全 文 ：　 Ｇｕｉｈａｉａ　 Ａｕｇ. ２０１６ꎬ ３６(８):９０６－９１４
ｈｔｔｐ: / / ｊｏｕｒｎａｌ.ｇｘｚｗ.ｇｘｉｂ.ｃｎ
ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ.ｇｕｉｈａｉａ－ｊｏｕｒｎａｌ.ｃｏｍ
ＤＯＩ: １０.１１９３１ / ｇｕｉｈａｉａ.ｇｘｚｗ２０１５０３０３７
石海春ꎬ 陈超杰ꎬ 夏伟ꎬ 等. ＥＭＳ对三个玉米自交系的诱变效应分析[Ｊ]. 广西植物ꎬ ２０１６ꎬ ３６(８):９０６－９１４
ＳＨＩ ＨＣꎬ ＣＨＥＮ ＣＪꎬ ＸＩＡ Ｗꎬ ｅｔ ａｌ. Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｍｕｔａｇｅｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ｏｎ ｔｈｒｅｅ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ[Ｊ]. Ｇｕｉｈａｉａꎬ ２０１６ꎬ ３６(８):９０６－９１４
ＥＭＳ对三个玉米自交系的诱变效应分析
石海春１ꎬ 陈超杰１ꎬ３ꎬ 夏　 伟２ꎬ 余学杰１ꎬ 柯永培１ꎬ２∗
( １. 四川农业大学 农学院ꎬ 成都 ６１１１３０ꎻ ２. 四川农业大学 正红生物技术有限责任公司ꎬ
成都 ６１０２１３ꎻ ３. 北京百迈客生物科技有限公司ꎬ 北京 １０１３９９ )
摘　 要: ＥＭＳ诱变玉米花粉是玉米化学诱变的主要技术ꎮ 该研究以生产上 ３ 个常用的玉米自交系 Ｋ３０５、２１￣
ＥＳ、Ｒ０８为材料ꎬ对其花粉用不同浓度的 ＥＭＳ诱变处理ꎬ探讨其 ＥＭＳ诱变的最佳浓度范围ꎬ明确其诱变效应ꎮ
结果表明:３个自交系经过不同浓度的 ＥＭＳ诱变后ꎬ其结实率随着浓度的增大表现出减小的趋势ꎬ从其半致死
剂量来看ꎬＥＭＳ诱变花粉的适宜浓度范围自交系 Ｋ３０５和 Ｒ０８均为 ０.６７~１.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１ꎬ２１￣ＥＳ在 １.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１附
近ꎮ Ｍ１代不同性状其变异幅度和变异系数与对照相比主要表现出增大的趋势ꎬ其不同性状的生物学效应在
材料间表现不一致ꎬ表明性状在不同材料间对 ＥＭＳ的敏感性不一样ꎬ生育期表现为 ２１￣ＥＳ>Ｋ３０５>Ｒ０８ꎻ主要株
型性状表现为 Ｒ０８>２１￣ＥＳ>Ｋ３０５ꎻ主要雄穗性状 Ｋ３０５和 ２１￣ＥＳ比 Ｒ０８敏感ꎻ主要果穗性状表现为 ２１￣ＥＳ>Ｋ３０５>
Ｒ０８ꎮ Ｍ２代整体表现为变异谱扩大ꎬ其株高、穗位高和叶面积以及主要果穗性状的变异表现复杂ꎬ主要雄穗性
状中除 Ｋ３０５的 Ｍ２株系雄穗分枝数呈双向变异外ꎬ其余 Ｍ２株系整体偏向于雄穗变短ꎬ雄穗分枝数减小ꎮ 该研
究结果为后续研究和应用打下了基础ꎮ
关键词: 玉米ꎬ 自交系ꎬ ＥＭＳꎬ 诱变效应
中图分类号: Ｑ９４５.４９ꎬ Ｓ３３５.３　 　 文献标识码: Ａ　 　 文章编号: １０００￣３１４２(２０１６)０８￣０９０６￣０９
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｍｕｔａｇｅｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ
ｏｎ ｔｈｒｅｅ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ
ＳＨＩ Ｈａｉ￣Ｃｈｕｎ１ꎬ ＣＨＥＮ Ｃｈａｏ￣Ｊｉｅ１ꎬ３ꎬ ＸＩＡ Ｗｅｉ２ꎬ ＹＵ Ｘｕｅ￣Ｊｉｅ１ꎬ ＫＥ Ｙｏｎｇ￣Ｐｅｉ１ꎬ２∗
( １. Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅꎬ Ｓｉｃｈｕａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｔｉｙꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１１１３０ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｓｉｃｈｕａｎ Ｎｏｎｇｄａ Ｚｈｅｎｇｈｏｎｇ
