全 文 ：核 农 学 报 ,
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较低剂量辐照诱导亚洲玉米螟
产 ‘ , 染色体变异
及 不育的研究
康 文 刘琼茹 李元英
中国农业科学院原子能利用研究所 北京
本文研 究 了较低 剂量辐照 亚洲 玉米螟 , , 的 染 色休 变
异及 , 不育情况 。 结果表明 , 亚洲 玉米螟的正常染 色体为 , 属多着丝点染 色休 。
较低的辐照 剂量也能诱导当代产生 大 量染 色体变异 , , 的不 育与亲代染 色体 变异有
密切 关来 , 但这种 关来仅传递一代 , 到 代 , 育性墓本恢复 。
关键词 辐照 亚洲 玉米螟 染 色体 , 不育
前 言
亚洲玉米螟 是我国粮食生产的一大重要害虫 。 多年来为有效
控制玉米螟的为害做了大量工作 , 虽取得较好效果 , 但仍然存在一些问题
。
, 不育 也称遗传不
育 作为综合治理的重要措施 , 具有一定的优点 , 如防效持久 、 不污染环境 、 不产生抗性等 , 因此
受到越来越多的重视川 。
与其它鳞翅 目害虫一样 , 玉米螟需要很高的辐照剂量才能诱导不育 , 绝育剂量高达 一
。但是许多研究结果表明〔,
‘
,
, 〕, 高剂量辐照会大大降低成虫的寿命 、 飞翔能力和交尾竞
争力 。 普遍认为 , 采用较低的辐照剂量可减轻体细胞的辐射损伤 , 从而提高辐照虫在 自然界的
适应性和竞争力 。但辐照剂量太低 , 育性随之提高 , 防治效果差 。 因而选择合适的辐照剂量是有
效应用 , 不育的重要环节 ‘
· 〕。本文采用较低的辐照剂量 , 比较研究其对染色体变异的影响
及其与育性的关系 , 这对正确选择辐照剂量具有指导意义 。
材 料 与 方 法
试材 选用人工饲养的玉米螟 , 在温度 ℃、相对湿度 一 下饲养 。选择羽化
前两天的蛹 , 分别用 、 、 和 ℃ 射线辐照 。羽化成虫立即与正常成虫配对 , 产卵 。
分别饲养至育性全部恢复 , 统计孵化率等性状 。
染色体制片方法 采用细胞悬浮法 , 每次取 一 龄幼虫 一 头 , 在 ’ 溶液 中
此文于 年 月 日收到
核 农 学 报 卷
解剖 , 取出雄虫肇丸 , 转移到少量 溶液 甲醇 冰醋酸 一 中浸泡 , 取 滴此
溶 液滴在预 热 ℃的玻 片上 , 然后 在 室 温 下将其干燥 , 用 染液 染色
, 镜检
、 拍照 。
结 果 与 分 析
一 不同剂 辐照对染色体变异的影响
镜检结果 图版 表明 , 亚洲玉米螟的染色体与其它鳞翅 目昆虫相似 , 为多着丝点染色体
没有明显可见的着丝点 , 染色体个数 一 , 个体间在长度上差异不明显 。 由于以上特性 , 运
用常规的染 色体长度分析方法测出的结果不理想 , 细胞间染色体长度的误差有时还大于染色
体本身长度 , 故测量结果不在此列出 。
图版 玉米螟细胞分裂中期染色体
正常染色体 ,代染色体变异 杆状 、环状 、链状和碎片等 和 代变异染色体
一 , ,
子
镜检结果表明 , 经辐照的玉米螟 , 其当代生殖细胞的染色体产生大量的变异 , 如环 、 链 、碎
片等 图版 一 一 。 这些变异的染色体在细胞分裂中使其所携带的遗传物质不平衡 , 导致细
胞死亡 。表 说明 , 不同剂量辐照的玉米螟 , 其 代染色体变异没有显著差异 , 一 代的染色体
变异亦相似 。 从这一结果看出 , 在本试验剂量范围内 , 不同的辐照剂量对成虫生殖细胞染色体
的损伤程度大致相似 。然而 , 辐照玉米螟的 代和 代间的染色体变异差异极显著 , , 代的变
异率为 左右 , 而 代只有 左右 , 在变异程度上 , 代 图版 一 与 代 图版 一
一 间也明显不同 , 如在 ,代中 , 可发现 个以上染色体粘连成杆状或环状 , 而在 代中 , 多数
为 一 个染色体之间的粘连 。
二 辐照亚洲玉米螟 ,代和 代的不育
从表 可看出 , 随着辐照剂量的增加 , 玉米螟亲代卵的死亡率也增大 , 但 与
辐 照的 , 以及 与 辐照的 , 亲代卵的孵化率差异不 显著 , 而 与 辐照
较低剂量辐照诱导亚洲玉米螟 阴 染色体变异及 不育的研究
表 不同剂量辐照染色体变异情况
处 理
中期细胞数 变异细胞数
黑了 介七
变异率
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、矛
,
