全 文 ：核 农 学 报 ,
射线与叠氮化钠复合处理
水稻的诱变效应
王彩莲 慎 玫 徐 刚 赵孔南 陈秋方
浙江省农业科学院原子能利用研究所 杭州
、
用 。、 、 、 、 、 和 的 下射线及 。、 、 、 的叠氮化钠复合处理
水稻品种广陆矮 号的干种子 。 结果表明 , , 的损伤效应随 射线剂量和叠氮化钠浓度
的提 高而增加 。 复合处理在苗高 、 根长 、 苗高活 力指数和根长活 力指数方 面表现 累加效应 ,
在染 色体崎变方 面存在协同作用 。 复合处理的最佳剂量组合为 下射线 十 叠氮
化钠 , 其叶绿 素 、 抽穗期 和株 高突变频率均最 高 , 分别 为 、 和 , 相
互作用 系数分另, 为 、 和 。
关键词 下射线 叠氮化钠 复合处理 效应 水稻
月 舀
许多学者 已经在 射线和叠氮化钠 对水稻 、 大麦
、
小麦和高梁等作物的诱变作用进行
了广泛研究 , 卜
, ‘叼 , 表明理化诱变因素复合处理对提高诱变效率有重要作用阁 。 一些研究者指
出〔一‘ , , 射线与叠氮化钠复合处理大麦
、 水稻等作物 , 所诱发的生理损伤与 突变表现为相互协
同或累加作用 。
本试验以不同剂量的 射线与不同浓度的 。 及其多种组合处理水稻种子 , 从形态学 、 细胞
学 、过氧化物同工酶酶谱及 突变等指标研究了 , 代生物学效应及 代的诱发突变 , 探索复
合处理诱发突变的最有效剂量组合 。
材 料 与 方 法
供试材料 早釉品种广陆矮 号 。
处理剂量及组合 ‘ , 下射线为 。、 、 、 、 、 和 , 剂量率
浓度为 。
、 、 、 , 共 个剂量组合 。
, 代生物学效应 水稻风干种子 含水量 写左右 在本所艳源辐照 , 然后置于 ℃左右的
培养室 内浸种 , 再用 磷酸缓冲液 处理 , 流水充分冲洗 。
幼苗高度 、根长 、 苗高活力指数和根长活力指数的测定 采用垂直发芽法 , 在 ℃培养室 内
生长 , 每处理 粒种子 , 记载每天发芽粒数 , 天后测量苗高和根长 。
细胞染色体畸变频率观察 处理种子在 ℃培养室 内萌发 , 按常规细胞学方法制片 , 每处理
此文于 年 月 日收到 。
核 农 学 报 卷
一 个根尖 , 每片观察 一 个细胞 , 用血球分类计数器分类和计数 。 以各种染色体畸变的
细胞与正常分裂的细胞百分比表示细胞染色体畸变率
。
过氧北物同工酶酶谱分析 取处理后 天的幼苗 , 用 一柠檬酸主钠缓冲液
研磨成匀浆 , 。。 离心 , 取上清液 , 采用聚丙烯酞胺凝胶垂直平板电泳法 。
结实率考查 田间试验每处理 株 , , 成熟时每处理随机取 株考种 。
突变
·
成熟时 , 每处理按“ 一穗少粒法 ”重复混种成 , 每处理 株 。 观察抽穗期 、株
高及形态突变 。 按处理随机混收种子 , 播种于苗床 , 天苗龄时观察叶绿素突变 。
数据统计 采用 新复极差测验法 , 按发芽指数 生长势 本试验以平均苗高和根长表
示 计算活力指数 。 用复合处理的突变对单因子处理的突变总和之 比计算相互作用系数 。 根据
多靶单击模型 一 一 一“ “ , 用电子计算机计算辐射敏感系数 , 和 。。
结 果 与 分 析
一 复合处理 , 代生物学效应
对 , 的损伤效应 从表 可看出 , 不同剂量的 射线所产生的辐射损伤效应和 的损
伤效应与对照的差异均极为显著 。 射线与 。 之间只在畸变细胞率上存在极显著的互作效应 ,
其余几个指标两者间均不存在互作效应 。 表明复合处理在细胞学上的损伤效应大于 射线与
单一处理的累加值 , 即协同效应 , 而 射线与 复合处理对植株的生理损伤表现为累加效应 。
对幼苗生长的影响 从表 、 表 可看出 , 射线 除外 和 。 对幼苗生长均有明显
的抑制作用 , 且随剂量增加而加剧
。 从表 还可看出 , 以上处理的苗高活力指数和根长活力
指数与对照的差异均达 的显著水准 , 根长活力指数的差异均达极显著水准 , 以上处理
的根长和苗高损伤效应与对照的差异达极显著水准 。 根长损伤效应亦达 显著水准 。
从表 可见 , 各处理的苗高活力指数和根长活力指数与对照的差异均达极显著水准 , 苗高和根
长只有 处理达极显著差异 , 其余处理以及各处理间的差异多不显著 。
对染色体畸变的影响 射线和 对染色体畸变均有明显的损伤效应 表 功 , 从表 可
见 , 以上的处理 , 染色体畸变的辐射损伤效应与对照的差异均为极显著 , 除 。行 与
之间无显著差异外 , 其余剂量之间的差异均达 显著水准 。 不同浓度 处理的染色体畸变
率 , 处理与对照之间 , 以及各浓度之间的差异均达到 显著水准 , 射线与 的互作也极显
著 表 。
对过氧化物同工酶酶谱的影响 从图 可见 , 射线 、 及其复合处理的过氧化物酶酶谱
的差异在 一 区 。 以 与各种剂量的 射线复合处理的最弱 , 处理的次之 , 射线
处理的与对照基本相同 。 说明这 条酶带受 。 抑制 。