Ｂｉｏｌ. Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０２１３ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｂｉｏｍａｒｋｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０１３９９ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｆｏｒ ｎｏｗꎬ ａｓ ａ ｍａｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＥＭＳ ｉｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｃｒｅａｔｅ ｔｈｅ ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ ｉｎ ｈｉｇｈｅｒ ｐｌａｎｔ. Ｉｎ ｔｈｉｓ
ｓｔｕｄｙꎬ ｗｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＥＭＳ ｆｏｒ ｃｒｅａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｕｔａｔｉｏｎｓ ｕｓｉｎｇ ｔｈｒｅｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ
Ｋ３０５ꎬ Ｒ０８ꎬ ２１￣ＥＳ ａｓ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓꎬ ｂｙ ｔｒｅａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｉｚｅ ｐｏｌｌｅｎｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＥＭＳ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｅｄ ｓｅｔｔｉｎｇ ｒａｔｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ＥＭＳ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎꎬ ｆｏｒ ｔｈｅ ｈａｌｆ ｌｅｔｈａｌ ｄｏｓｅꎬ ｔｈｅ ｏｐｔｉ￣
ｍａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＥＭＳ ｆｏｒ Ｋ３０５ ａｎｄ Ｒ０８ ｗｅｒｅ ０.６７－１.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１ꎬ ｆｏｒ ２１￣ＥＳ ｗａｓ １.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｍｌ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒａｎｇｓ ａｎｄ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｔｒａｉｔｓ ｗｅｒｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒａｉｔｓ ｈａｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓꎬ
ｗｈｉｃｈ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒａｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｈａｄ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ
收稿日期: ２０１５￣０３￣２６　 　 修回日期: ２０１５￣０５￣１０
基金项目: 四川省战略性新兴产业发展专项(ＳＣ２０１３５１０１２２０２３)ꎻ四川省科技支撑计划项目(２０１１ＦＺ０１１９)ꎻ四川省“十二五”农作物育种攻关项