户卫产,声早今人︺么曰爪孟目鑫胜卫又以﹄口‘匕」二,乃乙,﹄,立,且目‘了、了口‘、、
注 中期细胞占镜检细胞 。 。
由于 , 不育 , 舍 和 舍 无数据 。
舍 舍
表 不同剂量辐照 代卵的孵化情况
,
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处 理 卵 卵孵化数 孵化率
早今上︺鑫‘个‘﹄,上夕目,白
的却有显著差异 。从表 可看出 , 辐照玉米螟的 , 代 , 其卵的死亡率也随着亲代辐照剂量的增
加而加剧 。与表 比较 , 各处理间卵的死亡率均显著高于亲代 , 辐照的玉米螟 , 其 ,代的
不育率高达 一 , 这与染色体的变异密切相关 。 说明染色体的变异是引起不育的重要因
素 。表 结果表明 , 不同剂量辐照 , 代的卵的孵化率与对照基本相同 , 说明 代的育性 已经恢
复 。 这与染色体变异相一致 与图版 一 同 , 故省略 , 从而也可说明染色体的变异与不育密切
相关
。
值得注意的是 , 色 , 舍火 早处理的卵的孵化率与对照差异显著 , 也即育性未完全
恢复 。 因此可以认为 , 采用适宜的较低剂量辐照 , 也可使不育传递较多的代数 。
讨 论
一 亚洲玉米螟 , 不育与染色体变异 。
从上述辐照玉米螟的染色体及各代卵孵化率的分析结果得出 , 辐照使染色体产生变异是
导 致不育的主要原因 , 而鳞翅 目昆虫的染色体的特性 漫着丝点 又使这种不育有了新的表现
核 农 学 报 卷
表 辐照诱导亚洲玉米螟 , 代不育情况
处 理 卵 卵孵化数 卵孵化率
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亡工白曰丹仓
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含早言全﹄、产,声‘户夕尹早人舍上亡仁」,勺几,上‘门乙八口产、声忆、了矛‘吸产
表 辐照诱导亚洲玉米螟 代不育情况
,
处 理 卵 卵孵化数
一
卵孵化率
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舍早言早言咭舍‘ ,、,工产户、声协口月,﹄皿几早舍巴匕亡,胜﹄几,人,二了‘、矛百、‘
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注 由于 不育 , 代 早 , 舍 早及 早 , 舍 早无数据 。
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一
形式 , 即 不育 遗传不育 。 也就是说 , 辐照不仅能使当代表现一定的不育性 , 而且使 , 的不
育性大大高于辐照亲代 。辐照使染色体产生的断裂和碎片 , 在细胞分裂中进行重组 , 其主要形
式之一是染色体易位 。 易位染色体由于其漫着丝点的特性 , 在有丝分裂时不会丢失 , 多数可以
传递到下一代 。而在减数分裂时 , 却会造成染色体的重复和缺失 , 致使细胞所携带的遗传物质
不平衡而死亡 〔一 〕。并且死亡率大大高于辐照当代 。基于试验结果 , 可以认为 , 染色体变异的传
递是造成 不育的主要原因 。
二 亚洲玉米螟辐照剂量的选择 。
辐照剂量的选择不仅要考虑其不育率 , 而且要考虑辐照对成虫寿命 、飞翔能力和交尾竞争
力的影响 。从染色体的分析结果可看出 , 在不同剂量下 , 辐照当代的染色体畸变率无明显差异 。
据此应选择 或 为好 , 但从卵的死亡率分析表明 , 上述较低的剂量辐照 , 其当代的
不育率较低 , 影响防治效果 , 综合上述结果分析 , 可认为 应为合适的
辐照剂量 。
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参 考 文 献
张和琴等
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剥用电离辐射导致雄性不育防治玉米螟的可能性
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原子能科学技术 , ”“”, “ “一“““
李元英等 。创匕小食心虫 净 二 ￡妙 , 辐射不育的细胞遗传学研究 核农学报 , ,
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