全 文 ：核 农 学 报 。 , 一
其 扭 助卜介枕了 毋 肠‘介时卯 夕认介牌
小麦籽粒色泽和质地的辐射诱变
缪炳 良 柳学余
江苏农业科学院原子能农业利用研究所 南京
以 红拉半硬质品种扬 麦 号和 红 拉粉质品种 宁麦 号为材抖 , 用“ “ 丫射线不 同
剂量 照射干种子 。 结 果两品种 代籽拉 色泽的辐射反应 有差异 , 较 高剂量辐射可
使扬 麦 号拉 色变深 , 但对宁麦 号作用不 大
。 两 品种 , 代籽拉质地有 随 剂量提 高
而 变粉 的趋势 。 在扬 麦 号 代 中发现 了突 变率分别 为 和 的籽拉 色泽正
向白 色 突 变和 籽粒质地 负 向粉质 突实 , 在宁麦 号 代中发现 了突 变率分别
为 和 的 色泽 负 向红 色 突变和质地正 向硬质 突变 。 扬 麦 号 色泽正
突 变和宁麦 号质地正 突 变经 代株 系再选 , 在 代 获得 了多个稳 定 的突 变株 系
。
结果表明 , 丫射线辐照原品 种干 种子 , 能产生对籽拉 色泽和质地有选择意 义的 变 异
群体
。
关健词 小 麦 籽拉 色泽 籽拉质地 辐射 诱 变
前 任了日
小麦籽粒况, 质的概念包括营养 兄质和加工 异‘质两个方面 。 利用理化诱变因素改 良营养 钻
质的研究已有成功的报道
。
柳学余等用丫射线
、 和微 波复合处理 小 麦 干种子 , 诱发 获
得了蛋 白质含量和赖氨酸含量分别 比原品种提高 和 编的多个突变系 〔‘ , “ 」。
籽粒的色泽和质地 与小麦的加工品质有关 , 红粒对面粉洁 白度和出粉率有不 利影响 〔“ ’。
硬质与粉质相 比 , 硬质小麦在制粉过程中可 以得到大量制高级粉用的粗粒 , 制品流动性好 ,
筛理效率高 , 胚乳易从鼓皮上刮净 出粉率高 , 面筋质优 , 粉色好
。
本试验选择红粒半硬质品种 “ 扬麦 号 ” 和红粒粉质品种 “ 宁麦 号 ”为材料 , 研究 射线
辐照干种子对 代籽粒色泽和质地的影响 , 以 及对 代籽粒色泽和质地的诱变效果
。
材 料 与 方 法
年秋播时 , 选择熟期相似的红粒半硬质 兄种 “ 扬麦 号 ” 和红粒粉质品 种“ 宁麦 号 ”为
试验材料 , 用 。 ” 射线 。
、 、 、 辐照风干种 子 , 剂量率 。 禾‘子处理前
置于 的 甘油干燥器中 , 含水量调至
。 种子辐照后 , 随即 播 于 田间 , 何处理 粒
左右 。 代单株主穗混脱种子种成 代
。 代取戍熟单株 株左右 , 测定单株千粒重 ,
集定单株籽粒色泽和质地 代取戍熟单株 株左右 , 剔除种子不饱满的单株 后 , 鉴定单
此文于 年 月 日收到 。
核 农 学 报 卷
株籽粒色泽和质地
。 色泽分 级 , 级白 色 , 一 级淡红至深红色
。 为了提高色级竿定的准 确
性 , 选择典型品种制作籽粒色级卡
。
籽粒质地根据籽粒横 切面角质 玻璃质 率确定 , 一般
分硬质 角质率 以
、
半硬质 一 和粉质 以下
。 木文将籽粒质地分
为 级 , 角质不在 以上为 级 , 在 以下为 级 , 一的 之 间 分 成为 一 级
, 级差
。
结 果 与 分 析
一 代籽粒色泽和质地的辐射效应
小麦籽粒色泽受种子饱满度的影响较大 , 种子越瘪 , 粒色越深
。 在木试 验 , , 扬麦 头