目(２０１１￣３￣１１)ꎻ四川省教育厅自筹项目(１２ＺＡ２７１)[Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｆｕｎｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｓｔｒａｔｅｇｉｃ Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖ￣
ｉｎｃｅ (ＳＣ２０１３５１０１２２０２３)ꎻ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒ ＆ Ｄ Ｐｒｏｇｒａｍ (２０１１ＦＺ０１１９)ꎻ “ ｔｈｅ Ｔｗｅｌｆｔｈ Ｆｉｖｅ￣Ｙｅａｒ” Ｃｒｏｐ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｏｆ Ｓｉ￣
ｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ(２０１１￣３￣１１)ꎻ Ｓｅｌｆ￣ｆｉｎａｎｃｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｏｆｆｉｃｅ(１２ＺＡ２７１)]ꎮ
作者简介: 石海春(１９７４￣)ꎬ男ꎬ四川宣汉人ꎬ博士ꎬ副教授ꎬ主要从事玉米遗传育种研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｈａｉｃｈｕｎ１６９＠ １６３.ｃｏｍꎮ
∗通讯作者: 柯永培ꎬ博士ꎬ教授ꎬ主要从事玉米遗传育种研究ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｋｅｙｐ１６９＠ １６３.ｃｏｍꎮ
ｏｆ ＥＭＳꎬ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ ｗａｓ ２１￣ＥＳ>Ｋ３０５>Ｒ０８ꎬ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ ｔｙｐｅ ｔｒａｉｔｓ ｗａｓ Ｒ０８>２１￣ＥＳ>
Ｋ３０５ꎻ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔａｓｓｅｌ ｔｒａｉｔｓ ｗａｓ Ｋ３０５>２１￣ＥＳ>Ｒ０８ꎬ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅａｒ ｔｒａｉｔｓ ｗａｓ ２１￣ＥＳ>Ｋ３０５>Ｒ０８. Ｔｈｅ
ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｕｔａｇｅｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎ Ｍ２ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｇｅｎｅｒａｌ ｍｕｔａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｗａｓ ｅｘｐａｎｄｅｄꎬ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔ
ｈｅｉｇｈｔꎬ ｅａｒ ｈｅｉｇｈｔꎬ ｌｅａｆ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅａｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ ｗｉｄｅｌｙ. Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔａｓｓｅｌ ｔｒａｉｔｓ ｗｅｒｅ ｔｗｏ￣ｗａｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ
ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ｂｒａｎｃｈ ｎｕｍｂｅｒ ｉｎ Ｋ３０５ Ｍ２ ｓｔｒａｉｎｓ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ
ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｍａｉｚｅꎬ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓꎬ ＥＭＳꎬ ｍｕｔａｇｅｎｉｃ ｅｆｆｅｃｔｓ
