB 1014bB
CK 8416aA 8413aA 8312aA
　　注 :表中数据后带有相同小写Π大写字母在 0105Π0101 水平不显著。
　　Note :The data followed by common small and capital letters indicated no significant at 0105and 0101 levels , respectively.
3 　结论与讨论
311 　冯志杰等人通过辐照将我国北方的 49 个不同类型品种 (农家种和杂交育成品种) 划分为极敏感
型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型。本项研究根据 21 个材料对等离子体注入的敏感性分布 ,划分
为极敏感型、敏感型、过渡型、迟钝型和极迟钝型 ,这与冯志杰研究结果相似。但前者采用射线辐照的小
麦品种类型与后者采用离子注入的小麦品种类型不同。
312 　应用 6 ×1016 和 112 ×1017 Ar + Πcm2 剂量处理参试的 21 个材料其平均存活率分别为 4018 %和
352　4 期 不同小麦品种 (系)对 Ar + 注入的敏感性
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1512 % ,前者基本达到了半致死剂量的标准 ,是大多数品种 (系)达半致死剂量的适宜剂量。后者远超过
了半致死剂量的标准 ,说明该剂量不适宜作为大多数品种 (系) 的诱变剂量。但个别品种 (系) 如临抗 1
号和晋麦 47 号无论 6 ×1016Ar + Πcm2 、112 ×1017 Ar + Πcm2 剂量处理都不能使其达半致死剂量。因此可以
认为在通过 Ar + 注入使小麦品种 (系)产生诱变的研究中 ,不同品种 (系)要求的剂量不同。
313 　关于离子注入对不同水旱型品种的敏感性影响 ,前人未作过此项研究。本项研究表明 :不同类型
的水旱品种 (系)对离子注入的敏感程度存在显著差异 ,其敏感性为高水肥型 > 中水肥型 > 旱地型。可
为等离子体注入小麦种子使其变异提供参考即旱地型品种 (系) 要求剂量高于中水肥型 ,中水肥型要求
又高于高水肥型。
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