代由于生理损伤 , 种子饱满度 千粒重 随剂量增大而下降 , 粒色随之 加 深 表 、
。 但
是 , 宁麦 号 代千粒重随剂量增大而下降的幅度更大 , 而粒色变化甚微 , 表明 、 丈籽壮
色泽的变化可能还 与粒色木身对辐射的反应有关
。
两品种 , 代籽粒质地有随剂量提高而变粉的趋势 , 而 宁麦 号的反应 大 于 扬麦 号 。
两 拈种平均质地级与辐照剂量的相关系数分别达到 和 十 ’ , 表明 代籽粒变粉
可能是籽粒饱 满度下降所致
。 另外 , 宁麦 号经 处理 , 籽粒质地 级极显著低于对照 ,
表明原为粉质的品种经较低剂 鼠辐照处理后 , 可使 代的籽粒质地向硕质转变 。
表 代单株千粒重
、
籽粒色级及籽粒质地级平均数
, 一 ,
糕
’
价
’
口
千
嚣 ⋯
‘籽
薰
’
⋯岑
’
一几可瓦丽下丽一巨 至万卜瓜下万 弃万蕊
’
, 汤麦 号 ⋯ ‘“
·
士
· ‘ · 士 。·““
·“ , 士 。·“
‘ ” ‘ ⋯ 。 ⋯ ‘。。
·
一 土‘
· ‘ ‘ · “ 士 。
· ” · ”‘ 土 。 ·
一 —一二一土
‘。。 ‘ · ”士
· ‘ 】‘
· ‘ ”士“
· ‘ ⋯一二兰型二一
二川 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
一
⋯
· ·
⋯
一
‘ 曰 曰 ‘ 比
‘
肠显著水平
肠显著水平
肠
响
二 代籽粒色泽的诱变效应
扬麦 号对照的色级分布在 一 级 内 , 宁麦 号对照的色级 分布在 一 级 内 表 , 表明
原始群体内单株抒粒的色泽变化较大
。 两品种对照色级在年度间 , 一 也有较大的变
璐 小麦籽粒色泽和质地的辐射诱变
化 一 级 , 但扬麦 号
、 两级次数之百分数和, 代为蛇 , 代为 ” 宁麦
号杆 畜两级次数之百分数和 , 代为 , 代为
。 表明两品种 的 基本色泽在年
度间是相对稳定的 。
睡 ⋯从表 代籽粒色级频
、
率分布可见 , 扬麦 号经 处理 , 使色泽 由深向淡转移 ,
、
两级由对咫的 ”“
·
下降到
·
, “级由对照的 上升到
· 。 处理还出规了
株色级为 的单株 , 其粒色由原来的红色变为淡红 唬拍 色 。 和 两处理使色泽
·
携矍翼蒸羚翼蒸麦 号餐呼 处理有‘ 株粒色负突变 表 在全部处理中没有发现相差两级的大突今
表 代籽位色级的翻率分布和较色突变株率
处 理 样本数 籽拉色级频率分布
一 肠
么
·
正向突变 负向突变
扬麦 号 氛 。
也 。 生,
‘ ’
总 计
宁麦璐
八
,
, ,
、 认
一
。
一 工峨,
了
总 计 弹
帅种
念, ﹄乱
争
进 阴 籽拉质地的拼组效应
“ 两品种对照的质地级都分布在 一 级内 , 表明原始 群 体 内 单株籽粒质地变化较大 表
。 扬表 号对照籽粒质地在年度间较稳定 , 其基本质
、地级为 , 属半硬质 宁麦 号对照籽
粒质地级在年度 ‘ 间
一
变化较大 ‘ 有 , 但以 、 两级为主 , 属粉质
从表 中 籽粒质地级频率分布可见 , 扬麦 号经 处 理 , 籽粒质地的诱变效应最
大 , 使基本质地级分别向粉质和硬质两个方向转移 , , , 李 摘 处理使质地级由
核 农 学 报 卷
硬质稍向粉质转移 处理亦使基本质地级向 粉 质 转移 , , , 但
