全 文 ：核 农 学 报 , 一
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大麦离体诱变效应的研究
沈秋泉 徐忆中 陈世明 俞申平 杨建明
浙江省农业科学院原子能利用研究所 杭州 。。 飞
以 二 译麦皮大麦品种舟麦 号和秀四 的幼 联及其愈伤组 织 为离休诱 变材料 , 研 究
刃了 射 线不 同剂量辐 照 后 的 离体培养反应
、
生理损伤 及诱 变效应 。 结 果表 明 用
射 线辐照 离体 大麦 幼 胚 及其愈伤组 织 的适宜剂量是 一 , , 代 的 突 变频率
可 比 常规诱 变技术 射 线辐 照干种子 分别 提 高 一 和
一业 比 离体培养技术分别
。
提 高 一 和 一 , 而
且仍 可 维持相 讨较好的培养反应
。 用 辐照 幼 胚 的诱 变效果 则可 提高 一 倍 ,
但 严 重抑制 了离体培养物 的再生能 力 , 并导致 了 代严 重 的生理损 伤 。
关键词 大麦 离体诱 变 剂量 效果
嘴介 聋
百
利用植物休细 饱组织进行离体培养 , 其再生株后代可出现丰富的无性系变异 〔“ 一 “ 。 若
在培养前或培养过程中 , 对外植休或愈伤组织进行诱变处理 , 则可进一步提高变异频率和拓
宽变异范 围
。 这种离体培养和诱变相结合的技术在植物育种 中具有广阔的应用前景 , 已在水
稻
、
小麦和甘蔗等一些作物中进行了研究并取得进展 仁‘ 一 已 , 但在大麦上尚未见到系统报道 。
为此 , 我们在对多种 基因型
、
外植休
、
离体诱变物进行广泛筛选的基础 上 , 研究了 丫 射线不
同剂量辐照大麦幼胚及其愈伤组织
一
后 的培养反应 、 生理损伤及诱变效果 , 同时在其后 代中选
择到许多优良突变系 。
材 料 与 方 法
供试材料 二检 皮大麦品种舟麦 号和秀四的幼胚及 由幼胚诱导成的愈伤组织
。
诱变处理 采取开花后 一 天麦穗中部麦粒的幼胚 直径 约为
, 接种于诱导培
养基上 , 于 当天进行 ‘“ 射线辐照 。 试验设
、 、 。、 种 剂 量 , 剂 量 率 。
, 并以 同样剂量辐照幼胚的愈伤 组 织 。
离体培养 诱导培养基为 改 良培养基 , 加 , 一 , 分化培养基则除去 , 一 ,
添加
、
等激素 , 值为 。 再生 、株长到 左右时移入壮苗培 养 基上
,
置于透
光的冷柜中越夏 , 至秋播季节移入 田间 。
此义于 年 月 日收到 ,
核 农 学 报
结果考查分析 以出愈率和再生 株分化率来比较不同处理的培养反应 。 考查了 代的
不育株率和结实率 用于性状变异分析的有舟麦 号和秀四两个品种共 种处理的 代群体 ,
每个群休 的总量为 株左右
素缺失
、 结 实率
、 抽穗期于袜
, 采取随烬区组试验设计 , 重复 次
。 考 查了全部 单 株的叶绿
高 、
一
穗长和穗颈长等 个性状
。 将结实 率低 于 的单株作为
变异株 , 而对于后 个性状 , 则将超出对照群体 个标准差范围的视为变异 , 并 依 据不同
处理的变异频率来比较其诱变效果毛
结 果 与
二
分 析
一 不 同剂里 丫射线辐照幼胚及其愈伤组织对离体培养的影响
各种剂量辐照处理后 , 离体培养的诱导率和分化率结果列于表
。 可 以看 出 , 辐 照处理
的诱导率均高于对照 , 说明在 一 剂量范 围内
、
用 射线辐照大麦幼胚 后 进行离体培
养 , 拜没有抑制愈伤组织的诱导
, 而且还具有一定的促进作用 。
丫 射线辐照幼胚及其愈伤组织后 , 对再生株分化率有着显著的影 响
。 除 用 辐照幼
胚处理以外 , 所有处理均对再生株的分化有不同程度的抑制 作用 。 如用 辐照舟麦 号幼
