全 文 ：核 农 学 报 , 弓一
流 扭 介 介“了扭抽官拍眯介 认 ‘
叠氮化钠处理预辐照冬小麦
适宜方法的研究
李社荣 王琳清 施巾帼
中国农业科学院原子能利用研究所 北京
浸种能显著提高 时 代 幼 苗的损伤效应
,
并延迟种子萌发始期
。 代平
均 苗高和 出苗率随 浓度 的增加或处理时间的延长 而 降低 。 丫 辐照 与 之间
有显著 的互作效应 。 以 平均苗 高略高于对照 的一半 为指标 , 经 。“ 射 线
辐照 的种子 , 预 浸 一 纠
、 时后 , 用 浓度 的 处理 小 时 , 是冬 小 麦较适
宜 的处理组 合
。 品种特性不 同须梢加调 整
。
关键词 小 麦 辐 照 复合处理
前 气扮口
叠氮化钠 是有效的化学诱变剂 , 处理条件是影响 诱变 效 应 的 重 要 因
素 〔‘ 一 “ , “ , ‘ 。 。 大麦
、
水稻等作物种子处理方法的研究证明 压 在 的磷酸缓冲液中
处理效果最佳 , 种子预浸及通气处理能提高诱变效率 〔“ ’
。
处理小麦的适宜条 件 包
括种子预浸时间 , 浓度和处理时间 研究较少 , 特别是对其与 射线复合处理的 影 响
未见系统报道 。
本实验研究了 与 。“ 射线复合处理冬小麦的适宜方法 种子预浸时间 ,
浓度及处理时间 , 为提高小麦诱变育种效率提供依据 。
材 料 与 方 法
供试材料 冬小麦品种原冬 号和农大 套袋 自交的种子 。
实验方法 取大小二致的风干种子 , 按 和 所述方法 , 在盛有甘油和水等
体积混合液的干燥器中恒定 天 , 使种子含水量保持 左右 , 在本所钻源用复合处理 中 适
宜的剂量 丫 射线 辐照 。 辐照过的种子经流水预浸后 , 吸去表面水分 , 用 在
的磷酸缓冲液中通气处理 粒种子 处理液 。 单一 辐照和不处理的对照 种 子 用
此文于 年 月 日收到
· 现在中国科学院遗传所工作
。
核 农 学 报 ‘卷
同一缓冲液处理相 同时间 。 然后流水冲洗 小时 , 放入发芽架 , 在 ℃左右恒温恒湿发 芽 室
内萌发 。 第 天测量苗高 。 预浸
、
处理
、 冲洗在室温下进行 。
流水预浸时间 二因素 品种
、
预浸时 间 实验
。
用复合处理中适宜剂是
辐照过的种子 , 分别预浸 。
、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、
小时 , 然 后
用 的 溶液处理 小时
。
。处理浓度 三因素 品种
、
射线
、 。浓度 实验
。 未辐射的或辐 照 过 的
种子预浸 小时后 , 分别用 。
、 、 、 、 、 、 、 的 溶液处理 小时 。
处理时间 三因素 品种
、
浓度 、 处理时 间 实验
。 辐 照 后的 种
子 , 预浸 小时后 , 分别用 。
、 、 、
的 。溶液处理 , 处理时间为。
、 、 、 、
小
时 。
上述实验均为完全随机区组设计 , 次重复 , 每处理 粒种子
。
剂量效应方程 的建立 根据正交多项式 回归分析原理 , 按卢宗海所述方法求门 正交多项
式的各项系数 〔‘ ’ , 然后建立各效应指标 的剂量效应 回归方程
。
方程模 型为 一 。
“ ‘ “ 。 。
在浓度实验中 , 为 丫 射线剂最 , 为 。浓度
。 处理时问实验 ‘ , , , 为 。浓度 ,
为处理时数 。
经逐步 回归 , 依次剔除偏 回归平方和不显著的项 , 求取最优多项式回归方程 〔‘ , 最 后
将各变量值代入该方程进行 值拟合性测验 。
最适处理方法的评估标准 突变育种巾常将使苗高降低 一半的剂最作为种子的适宜处理
剂量范 围 〔“ 」。 有实验表明 , , 代苗高略高于对照的一半可作为预测 。和“ “ 射线复
合处理冬小麦适宜剂量组合的指标 〔 」
。 术实验选用平均苗高略高 对照的 一 半作为 。适
宜处理浓度 与时间的指标
。
结 果 与 分 析
一 不同预浸时间
种子预浸后 , 细胞膜 玉性增加 , 易与核 内物质作用 , 同时细胞代谢活动加 强
, 对
诱变剂敏感性提高
。 两品种
一
平均苗高与预浸时间关系变化趋势一致 图 , 即预浸者均低于
对照 。 在一定范 围内 原冬
一
号预浸 小时 以下 , 农大 在 小时以下 , 苗高降低 与预浸
时间呈直线相关 , 继续预浸 , 苗高受抑稍有减缓 , 然后基木保持稳定
。
品,种预浸时间及二者互作对苗高都有极显著影响 , 经方差分析 , 均达 显著 水 准
