全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
核 农 学 报 ,
心 “ 亡 ‘ 动介口
谷子 。
辐射诱变效应的研究
伊虎英 鱼红斌 马建中
中国科学院西北水土保持研究所 杨陵
用 ‘。 射线辐照 晋谷 号等 个品种 谷子 的 干种子 , 研 究其染 色体崎变和 辐射
后代 的变异 结果表明 , 谷 子 出苗率与剂童呈 负相 关 , 染 色体崎变与剂量呈正相 关 。 新
育成的杂交种晋谷 号的性状 突变与剂量 呈正相 关 , 突变体稳定快 。 农 家品种红 谷 的
性状 突变与剂量相 关性 不 显著 , 突变体 的性状不 易稳定 。 从 突变体 中选育 出 的 个谷
子新品种 , 比对 照 增产 , 并在黄土 高原大 面积推 广 。
关键词 谷 子 。了 射线 诱发 突变 染 色体
自仃 言
我国谷子辐射育种始于 年代 , 并取得 了显著成绩
。 据有关资料报道川及我们的调查 , 利
用辐射或辐射与杂交相结合育成的优良品种 , 已审定命名 , 并在东北 、 华北和西北等地大面积
种植的有 个 , 居世界领先地位 。 等发现川 , 谷子的叶绿体突变与热中子的剂量有关 。
等 用热中子和 乙基 甲烷磺酸盐单独或复合处理珍珠粟 , 获得了开花早 一 天的早
熟突变体 。 指出 ’ , 用低剂量 了射线处理谷子种子后 , 再用 甲基磺酸乙脂 处理 ,
诱发叶绿体突变的频率高 。 本文研究对射线较敏感的新育成杂交种晋谷 号及对射线较迟钝
的农家品种红谷的辐射遗传变异规律 , 及选育成新品种的特点 。
材 料 与 方 法
试材与处理 采用晋谷 号 、红谷 、 沁州黄 、过江一号 、瓦屋里 、 芥花青 、黄毛 山和绳子头等
个品种谷子的干种子 , 用本所‘ 了射线辐照 , 剂量分别为 、 、 、 、 、 、 和 ,
剂量率为 , 以未经辐照种子作对照 , 进行 田间实验和室 内细胞遗传学观察 。 对
出苗率 、 穗重和不育性等农艺性状进行观察和记载 , 按剂量收获种子 。 试验 , 将收获的晋
谷 号和红谷的 干种子按不同剂量分区播种 , 并设对照 , 对其秆型 、 穗型 、 熟性 、 育性和籽
粒性状进行观察 。 试验 , 的突变株收获后 , 按株系进行播种和观察 。 ‘ 试验 , 对 已稳
定的优良株系进行边繁殖 、 边观察 、 边鉴定 , 并对有分离的株系进行单株选择 , 按不同类型进行
观察和记载 。
细胞学观察 将辐照后的晋谷 号等 个品种谷子 , 浸种 小时后 , 播在铺有吸水纸的培
养皿中 , 置于 ℃的恒温箱中 , 经过 小时 , 待根尖长到 左右时 , 取根尖用卡诺尔液固定
此文于 年 月 日收到
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核 农 学 报 卷
小时 , 用 在
’
恒温下解离 , 铁矾苏木精染色 , 用压碎法制片 , 每片压
个根尖 , 进行细胞学观察 。 每处理观察后末期细胞 个 , 统计染色体畸变率 。 将田间和室 内
获得的数据进行数理统计分析 。
结 果 与 讨 论
一 “。 射线对谷子出苗率的影响
从表 看出 , 晋谷 号和红谷经 下射线辐照后 , 出苗率与剂量之间呈负相关 , 经统计分析 ,
其相关性达极显著水平 。 。
表 “ 射线对晋谷 号和红谷出苗率的影响
‘
剂 量 回 归系数 相关系数
品种
晋谷 号
红谷
一 二
一 二
注 , , 代表极显著
表
甘 即 ,
‘。
‘
射线对谷子根尖细胞染色体崎变率的影响
。
剂量 回 归系数 相关系数
品种
一 一
沁州黄 一 一 二
瓦屋里 一 一
,
,
白米造 一 一 二
芥花青 一 一 二
黄毛 山 一 一 二
绳子头 一 一 二
注 , , 代表极显著 , , ,
·
二 辐射对谷子根尖细胞染色体的影响
谷子干种子辐照后 , 根尖细胞有丝分裂后期和末期的染色体发生 畸变 , 其主要类型有
染色体桥 。 有单桥 , 双桥和多桥 落后染色体 。 有单条 、双条和多条染 色体 染色体组 桥
加落后染 色体 。 此外还有染 色体单断片 、双断片和多断片等 , 但以前 种为主 。 从表 可看出 ,
个 品种谷子的根尖细胞染色体畸变率随剂量的增加而增加 。 用最小二乘法统计 , 检验 , 相关
性极显著 。 而且不同品种的染 色体对辐射的敏感性不同 , 沁州黄 白米糙 芥花青
黄毛山 瓦屋里 绳子头
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谷子 辐射诱变效应的研 究
图
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‘。 叮 射线对谷子根尖细胞染色体畸变率的
影响
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· 红谷
△ —△ 晋谷 号
从图 看 出 , 晋谷 号和红谷根尖细胞染色体畸变均随剂量的增加而增加 , 经 回归分析 ,
每当剂量增加 时 , 晋谷 号的染色体畸变率增加 写 , 而红谷增加 。 从两个品
种的根尖细胞染 色体对射线的反应来看 , 新育成的晋谷 号辐射敏感性高于古老的农家 品种
红谷 。
三 辐射后代诱变规律
‘“ 射线对谷子 突变频率的影响 应用辐照方法可以诱发出多种多样的突变体
。
经对 株高 、 穗型 、熟性 、粒 色 、 不育性等类型的统计分析 , 其突变频率与剂量之间存在一定
关系 见表 。 晋谷 号经 处理 , 其突变频率为 , , 相关性
极显著 。 而红谷经 一 处理后 , 其突变频率与剂量之间相关性不显著 , 但突变频率有随