　 　 不断加强对玉米种质资源的改良、扩增和创新ꎬ
可以满足对玉米杂交种产量、品质和抗逆性不断提
高的要求ꎬ实现农业生产的可持续发展ꎮ 诱变技术
创造的突变率是自然突变的 １００ ~ １ ０００ 倍ꎬ变异范
围广ꎬ性状稳定快ꎬ是种质资源创新的重要途径之
一ꎬ化学诱变育种是扩大种质基础的一种快速、高效
的育种方法 (周柱华和王增贵ꎬ１９９７ꎬ温贤芳等ꎬ
２００４)ꎬ其中 ＥＭＳ￣石蜡油诱变技术简便快捷ꎬ被公认
为是最有效的化学诱变技术之一(Ｂｉｒｄ ＆ Ｎｅｕｆｆｅｒꎬ
１９８７ꎬ刘翔等ꎬ２０１４)ꎮ 我国化学诱变育种经几十年
的发展取得了令世人瞩目的成就ꎬ诱变育成的品种
数量和种植面积居世界首位ꎬ大量应用的作物有水
稻(王彩芬等ꎬ２０１１ꎻ罗文龙等ꎬ２０１４)、小麦(薛芳
等ꎬ２０１０ꎻ张纪元等ꎬ２０１４)、玉米(刘晓丽等ꎬ２００６ꎻ
郑向阳等ꎬ２０１３)、油菜(薛元超等ꎬ２０１２)、大豆(姜
振峰等ꎬ２００６ꎻ吴秀红等ꎬ２０１２)和番茄(杨建华等ꎬ
２０１４)等ꎬ创造了显著的社会经济效益ꎮ
本研究以西南区 ３个常用的优良玉米自交系为
材料ꎬ用不同浓度的 ＥＭＳ 诱变处理其花粉ꎬ通过对
Ｍ０结实率来探讨每个材料适宜的 ＥＭＳ 诱变浓度范
围ꎻ综合分析 Ｍ１代诱变系的生物学效应和 Ｍ２代的
诱变效应ꎬ期望选出遗传差异大、综合性状优良的诱
变系ꎬ以丰富可供玉米育种利用的种质资源ꎬ为后续
研究和应用打下基础ꎮ
１　 材料与方法
１.１ 供试材料
材料为四川农大正红生物技术有限责任公司提
供的玉米自交系 Ｋ３０５、Ｒ０８ 和 ２１￣ＥＳꎮ 诱变剂为美
国西格玛奥德里奇公司生产的甲基磺酸乙酯
(ＥＭＳ)ꎬ载体剂为成都市科龙化工试剂厂生产液体
石蜡ꎮ
１.２ 试验方法
１.２.１ 自交系的处理及操作 　 处理液的制备参照
Ｎｅｕｆｆｅｒ(１９８７)的方法进行ꎮ 在诱变当天上午ꎬ配成
２ × １０￣３、１.６７ × １０￣３、１.０ × １０￣３、０.６７ × １０￣３、０.５０ ×
１０￣３ ｍＬ􀅰Ｌ￣１五种浓度的 ＥＭＳ￣石蜡油溶液各 １０ ｍＬꎬ
分别倒入小玻璃瓶中备用ꎬ纯石蜡油为对照(ＣＫ)ꎮ
田间诱变处理ꎬ选择生育期相对一致的优良单株套
雌穗ꎬ待花丝抽出 １ ~ ２ ｄ 后ꎬ用酒精消毒后的剪刀
在下午 ６:００左右对花丝进行整理ꎬ让花丝相对整齐
一致ꎻ第二天中午 １２:００－１３:００ꎬ收集 ３６ ｈ前套袋的
新鲜花粉ꎬ用筛网除掉花药以后倒入各种 ＥＭＳ 处理
浓度小瓶中(每瓶倒 １ ｇ 左右的花粉)ꎬ室温黑暗条
件下摇晃混匀ꎬ４５ ｍｉｎ后ꎬ用毛笔均匀涂在花丝上ꎬ套
袋标记ꎮ
１.２.２ 诱变后代的处理 　 Ｍｏꎬ成熟收获时统计每个
浓度处理的结实率ꎮ Ｍ１ꎬ２０１２ 年冬季将 Ｍ１种子种
植在海南陵水ꎬ行宽 ３.５ ｍꎬ行距 ０.８ ｍꎬ每行 ７穴ꎬ每
穴 ３粒ꎬ每个浓度处理各种植 ６行ꎬ另种 ２行仅用石
蜡处理花粉所结的种子作为对照ꎬ分单株挂牌标记ꎬ
全部单株自交ꎬ田间单株调查和单株收获ꎬ观察记录
果穗变异和室内考种ꎮ Ｍ２ꎬ每个处理综合选择 ５ 个
农艺性状良好、符合育种需要的 Ｍ２代株系进行田间
种植ꎬ同时种植 Ｍ１代有特殊生物效应变化的株系ꎬ
Ｍ２株系种植在四川双流ꎬ同时每个株系选择优良单
株套袋自交ꎬ获得 Ｍ３种子ꎬ供后续研究和应用ꎮ
１.３ 指标测定及数据处理
对 Ｍ１代和 Ｍ２代ꎬ田间考察性状主要有散粉期、
吐丝期、株高、穗位高、叶长、叶宽、一级雄穗长、一级
雄穗分枝数ꎻ室内考查指标主要有穗长、穗粗、穗行
数、百粒重ꎮ 与对照进行对比分析ꎬ比较各性状的变
异幅度、变异系数和平均值差异ꎬ以上数据在 ＳＰＳＳ
１９.０软件上进行分析ꎮ
２　 结果与分析
２.１ Ｍ０代的结实率分析
３个玉米自交系经不同浓度的 ＥＭＳ处理后ꎬ 其
７０９８期　 　 　 　 　 　 　 　 　 石海春等: ＥＭＳ对三个玉米自交系的诱变效应分析
表 １　 ＥＭＳ处理对玉米自交系Ｍ０代结实率的影响
Ｔａｂｌｅ １　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ０ ｓｅｅｄ ｓｅｔｔｉｎｇ
ｒａｔｅ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ
自交系
Ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅ
处理浓度
Ｔｒｅａｔｅｄ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
(ｍＬ􀅰Ｌ￣１)
处理株数
Ｔｒｅａｔｅｄ
ｐｌａｎｔ
ｎｕｍｂｅｒ
结实粒数
Ｓｅｅｄ
ｎｕｍｂｅｒ
结实率
Ｓｅｅｄ ｓｅｔｔｉｎｇ
ｒａｔｅ
(％)
Ｋ３０５ ０ (ＣＫ) ７ ９８０ —
０.５ ７ ８２８ ８４.４９
０.６７ ７ ７４０ ７５.５１
１.０ ７ ４４９ ４５.８２
１.６７ ７ ３２９ ３３.５７
２.０ ７ ３１８ ３２.４５
Ｒ０８ ０ (ＣＫ) ４ ５８４ —
０.５ ４ ４６０ ７８.７７
０.６７ ４ ３７０ ６３.３６
１.０ ４ ２７７ ４７.４３
１.６７ ４ ２０２ ３４.５９
２.０ ４ ４２ ７.１９
２１￣ＥＳ ０ (ＣＫ) ７ １０４５ —
０.５ ７ ８１０ ７７.５１
０.６７ ７ ６４５ ６１.７２
１.０ ７ ５９０ ５６.４６
１.６７ ７ ５３７ ５１.３９
２.０ ７ ３４８ ３３.３０
结实率不同ꎬ但均表现出随浓度的增加呈下降的趋
势(表 １)ꎮ 表 １ 显示ꎬ结实率达 ５０％(即半致死剂
量)的 ＥＭＳ 浓度范围 Ｋ３０５ 和 Ｒ０８ 在 ０. ６７ ~ １. ０
ｍＬ􀅰Ｌ￣１之间ꎬ２１￣ＥＳ在 １.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１附近ꎬ可分别视
为对 ３ 个自交系进行花粉 ＥＭＳ 诱变的适宜诱变
浓度ꎮ
２.２ Ｍ１代的生物学效应分析
２.２.１ 吐丝期、散粉期　 ３个自交系 Ｍ１代株系的散粉
期和吐丝期均有延长的趋势ꎬ且随着 ＥＭＳ 浓度的增
加趋势更明显(表 ２)ꎮ 表 ２显示ꎬ与相应对照相比ꎬ
Ｒ０８诱变系吐丝、散粉期差异不显著ꎬＫ３０５ 诱变系
吐丝、散粉期在低浓度下差异不显著ꎬ在≥１. ６７
ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时差异显著ꎻ２１￣ＥＳ诱变系散粉期在≥
０.５ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时ꎬ吐丝期在≥ ０.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度
时差异显著ꎬ说明不同材料的吐丝、散粉期对 ＥＭＳ
的敏感性不同ꎬ其敏感性表现为 ２１￣ＥＳ> Ｋ３０５>Ｒ０８ꎮ
此外ꎬ除 Ｒ０８ 经 ０.５ ｍＬ􀅰Ｌ￣１诱变后的散粉期和 ２１￣
ＥＳ 经 ０.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１诱变后的吐丝期变异系数略低
于对照外ꎬ其他的变异幅度和变异系数都比相应对
照大ꎬ且随浓度的增加表现出加大的趋势ꎮ
２.２.２ 株高、穗位高和叶面积　 从表 ３ 可以看出ꎬ除
Ｋ３０５经 ０.５ ｍＬ􀅰Ｌ￣１诱变后的株高、穗位高、叶面积
比对照略有增大外ꎬ其他浓度下的诱变系均比对照
小ꎬ且随着 ＥＭＳ浓度的增加减小趋势明显ꎬ其中株
高、穗位高在≥２.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时差异显著ꎻＲ０８ 诱
变系的株高、穗位高、叶面积均比对照小ꎬ且随着
ＥＭＳ浓度的增加减小趋势明显ꎬ其中株高、叶面积
在≥１.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时ꎬ穗位高在≥０.５ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓
度时差异显著ꎻ２１￣ＥＳ 诱变系的株高、穗位高、叶面
积均比对照小ꎬ且随着 ＥＭＳ浓度的增加减小趋势明
显ꎬ其中株高在≥１.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时ꎬ穗位高、叶面
积在≥１.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时差异显著ꎮ 说明不同材
料的株高、穗位高和叶面积对 ＥＭＳ 的敏感性不同ꎬ