胚后 , 其分化率 由对照的 提高到 处 理 则 降 至 , 约 为对照的一
半 处理分化受到严重抑制 , 分化率仅为 则为完全抑制分 化 的剂量 。 用
辐照秀四幼胚后 , 其分化率 由对照的 提高到 。 处理则降至 , 约
为对照的 时再生株分化被完全抑制 。 幼胚愈伤组织经辐照后 , 再 生 株的分化在
表 不 同辐照荆蟹对幼胚及其愈伤组织离休培养的影响
一 公儿
品 种
、
辐照剂量
辐 咚
飞刀 ‘
胚
诱导率
如
分化率
务
辐照幼胚愈伤
组织的分化率
一
肠
舟麦 号
三
⋯秀 四
。。 , ‘
期 大麦离休诱变效应的研究 。。
量处 哩中已出现抑制作用 时 , 舟麦 号的分化 率从对照的 降至 ,
秀四从对照的 降至 至脚 时
, 两个品种 的再生
一
殊分化 已近乎完全抑制 。 从表
中还可以
’
看出 , 基因型 间在植株再生和耐辐照能力上也 存在着差异 , 如 舟 麦 号幼胚在
处理后 , 仍可分化出一定数量的再生株 , 而秀 四 贝完全失去了分化能力 。
上述试验结果表明 , 确保分化一定数量再生苗的适宜剂 量 范 围 是 辐 照幼胚为 一
辐照幼胚愈伤组织也可 以用 一 , 但辐照材料的数量要适当增加 , 并应根据基因
型耐 辐照能力 的差异进行调整
。
二 不 同辐照剂量对 代结实率的影响
与干种子辐照处理一样 , 离休 辐照 也能产生不 同程度的辐射生理损防 , 这可 以从 代
结实率的变化 中看出 表 。 随着辐照 量的增加 , , 代结实率明显降低 , 不育 株率迅
速增加 , 如用 丫 射线辐照幼胚及其愈伤 组 织 , 代 结 实 率 分 别 降 至 和
, 不育株率分别为 和 至 剂量时 , 结实率降至 和 ,
不育 株率则 增至 和 用 辐照幼胚时 , 结 实率仅为 , 不育株率则
达到 。 而在大部分 处理中 , 秀 四 灼辐射生理损伤相对 比舟麦 号严重
。
表 不 同辐照剂量对 , 代结实率的影响
丫一
羚 ⋯口希贾粉君吞渊会
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产巴 ‘ 份, 。 。 。 , 。 。 。 。 , 。 。 。 , 。 。 二 ,
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三 离体辐射诱变 代 的性状变异分析
为了明确离体诱变方法对提高诱变效率的作用 , 对 射线辐照舟麦 号和秀 四干
种 子后 的 代 , 幼胚离体培养 后的 代和经离体 辐射诱变处理后 的 代群 体 的 个性状
变异频率进行了考 查统计 , 结果列 于表
。
可 以看出 , 在 叶绿素缺失
、 株高 、 抽 穗 期等全部
个性状上 , 离体辐射诱变处理 代的变异频率均高于辐射诱变的 代和 离体培养的
代 。 经测定 , 其中绝大部分差异达到了显著或极显著水平 而在 辐照幼胚和 辐照幼
胚愈伤组织两种 处理中 , 代全部性状的变异频率均极显著地高于 代和 代 。
此外 , 从 表 中还可 以看出 , 代各性状的变异频率均随着辐照剂量的增加 而提高 ,
特别 是 一 时
, 提高的幅度较大
。 以株高为例 , 在 辐照幼胚处 理中 , 变异频率为
, 处理增至 , 而 处理贝 增至 , 分别约为前两种处理的 倍和
倍 。
、、一一 一一一 一一
农 农 报 卷
表 辐照种子离体培养和离体辐照诱变 代 的性状变异频率
、
七
, ‘ 。‘ ‘。
处 理 剂量 株 高 抽穗期 结实率 穗 长 而
一
一‘︸︸月一︸匕八今︺山一,叼
︸口」
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辐照千种子