变化幅度小于 处理 。 种剂量处理对宁麦 号籽粒质地的诱变效应一 致 , 使质地级由
粉质向硬质转移
、
, ,
, 变化幅度大 。
与估算色泽突变株率的方法相同 , 计算两品种 代籽粒质地的正 向硬质 、 负 向
粉质 突变株率列于表 。
表 代籽粒质地级的绷率分布及籽粒质地突变株率
‘ ,
一 籽粒觑蜘 , 分布
、
尹粒衅效株曳
从 汪 】忏小蛾 。
,
二
, ,
二
, , 、
命刁甲
。 工 吐 气驹 。 ‘ ‘ , 能 、
,
、‘ 。 小 材 一 二 皿 巴万 “ ‘ ‘ 人‘“ 七 、 下价、 二 “ ‘ “ ⋯
, ‘ ’ “
丫“ 一一一厂 —下一一一万一一一 下 一一一 二万下
一下丁二 二
, , 止间哭变 负 同 哭变
】, , 、 匕
一州半军当下书下斗 , 干丫卜斗竺竿竺“ 七八 , ‘。 ‘ · 了 ‘“ · ‘ · 。 一 一
扬麦 号 ‘ , ‘ “
·“ ‘“ ·“ , ·“ · 了 “ ‘ 气
·
了 ’
, , ‘“ ‘ “ ’ ‘ “ “ 。
‘ 。 。
‘ ‘ ” ‘ ‘ 。 “
·
‘ ⋯“
’ · 。 ‘ · ’
景 亨
·
‘“ ,“ “ · ”
‘ ‘ ‘
。 二 ⋯
鑫弓。
⋯ ⋯
一
⋯
一 一 ⋯一丁可万、 , , 。 ‘ · 了 · , · ” ‘了 · ”
丁友 万 、
, 、
、 ,
二
。 ‘
, ’ 了 “ ’ “
’
】 ’。‘ “ ’ 。
”‘ ‘ “ ⋯暮 ⋯
“ “ ‘ ”
’ 勺 ‘ “
⋯
” ’
⋯
’
】
‘ 。‘ ⋯ , 二
。 , ,
四 代籽粒色泽和质地正向突变休的后代表现
将扬麦 号经 处理后获得的 株粒色正突变株 , 以及宁麦 号经 种剂 量处理后获
得的 株籽粒质地正突变株 , 分别于 和 年连续种植 , 每年同时种植一定数量的对照
株 。 和 代成熟时 , 在每个突变株系和对照中抽取一定数量的单株 , 鉴定籽粒色级和质地
级 , 并计算突变株系和对照的平均级数 。 若突变株系的平均级数小于对照 级以上 , 则认为该突
突株系是有效的 , 予以保留 , 并种植下一代 , 否则是无效的 , 予以剔 除
。 现 将 一 ‘代
正向有效突变株系的数 目和级数列于表 。
由表 可见 , 代大部分突变株是无效的 , 但经过 代再选后 , 扬麦 号粒色正突变株系
的数 目和级数在 代保持不变 , 表明粒色突变在 ‘代已经稳定 宁麦 号籽粒质地正突变株
系的数目和级数在 一 , 代间相差很小
, 表明籽粒质地突变在 , 代亦基木稗定
。
期 小麦籽粒色译和质地的辐射诱变
一
吮
—一一 一 —
一三介份 一 — 一 二一一 ——一衰 一
‘ 代籽较色泽和质地正向突变的有效株系数和级数
⋯ 一
, 一 ‘
品 种 正向突变类型
突变株系数及级数
扬麦 号 籽粒色泽
宁麦 号 籽粒质地
一 ⋯ 、
· ‘
。 一 ⋯一 一
。 一 ⋯一 ⋯
‘
一
· 括号内的数字表示有关突变株系的色级或质地级
。 。 。 价 论‘。
一
成 萦‘ ,
‘
, 。。 、。 、。 ,
讨 论
一次辐照处理一般只能引起少数植株的个别基因位点发生突变 , 而符合育种 目标的有益
突变概率则更小 〔” 。 吸终 , 对于冬基用控制的性状来说 , 不可能期望采用辐射诱变的办法使