剂量增加而增加的趋势 , 然而不及晋谷 号明显 。 从上述结果可以看出 , 在相同剂量范围内 , 敏
感类型的突变频率高 , 反则反之 。
表 ‘ 射线对谷子 突变频率的影响
‘
株高突变
总株孜
矮秆 高秆
一
熟性变异
很型变异 粒色变异
总变异
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品种
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剂量
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不育性
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红谷
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对有益突变的影响 见表 矮秆型 。 晋谷 号的株高平均值为 士 , 经
射 线处理 的后代 中 , 矮生型 株高有的仅为 , 但大多数为 左右 。 在晋谷 号的
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核 农 学 报 卷
表 ‘ 射线对谷子 有益突变的影响
了 。
品种 剂量
总 株数 矮秆 早熟
鹅形变异
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总变异
晋谷 号
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红谷
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中 , 矮秆型出现的频率与剂量有一定关系 即随剂量的增加而增加 。 红谷矮秆型出现的频主与
剂量之间相关性不显著 。 对早熟突变的影响 。 晋谷 号 出现的早熟突变体 , 有的比对照
早熟 天左右 , 大多数 比对照早熟 天左右 , 其早熟突变出现的频率与剂量之间缺乏 明显关
系 。 红谷 也 出现了早熟突变体 , 其出现频率有随剂量增加而减少的趋势 。 对穗型变异的
影响 。 在晋谷 号和红谷 的群体中 , 均 出现许多穗形变异的突变体 。 有的突变体穗型变大
而粗壮 , 穗码变长 , 有的突变体刚毛 由短变长 。红谷的穗形是长鞭型 , 而突变体约穗子尖端分三
叉 , 成猫爪型 。 晋谷 号 出现的突变频率随剂量的增加而增加 , 而红谷穗型变异与剂量之
间相关性不显著 。
的观察 从晋谷 号中选出 个株系 , 一 早熟系是从 处理中获得的 , 比对
照早熟 天 。 一 是从 处理中选育出的矮秆大穗 、 丰产性好的株系 均 已稳定 。 了
和 了 一 , 大穗大粒 , 刺毛长 , 丰产性能好 , 稳定快 , 没有分离 。 从红谷 中选育出 个株系 , 即
、 了 一 和 一 , 它们是从 一 处理的 中获得的 , 均属大穗 、 丰产性能好的类
型 。 但只有 了 一 稳定 , 其余两个穗形仍在分离 。
鉴定 从红谷中选育出的两个 尚在分离的品系 一 和 ” 一 , 按其不同类型分 区
播种 , 在 ‘ 中仍继续分离 。 而 了 一 在 、 中依然稳定 。 对 个稳定品系继续进行观察鉴定和
产量评 比试验 , 其中综合性状较好的叙述如下
辐谷 号 一 株高比对照约矮 左右 , 大穗 , 穗短 , 圆筒形 , 穗码长而紧密 , 丰产性
能好 , 比对照增产 一切 。 辐谷 号 石 一 为黄谷黄米 , 幼苗绿色 , 株高与对照相似 。 大
穗 、穗圆筒形 , 穗码排列较松 , 刺毛长 , 抗病性 强 , 成熟时与辐谷 号相同 , 均为黄穗绿叶 , 比对
照增产 。 辐谷 号和辐谷 号于 年通过鉴定 , 年已在陕北推广 公顷以
上 , 年获延安行暑科技进步奖 。 辐谷 号 一 曾于 年参加关中夏谷 区
试 , 年通过陕西省农作物品种审定委员会审定 。 该品种植株高度 一 , 夏播生育
期 天左右 , 黄谷黄米 , 千粒重 。 在区试的 个品系中 , 居前三名 , 平均每公顷 , 比
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亡 巴 仓“
,
秦谷 号增产 。 品质优良 , 蛋 白质含量 , 脂肪 , 属高脂肪型 , 被评为全国优
质米 , 年获 中国科学院科技进步三等奖 。 截止 年底 , 在甘肃 、 宁夏 、 陕西等省区累计
推广 万公顷 比对照增产 一 , 新增值 万元 。 辐谷 号 从 一 的
第 代中选育而成 , 经过 一 年陕西夏谷预试和 区试 , 平均每公顷 , 比对照
秦谷 号增产 , 比对照豫谷 号增产 , 年经陕西省农作物 品种审定委员会
审定通过 , 截止 年底 , 已在陕西
、 甘肃 、 宁夏等省区累计推广 万公顷 , 比对照增产
, 共新增值 万元以上 。 其米质优 良 , 蛋 白质含量为 , 脂肪含量
, 属高脂肪型 , 达国家一级优质米标准 。
从辐射育出的几个品种来看 , 虽然基本稳定 , 但其后代中 , 经常会出现一些变异单株 , 这是
辐射对其基因产生的影响 , 还是天然杂交造成的结果 , 有待今后进一步探讨 。
通过辐射后代的选育观察 , 古老农家品种红谷的突变体不易稳定 , 在稳定的后代中 , 经常
会出现变异单株 , 但新育成的杂交种晋谷 号的突变体稳定快 。 我们在小麦的辐射育种中也发
现 同一趋势 。 关于这方面的机制规律 , 有待进一步研究
参 考 文 献
解喜明 用‘。 射线进行谷子引变育种成效显著 粟类作物 , ,
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