全 文 ：核 农 学 报 一 仑
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丫射线诱变烟草花药培养的突变体
侈道儒 贾兴华
中国农业料学院烟草研究所 育州
本研 究科 用。“ 。丫舒线辐照烟草单核靠边期 的花药 , 诱导培养突变体
。 结果表
明 , 左右 的丫舒线时花粉 的出苗率有促进效应 时 , 花药出苗时间延长 , 出
苗花药率表花药产苗率明显降低 , 视为丰致死 荆量 时 , 虽有部分花药可 以 出
苗 , 但花药产苗率极低
。 诱变处理当代 出现白花突 变体 , 其后代 的 品 质 比 亲本品
种有明显改善 , 但杭病力下降 。 经试验 , 该 突 变 系在生产上有实用价值
。 ‘
关健词 丫 射 线 烟草 花药 白花突 变体
箭 台日翎, 口
从理论上推论 , 诱变处理单倍体细胞要比处理种子优越得多 。 因为单倍体细胞再生植株
不存在嵌合现象 , 突变体 经染色体加倍 , 便可得到纯合突变体
。
本研究试图利用 丫射线诱
导烟草小抱子产生遗传变异
, 通过花药培养
, 运用单倍体加速突变基因的纯化和稳定 , 探讨
烟草花药辐射诱变的适宜照射量
、
突变发生机制
, 以及突变体的遗传表现
。
材 料 与 方 法
供试材料 普通烟草栽培品种 从 一 丁坊子小黄金和 潘园黄的 花药 。
于大 田盛花期采集 , 花粉发育处于单核靠边期 。
‘
辐照处理 在山东省农科 院原子能农业利用研究所钻源辐照 。 照射量为
、
,
、 、 、 、 、 , 次重复 。
花药培养 辐照后的花药按常规方法接种培养 。 培养基采用不含激素的烟基 号
, ‘ · , ‘ , · ,
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几 , 铁盐 , 蔗糖 , 活性炭 , 琼脂 , 出
‘
苗 后移入
培养基使其健壮 , 尔后于温室栽培至成熟
。 出苗时 , 统计接种培养至开始出苗 所 需的时
间 日数 , 出苗后统计相对出苗花药率 出苗花药数 供试花药数 与对照之比 , 随 机 抽
样统计相对产苗率 出苗花药产苗株数 出苗花药个数 与对照之比 。 相 关回归分析 丫射线
此文于 年 月 日收到
叹 核 农 学 报 卷
对花药培养的出苗效应
。 · ’
突变体的加倍和鉴定 对性状表现优异的变异个体
, 使其染色休加倍成双倍体
, 并进行
自交
、
杂交 与亲本品种的正
、
反交 测定分析其遗传表现 。
试 验
、、
拳 果
一 丫射线对花药培养的出苗效应
从表 看 出 , 低于 辐照 , 对花药培养出苗所需的时间无明显影 响 , 但对花 药 出苗率
却有不同的辐射效应 。 在 中 , 运 一 、 坊子小黄金和 试材的相对出苗花 药率
分别 比对 照提高
、 和 坊子小黄金 出苗花药的相对产苗率也比对 照提
高 。 尽管 中的出苗花药率表现下降
, 但是 , 坊子小黄金出苗花药的产 苗 率 则
显著提高 , 比对照提高创 。 由此可见 , 低于 照射量对花药出苗率有一定促进 效应 ,
但材料之间 , 反应有所不 同
。 照射量达 以 上时 , 花药出苗时间延长 , 相对出苗花 药率和
出苗花药相对产苗率明显降低 , 并随着照射量的加大而下降 。 当照射量达 时
, 虽有部分
花药能出苗 , 但花药的出苗速度很缓慢 , 出苗势极弱 , 产苗率很低 , 据试验调查统计 , 平均
每百个花药才产苗 株左右 , 仅为对照的 。
表 不同照射 处理花药的出苗情况
丫一
项 目
八一
一
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材 料 照 射 量
出苗需要的 日数 一
二
, ⋯
相对出苗花药率 一
士
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。 了器