, 性状间生理损伤的相关 为了分析各损伤指标的相关性 , 按 〔 一 一 一 “ ” 求得
各种指标辐射效应的辐射敏感系数 和 。 。 苗高活力指数与根长活力指数 , 苗高活力指数与苗高
的 , 相关系数分别为 。 和 , 达极显著水准 , 其余性状之间也呈高度正相关 。 几个指标
的辐射敏感性的顺序是 育性 根长活力指数 根长 苗高活力指数 苗高 表 。
二 复合处理的 突变效应
按增 山公式计算抽穗期和株高突变 表
。 可以看出 , 突变频率随复合处理的剂量提高而提
高 , 了射线与 。 复合处理的突变频率最高 , 、 与 处理的有下降趋
势 。
期 射线与叠氮化钠复合处理水稻的诱变效应
表 射线与 单一和复合处理 代方差分析 值
’
处 理 幼苗高度 细胞畸变率 苗高活力指数 根长活力指数 根 长 结实率
飞
区 组 怪
射线 娜 份 甚 份 番 份 二
居 。 二 朴 卡 二 二
份 。
注 , 显著水平 , , , 显著水平 。
怜 , 关 爷
表 不同剂量 射线对染色体畸变 、 幼苗生长的影响
一
剂 量 畸变细胞率 苗 高 根 长 苗高活力指数 根长活力指数
加
飞
注 数字右侧的小写 大写 英文字毋 , 凡相同者系 多重 比较法统计在 水平上无显著差异
三
,
表 处理对染色体畸变
、
幼苗生长的影响
浓 度 细胞畸变率 苗 高 根 长 苗高活力指数 根长活力指数
一
飞
、 ’
核 农 学 报 卷
一自叫一
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目 ‘
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图 过氧化物酶同工酶酶谱
表 不同浓度 处理的辐射敏感系数 , 和
。
项 目 浓度 和
苗 高
。
根 长
。
苗高活力指数
。
根长活力指数
结实率
一 。
期 , “ 下射线与叠氮化钠复合处理水稻的诱变效应
表 射线与 复合处理诱发的叶绿素 、抽穗期和株高突变
,
射线处理 突变型 处理
,
、 ‘
。 。
一 。
“ ‘
。
‘
。
右
注 表中 、 、 分别表示叶绿素突变 、 抽穗期突变和株高突变 。
, , 吐
从表 可看出 , 较低剂量的 射线和 复合处理 , 在叶绿素突变上表现负的相互协同作
用 , 射线与 复合处理表现正的协同作用 , 其中以 与 复合处理的
相互作用系数 最高 , 达
。 就抽穗期突变来说 , 除 和 处理的外 , 其余剂量 与
。 的复合处理均表现负协同作用 。 对于株高突变来说 , 除 ’处理的外 , 其余剂量的复合处
理均表现正协同作用 。 抽穗期和株高也以 与 复合处理的 值最高 , 说明该剂量组合
最佳 。
核 农 学 报 卷
表 了射线与 复合处理诱发突变的相互作用系数 值
卜
了射线处理
’
突 变 型 处理
一
。
。
。
。
。
·
,
注 司表 。
讨 论
一 复合处理 , 代生物学损伤的互作
。 丫射线与 复合处理对染色体畸变有协同作用 ,
而对苗高 、根长 、 苗高括力指数和根长活力指数等生理损伤指标表现累加效应 。 ‘ 报道 , 大
麦经 射线和 复合处理后 , 其染色体畸变明显增加 。 徐阿炳等闭用 射线与 。 复合处理
二棱大麦休眠种子的研究表明 , 复合处理使 代田间存活率显著降低 , 不育率也明显降低 。 成雄
鹰 的研究表明 , 。 降低 下射线处理的成苗率 , 其效应随处理剂量的增加而增强
。
前人的研究已表明 , 。 为呼吸抑制剂 , 对好几个酶都有抑制作用 。 等阁提出假设 ,
在较低 值下强烈抑制过氧化氢酶和过氧化物酶活性 , 导致过氧化物积累 , 从而加剧辐射
期 , 下射线与叠氮化钠复合处理水稻的诱变效应
损伤 。 本试验从酶带的深浅可看出 , 射线辐照增强过氧化物酶的活性 , 则起抑制作用 , 复合
处理是 射线和 两种诱变剂间“拮抗 ”作用的结果
。
二 射线与 。 复合处理提高 突变
。
本试验表明 , , 射线与
·
复合处理能有效地提
高 的突变频率 , 扩大变异谱 。 徐阿炳等的研究也表明 , , 射线与为 。复合处理能提高叶绿素突
变频率 。 本试验还发现 , 复合处理产生颖壳变异 , 丛生型 、 叶色变深等突变体
。 说明适宜的剂量复合
处理是提高诱变效率的有效手段 。
参 考 文 献
毛炎麟等 叠氮化钠与 射线诱变效应的比较 原子能农业应用 , ,
成雄鹰 叠氮化钠及其与 射线复合处理对水稻的生理及诱变效应 原子能农业应用 , , 、
· ‘
柳学余 叠氮化钠诱变处理的方法 效果与应用前景 核农学通报 , ,
徐阿炳等 丫射线与叠氮化钠对大麦的诱变效应 原子能农业应用 , , 增刊
梁 幼缭 射线与 万合处理小麦的诱杳效应 原子能农业应用 , , 增刊
, ,
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