。
,易
种间差异表现为两曲线下降速率及 “ 拐点 ” 的位置不同 图 。
种子预浸后萌发延迟的程度也因品种而异 。 原冬 号预浸 小时以下 , 农大 邻预浸 小
时 以下 , 萌发延迟 天 继续预浸 , 延迟 天 。
二 不 同处理浓度
不同浓度 处理种子后 , 平均苗高随 浓度增加而下降 射线前处理 的 苗 高
比相应 单一处理的降低更甚 图
。 两种诱变因素主效应 以及品种
、
射线 、
浓度之间 个一级互作效应都达显著或极显著水准
。
两 品种都表现为在 。一 范围内 , 。浓度增加 , 苗高受抑加剧 一 浓度下
叠氮化钠处理预幅照冬小麦适宜方法的研究
一原冬 号 。” ,
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图 不同预浸时间对 平均苗高的影响
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甘一 。一纵 、 。挤二 ,
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, 。 。七忿。 品山
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。 云。 七 ￡红
图
主
不同处理浓度对幼苗高度的影响
,
一
各处理间无明显差异 表
,
并且无论 射线照射 与否 这种趋势基 木不变 图
。
剂量效应 回归方程 表 也表明 , 射线辐照显著抑制幼苗生
一
民。 与原冬 号不同 , 农
大 中 , 丫 自
、
线的作用主要是通过与 互作的形式表现 出来的 。
两 况种种子萌发延迟 趋势一致 , 一 , 浓度每提高 , 萌发延迟 天 , 超过
, 浓度 间差异不大 。 相同浓度下 , 射线预先辐照的 比 单一处理的又延迟 天
。
丫 射线与 。复合处理时 , 必须注意诱变剂 间适宜组合方式 , 同 时也应 考 虑 品 种 影
响 。 若 以苗高的半致矮剂量为指标
,
本实验 中 “ 适宜处理浓度范围为 一
。
三 不同处理时间
品种 、 浓度和处理时间 个主效应及其中任何两因素的互作对苗高的抑制效应都达 显 著
或极显著水准
。
在浓度和处理时间的互作效应上 , 不论二者处理水平如何 , 各处理苗高都显
著低于对照 。
‘
从 剂量单位 剂量单位二 小时 与苗高的关系 图 图 看
出 , 剂
一
缎
一
单位以下 , 苗高下降速率较快
, 以后变慢 。 两 曲线下降速度不同 , 反应了品种 间
差异 。
二元多项式 回归方程 表 表明 , “ 浓度与处理时问之间不是 单一作用的简环线性
核 农 学 报 卷
表 品种 取不同水平时 浓度 各水平的差异显著性
处 理 原冬 号 农大 一 。
平均苗高
,
差异显著性
呱
平 均苗高 差异显著性
肠
︸。八,匕姿白﹄日曰
、
往
表 苗高 , 依 射线 , 和卜 浓度
、 , , 的回归方程及其显著性测验
’
,
。 丫一 , 。
,
,
品 种 回归方程 矛测验 复相关系数
原冬 号
农大 一
一
二 , 一 釜一 , ,
。· ‘ 盖
二 。 了 , 一 , ‘ , 全
一 一
口曰口曰二 ‘‘‘习 洲凌决曰 ‘呀‘ ‘‘曰二二茜翻困二 曰召
加减关系 。 所 以一定浓度只有与特定处理时间匹配 , 才能得到理想结果
。
若 以平均苗高略高于对照的一半为指标 , 的适宜处理浓度为 表
况种都 以处理 小时为宜 表
。
则 两
讨 论
一 种子预浸后 , 吸水膨胀 , 种皮松软 , 细胞膜透性增加 易于通过 细胞 膜进
入细胞 , 同 时原生质由凝胶状态变为溶胶状态 , 细胞代谢活动增强 , 开始活跃的 复 制
合成 〔吕 ’
。
一般认为 , 仅作用于复制 中的 种子预浸到第珍期 第 次 食成
期 叠氮化钠处理预辐照冬小麦适宜方法的研究 召
威氛口
︵日。︶兰沙月助工的摊恤
剂见单位 让 乏
图 平均苗高与剂量单位的关系
一
表 苗高 ,
、
出苗率 , 依 。浓度 , ,
和处理时间 , 的回归方程
,
。 ,
, 一 ,
品 种 回归方程 复相关系数测验
。
一 一
了 全一
二 。 ‘ 一 釜一 、
一 忍
二
原冬 号
了, ‘ 一 ‘ ‘ 麦
一 了 一 么
一 一 、 么
一 一
农大
连
期 开始 「寸, 立即用 溶液处理
,
生物损伤及诱变效应最大 。 继续预浸 , 随种子水分 饱