花药相对产苗率 一
甘于乙
一
二
’
⋯ 一
回归分析表明 照射量与花药出苗时间呈显著的直线正相关 , 即照射量愈大 , 花药 出苗
所需的时间愈长 , 直至丧失出苗能力 照射量与相对出苗花药率
、
照射灵与花药相对产苗率
之间呈显著的直线负相关 , 其 曲线拟合的线性关系如表
。
期表
丫射线诱变烟草花药培养的突变体
不同照射量处理与花药培养出苗力的线性关系
兮
畔 丫一
相关系数 相关程度
一
呱
出苗需要的日数 二 ‘ ‘
相对出苗花药率
力 ,
一 一
一
一
一
一
一 二
︿八花药相对产苗率 一
一 · 乌
一 二
一 二
’ 盛
二 射线对花药植株当代性状变异的影响
花药经辐照处理 , 培养产生的花药单倍体植株
, 在其 当代的整个生育期 书 , 木同照射量
处理间尚未观察到规律性 的辐射效应 , 但在 以上的处理中
, 发生少数植株畸形 叶片 组
织粗糙
, 节间短 , 植株矮化等不 良性状
。
在经 处理的 花粉植株中 , 有一单株的 花 冠
颜色为 白花变异
, 与对照相 比
,
除花色明显不同外 , 其它性状没有大的差异 。
、
三 突魔体后代的遗传变异分析
,
花色突变的遗传变异 白花突变体当代经染色体加倍形成的纯合双倍体 , 通 过 连续
个世代的种植观察
,
箕花色性状在各世代中为 白芭
, 无论在温室栽培还是在大 田栽培 , 花 色
性状没有受到环境条件的影 响 , 遗传性能稳定
‘
用 白花突变体与红花的亲本品种杂交 正交和反交 , 杂种 代全部表现红花性状 。
培养 白花突变体与红花亲本品 种 作父本 的杂种卫代花药 , 产生的 株花粉 植 株群体
中
,
表现红花和 白花性状的植株各 占 株 呈均衡的 分离比例 符合理论上一对等位基
因的配子分寰规律
。
从 白花突变体与红花亲本的杂种 代群体随机分离结果看 , 株的 群
体中 , 红花株 占 株 , 白花株 占 株 。 经 检验 , 基本符合一对等位基 因 的分离规 律
。
由此初步判明 , 该 白花性状的变异起源于红花性状的隐性单基 因突变
。
白花突变体伴随发生的其它性状变异 烟叶外观及品质的变异 。 白花 突变体当
代经组织培养加倍形成 个纯合双倍体无性系
,
,
分别编号为 白花 抓 白花
、
白花 , 与
其亲本品种 对 比进行农艺性状鉴定 。 行区
、
次重复试验结果显示
, 个无性 系 后 代 田
间落黄较好 , 烟叶烤后 色泽比亲本加深 ,
一
且油润 , 衡量烟叶烤后外观品质性伏药重要参数一级指 , 比亲本有明显提高 表 。 经方差分析 个无性系后代的原烟级指都达 到 了 水
平上的显著性差异 。 由此表明 ,
·
白花突变体在烟叶品质上也发生了有益变异
。 抗 病 性
涉的孪异
。 对 ”个无性系后代进行农艺性状鉴定的同时
, 进行了黑胫病人工诱发鉴 定
。 两 次
核 农 学 报 卷
表 白花突变系与亲本品种烟叶品质的级指比较
,
材 料 重 复
。
平 均
白花
白花
白花
对 照
重复试验结果 , 其病情指数分别平均为
、 和 , 而 亲本对 照 品 种 为
任 。 在生产试验巾观察到
, 白花突变体后代的黑胫病自然发病 率 也高于亲本对照 , 可
见 , 白花突变体对黑胫病的抗性不如亲本品种 。
白花突变系植物学性状的遗传表现 实验观察和测定结果表明 , 白花突变体后 代 的
个无性系的主要镇物学性状
, 除花 色明显与亲本不同外 ,
’
在叶形上 , 叶基部略变窄 , 叶端部
有加宽的现象 图版 一
。 其它如苗 色
、
叶色
、
株式
、
花序特征及生育期等性状 , 与亲本相
仿 图版 一 。 对其株高
、
叶数
、
叶长和叶宽等几个主要数量性状的测定结果表明 表 ,
虽然突变系的几个数量性状变异的离均差和变异系数有的较大
,
但是亲本对照也有相同的现
象 , 统计数 与对照相比 , 亦达不到显著差异水平 。 从几个数量性状的平均变异度分析 , 突变