两个以上的有关基因同时发生有益突变 。 小麦的粒色 红 基因因品种而异 , 一般 由呈部分
显性并有积加效应的 对基因组成 〔“ 。 采用辐射诱变的办法有可能获得粒色变谈的突变体 ,
但不可能得到从深红粒突变为白粒的突变体 。 本试验的结果与上述结论一致
。
小麦的粒色基因同时还控制种子的休眠期 , 休眼期一般随红粒基因的增加而延长 自粒品
种种子休眠期短 , 容易德发芽 〔“ , 吕 , 不适合在雨量偏多的南方麦区应用 。 为 了 在改 良籽粒
色译的同时 , 保证种子有一定的休眠期 , 防止穗发芽 , 近几年南方的育种家提出应选育玻拍
淡红 色品种 国外有人用丫射线和紫外线处理 “ 索诺拉 ” 品种 , 育成 “ 索尔 巴 蒂 、 索
诺拉 ” , 粒 色由原来的红色变为珑拍 色〔门 。 本试验中 , 我们也在扬麦 号 、代 中 发现了粒
色 由原品种的红色变为唬拍色的多个突变体 , 并且很快在 代获得 个稳定的突变株系 , 表
明辐射诱变是实现唬拍色育种的有浓手段
。
从育种意义上讲 , 籽粒的加工品质可分为外观品质租内在品质两个方面
。 外观品质包括
籽粒色泽
、 质地 、 大小 、 腹沟深浅等形态性状 内在品质包括出粉率
、 灰分
、 面筋含量和质
量 , 面团特性
、 烘烙特性等等、 在育种上 , 根据选择的易难和程序上的可行性 , 可将改 良加
工品质的选种工作分两个阶段进行 。 第一阶段 , 在低世代筛选形态性状 第二阶段 , 在较高
世式鉴定内在品质性状 , 籽粒质地与多个内在品质性状有关 , 是籽粒加工品质的重票形态指
标 本试验中 , 我们在原为半硬质的扬麦 号 代中发现了 的粉质突变 , 在原为粉质的
宁麦
一
号 代中发现了 的硬质突变 , 并在 代获得了基本稳定的多个硬质突变株系 ,
表明 射线辐照干种子 , 能产生对籽粒质地有选择意义的变异群体 。
’
本试验结果还表明 , 代籽粒 色泽和质地的辐射敏感性与 代 的 突变有关 , , 代 色
泽或质地对辐射反应敏感的品种 , 可能在 代产生正突变 , 反之产 生 负突变 此外 , 对照
菠
通亡。 滩口 企 。 如 。。 , 。 加‘
日 , 一
群休籽粒色泽和质地在年度 内和年度间有一定的变异性 , 表明环境对基因型表 达 有 一 定的
影响 。 因此 , 筛选
、
确定突变体时宜谨慎 。
参 考 文 献
〔门 柳学余 丫射线 、 微波与 复合处理改良小麦品质研究 原子能农业应用 , , 一
〔 〕柳学余等 理化诱变提高小麦蛋白质含量与改进氨基酸组成的初步研究 江苏农业科学 , , 一 。
〔 〕马兆社等 扛淮下游主要小麦品种加工品质的初步研究 。 江苏农业科学 , , 。
李德炎 品质育种 。 小麦育种学 , 了 一
〔〕全国高等农林院校试用教材 性状遗传
。 作物育种学 , 了
〔 〕毛伯韧等 小麦种子休眠特性的遗传及其机理的研究 。 中国农业科学 , , 一邓
〔了〕 。 , , 。了 。
〔 〕 , 。 ,
, 。 霹
。
, “
爪
。 夕夕 ,
, 。 。 ￡人。 ,
“ ” ,
, “ ” , 一
一 二
,
‘
一
“ ” ,
“ ”
。 ‘ “ , 五
“ ”
‘
丫一
争
, , ,
国家重点课题经费资助项 目