和度增加 , 就会减少进人种子 内的诱变剂数量
, 同时细胞最敏感时期 已过 , 诱变效率反而降
低 〔“ 。 本实验表明 , 乖,子预浸 农大 或 原冬 号 小
·
舌 」 处理 , 幼苗受
抑最甚 , 继续预浸 , 受抑有所减缓 。 所 以预浸时应考虑品,种差异 , 预浸 小时最为合适
。
木
实验 与
一
长谷川等在大麦和水稻上的实验结果趋势一致 ‘“ , ‘ 咭 」
。
二 的损伤效应和诱变效应随浓度或处理时 增加而提 高 , 已为水稻
、
大 麦
、
小麦
、
蚕豆
、
小黑麦等作物的 大量实验结果所证实
。 早 已知道 抑 制过氧 化物 酶和 过 氧
化 氢酶活性 , 从而强烈 印制廿乎吸作川 ‘“ 」。 双 证明 ’ 〕 , 在细 包内 , 能 以 碱
核 农 学 报 卷
表 品种 取不同水平时 处理时数 各水平 的差异显著性
’
一
原冬 号 农大
处理时数
平均苗高 差异显著性 平均苗高 差异显著性
一 一
二口,
⋯
州‘‘口乙﹄六自
么
一
‘
签置换方式引起点突变 , 影响 的正常合成
。 。渗入细泡后 , 使细胞代谢活动延迟 ,
导致有丝分裂 、 幼苗生长
、
和 合成等相应延滞
。 · 在 大麦上的实 验 结 果 表
明 〔‘“ ’ , 有丝分裂延迟和幼苗高度降低都随 。浓度增加而加剧
。
能抑制细胞色素氧
化酶和腺 曹三磷酸的活性 〔‘“ 〕 在呼 吸链 中产生 的第 个部位解偶联
, 从而抑制 合
成 , 反过来 合成又调节着有丝分裂 。 缺乏是细胞延迟通过正常有丝分裂的 根 本原
囚 。 囚 为 是有丝分裂启动 与进行所必需的能源 。 不难想像 , 浓度越高或 处理时间
越长 , 进入种子 内 。的数量和浓度就越高 , 因而对种子萌发 , 出苗率及幼苗生长的 抑 制
作用也就越大
。
三 水稻
、
大麦
、
小麦等作物的大量实验结果表明
,
理 化因素复合处理能 扩 大 变 异
谱 , 提高诱变效率 , 因而 日益为人们所 重视 。 对其诱变机理的解释主要有 种理论 一
种诱变剂的预先作用使另一种诱变剂更为有效 后一种诱变剂阻碍对第一种诱变 剂 所
引起的 损伤的修复 物理诱变剂可使染色体重排 , 化学诱变剂则主要 引起基因突
变 , 复合处理是两种诱变剂引起的不同水平的损伤的 互补作用
。 复合处理的效应不是各诱变
剂 单一处理效应的简 单加减关系
, 必须注重诱变剂间的合理组配 , 才能获得较理想的结果 。
本实验表明 , 以平均苗高略高于对照的一半为指标 , 经 , “ 穷寸线辐照的 种 子 , 预
浸 一 小时后
, 用 浓度的 。处理 小时 , 是冬小麦较适宜的处理方法
。
,钻种不 同 ,
应稍加调整 。
本研究为农业部玉点项 目 一 中的部分内容 。
参 考 文 献
日 陆兆新等 对水稻的诱变效应 不同时间预浸后 诱发水稻抽穗朗
、
株高突变的研究 。 原子能农业应用 ,
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〔 〕 叠氮化钠处理期间和处理后的温度对大麦 损伤和 叶绿素突变的彤响 。 原子能农业译丛 , ,
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陈 子元等 核农学手册
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滋亡血 而喻“加扭君油 加血
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一 —卢宗海 实验设计 。 北京农业大学出版社 , 李 。
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〔 〕长谷川等 叠氮化钠对大麦的诱变效果
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殷传德译 自日本有种杂志 , , 。 一 。
〔了〕李社荣等 射线与 复合处理冬小麦的诱变效应 , 核农学报 , 增刊 , 一
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〔 〕潘瑞炽等 植物生理学 。 人民出版社 , 了
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