幼 胚 培 养
车福 照 幼
气
’
辊照幼胚愈伤组织
’
水平显著 二
。 叭水平显著 。 数字右上角标记 , 系与 代的差异显著性测定结果 , 右下角标记 , 系与
代的差异显著性测定结果 , 下表同
· ‘
笼 , 至 亡 亡
若 以 射线辐照干种 子的处理代表 常规辐射技术
,
以幼胚培养代表 离 体培养技
术 , 以辐照幼胚及其愈伤组织的处理代 表离体诱变技术 。 统计上述处理各性状的平均变异频
率 , 其结果列于表
。
可 以看出 , 品种 间在 代性状变异的频率上有一定差异 。 在各种不同的
诱变方法中 , 秀 四 一般高于舟麦 号 常规辐射技术 代的变异频率高 于 幼胚离 体 培养的
代 , 而离体诱变技术各处理的 代变异频率均极显著地高于前两种技术 。 其中 剂
量 丫 射线辐照幼胚的诱变效果 比辐射技术和离体培养技术分别 提 高 和 ,
提高 和
, 则提高近 倍和 倍 。 辐照幼胚愈伤组织的诱变效果与辐
照幼胚相仿 , 而 剂量则显著好于辐照幼胚 , 其诱变效果 比前两种技术分别提高
和 。
此外 , 依据 。代变异株系的考查结果 , 对舟麦 号 和 秀 四 的 代和 代 在 株
高
、
穗长和结实率 个性状上的表现作了相 关分析 , 结果表明 , 个品种的 代和 代在
所有 个性状上的表现 , 均存在着高度相 关
。 同时 , 经检验 个性状在品种 间无显著差异 。 合
并测定的相关系数分别为 二 , 二 和 ’ , 达极显著水平 , 表明 离 体 辐 射
诱变 代的变异性状基本上是可 以遗传的 ,
期 大麦离体诱变效应的研究
表
一
大麦离体诱变技术与常规辐射技术和离体培养技术间诱变效率的比较
” 刀
玄” 玄
犷
, , 代变异频率 诱变效果提高百分率
技术类型
七 二
,
处理方法 呱
犯 一
佗 ” 叻
山︸一
士油一忍创一一一比沁锨一舟麦 号 平均 比
士
辐照幼胚
‘ ’
了 生
辐照幼胚 弓 飞
七 ,
是
辐照幼胚
辐照幼胚愈伤组织
辐照幼胚愈伤组织
‘
引到一冈心片,尸叮‘︶
︸
、
⋯常规辐射技术玉
离休培养
,
幼胚培养
二
扭 元住
结 语
离体诱变育种剂量的选择应考虑离体培养效率 、 再生株的成活率
、
结实率和后代的变异
频率等因素 。 随着剂量的提高 , 培养效率和 代结实率降低 , 再生株后 代 变 异 增加 。 本
研究结果 表明 , 射线辐照大麦幼胚及其愈伤组织后 , 再生株分化被完全抑制
。
处理后 , 尽管 代变异频率可大幅度提高 , 但再生株分化受到严重抑制 , 代 辐 射生
理损伤过重 。 因此 , 大麦幼胚或其愈伤组织离体诱变的适宜剂量范 围 是 一
。 研究结
果还表明 , 离体诱变方法可 以显著地提高诱变效率 , 比常规辐射技术和离体培养技术提供更
丰富的变异 , 供育种选择 , 从而为大麦品种改 良开拓了一条新的技术途径
。
核 农 学 报 卷
参 考 文 献
高明尉等 诱变处理对小麦体细胞组织离体培养的影响 中国农业科学
,
吟
成雄鹰等 帕寸线
、 和 处理对水稻 休细胞组织培养的效应 核农学报
,
以
蔡其华等 水稻离体诱变技术的初步研究 射线对水稻体细胞组织离体培养的影响 浙江农业大学学报
,
田少华等 诱变与组织培养相结合诱发水稻耐盐突变体的初步研究 核农学报 , , 一
虞秋成等 辐照水稻幼穗离体培养效果 核农学报 , 增刊 , 一
陆耀邦 辐照甘蔗愈伤组织的诱变效 应 核农学报 ,
蔡休树等 基 因型和胚龄对小麦未成熟胚离体培养反应的影响 遗传学报 , ,
蔡其华等 ” 玄 “ 核农学柑 , ,
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