体 个无性系的平均变异系数分别为
、 和 , 亲本对照为 。 因数量性状 易 受
环境条件的影响
, 与对照相 比也看不 出显著差异 。
图版
,
白花 及亲源品种 , 右 的叶形
白花 及亲源品种 , 右 的株形
,
,
, 一
期 丫射线诱变烟草花药培养的突变休
表 白花突变体后代几个数最性状的测定
℃
材 料
株 高
。
叶 腰 叶 长 腰 叶 宽
士 士 土 士
白燕”
,
土 土 士 士
白花
卜
土 土 土 呈 土
白花
王
土 土 土 士
对 照 ‘ 呈 土 土 土 土
讨 论
射 线辐照烟草花药 , 照射量 与花药培养的出苗率之间存在着直线变化关系 。 低 照射量
对花药 培养的出苗力有一定促进效应 , 但照射量达 时 , 花药 的出苗力受到明显抑制 , 继
续提高照射量 , 花药出苗力随之下降 照射量达 时 , 有的试材丧失出苗能力 , 已临近致
死剂量 。 材料之间反应有所不同 , 结合我们近几年先后用 丫射 线辐照 、 坊子小黄金 、 革
新一号 、 小黄金 、 金星 、 大白筋 等品种和杂种 代花药的培养结果 , 可以认为 ,
一般培养分化力强
、
出苗力高的材料 , 对辐射的反应较迟钝
, 承受的照射量亦大些 反之 ,
分化力弱
、、
出苗力差的材料 , 对辐射
一
的反应较敏感
,
承受的照射量亦小些 。
在 射 线诱变处理的 当代中
,
’
以上的照射量造成了少数植株个体性状发 育畸形 、
。 并
诱发产生了花 色的变异
。 因此
, 不论从花药培养的出苗效应上看 , 还是从造成的性状变异上
看 , 似可视作烟草花药辐射诱变的适宜照射量
。
辐照花药后 培养产生的花药植株 当代中 , 辐射诱发质量性状的变异较易识别 , 但在数量
性状上 , 由于本身变异的连续性 , 以及 同一定型品种所产生的花粉植株间遗 传上 的 细 微差
异 , 易与诱发的变异相 混 淆 而 不易在诱变 当代中区分 。 从对白花突变体后代的 自交和 与亲
本品种的杂种分离 鉴定看出 , 诱发产生的花 色性状变异 , 在杂交后代中表现为简单的遗传分
离
。 从 白花突变体与亲本品种对比试验中发现 , 白花突变体伴有品质及抗病性能的变异
, 经
统计学检验 , 也达到显著差异 。 说明 丫射线不仅使红花亲本品种诱发 了花 色突变 , 而且还同
时诱发了烟叶品质和抗病性能的变异 。
随着植物细胞 、 组织培养技术的实际应用 , 用能够分化为分生细胞的单倍体细胞作为诱
变材料 使突变基 因在单倍体水平上表达进而加倍成纯合二倍体 , 可 以直接防止二倍体的干
扰而造成的损失
。
本实验从实践 上看到 了单倍体材料在诱变育种中的有利属性 。 试验中获得
的白花突变系 , 虽然抗病性能有所下降 , 但品质有明显改善 , 经示范试验和试种 , 比对照品
生息
一
‘
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一。 , 一
种提高 的经济效益 。 因此可 以认为 , 应用 花药培养与辐射诱变相结合的方法 ,
’
是烟草品
种改良中扩大遗传变异
、 加速遗传变异 的可行途径
。
参 考 文 献
〔 〕丁 巨波 烟草育种 。 山东太学院出版
, 一 一 。
〕王琳清 植物突变育种的成就 。 原子能农业应用 , 一
〕郑企成译 组织培养中的诱发突变 。 原子能农业译丛
、 〔 〕赵世绪等译 植物育种的遗传学原理
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一
〔 〕贾兴华等 。烟草花药辐射诱变的初步探讨 。 中国烟草 , ,
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一 。
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