其敏感性表现为 Ｒ０８>２１￣ＥＳ> Ｋ３０５ꎮ 此外ꎬ３ 份材
料 Ｍ１代株系的变异幅度和变异系数都比相应对照
大ꎬ且随浓度的增加表现出加大的趋势ꎮ
２.２.３ 主要雄穗性状　 从表 ４ 可以看出ꎬ３ 份材料除
Ｒ０８ 经 １.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１诱变后的雄穗长略大于对照
外ꎬ其他的主要雄穗性状都比对照小ꎬ且随着 ＥＭＳ
浓度的增加趋势更明显ꎮ 与相应对照相比ꎬＫ３０５ 诱
变系一级雄穗分枝数差异不显著ꎬ雄穗长在低浓度
下差异不显著ꎬ在≥１.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时显著下降ꎻ
Ｒ０８诱变系雄穗长差异不显著ꎬ一级雄穗分枝数在
低浓度下差异不显著ꎬ在≥２.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时显著
下降ꎻ２１￣ＥＳ诱变系雄穗长差异不显著ꎬ一级雄穗分
枝数在低浓度下差异不显著ꎬ在≥１.６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度
时显著下降ꎮ 说明不同材料的主要雄穗性状对
ＥＭＳ的敏感性和变异方向不同ꎬＫ３０５ 和 ２１￣ＥＳ 比
Ｒ０８敏感ꎬ且 Ｋ３０５ 变异偏向于雄穗长变短ꎬＲ０８ 和
２１￣ＥＳ偏向于分枝数减少ꎮ 此外ꎬ３份材料 Ｍ１代株系
的变异幅度和变异系数都比对照大ꎬ且随浓度增加有
增大的趋势ꎮ
２.２.４ 主要果穗性状 　 由表 ５ 可知ꎬ与相应对照相
比ꎬＫ３０５ 诱变系的主要果穗性状变小ꎬ其穗长、穗
行、百粒重差异不显著ꎬ穗粗在低浓度下差异不显
著ꎬ在≥１.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时差异显著ꎻＲ０８ 诱变系主
要果穗性状变化比较复杂ꎬ但差异不显著ꎻ２１￣ＥＳ 诱
变系的主要果穗性状都变小ꎬ其穗长、穗行差异不显
著ꎬ穗粗在≥１.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时、百粒重在≥１.６７
ｍＬ􀅰Ｌ￣１浓度时差异显著ꎬ说明不同材料的主要果穗
性状对 ＥＭＳ的敏感性不同ꎬ 其敏感性表现为 ２１￣ＥＳ>
８０９ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷
表 ２　 ＥＭＳ处理对玉米自交系Ｍ１吐丝、散粉期的影响
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ１ ｐｏｌｌｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｌｋｉｎｇ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ
自交系
Ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅ
处理浓度
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
(ｍＬ􀅰Ｌ￣１)
散粉期
Ｄａｙｓ ｆｒｏｍ ｓｏｗｉｎｇ ｔｏ ｐｏｌｌｅｎｉｎｇ
ＭＥ (ｄ) ＲＶ (ｄ) ＣＶ (％)
吐丝期
Ｄａｙｓ ｆｒｏｍ ｓｏｗｉｎｇ ｔｏ ｓｉｌｋｉｎｇ
ＭＥ (ｄ) ＲＶ (ｄ) ＣＶ (％)
Ｋ３０５ ０ (ＣＫ) ５１.５ ４７~５６ ５.００ ５０.３ ４６~５７ ６.１９
０.５ ５２.４ ４７~６１ ５.０９ ５１.５ ４７~６２ ６.４６
０.６７ ５２.７ ４７~６２ ６.９９ ５２.０ ４６~６４ ９.６１
１.０ ５３.２ ４９~６２ ５.６１ ５２.６ ４７~６３ ７.５９
１.６７ ５４.１∗ ４７~６２ ６.１５ ５４.９∗ ４６~６３ ８.２３
２.０ ５４.８∗ ４９~６９ ７.１１ ５５.７∗ ４７~７５ １０.４０
Ｒ０８ ０(ＣＫ) ５１.８ ４９~５８ ４.８７ ５１.０ ４８~５７ ４.７４
０.５ ５３.６ ４９~６０ ４.５５ ５３.４ ４８~５９ ５.７４
０.６７ ５２.１ ４７~６２ ５.９５ ５２.１ ４７~６３ ７.８１
１.０ ５３.３ ４９~６１ ５.６９ ５３.１ ４７~６１ ７.０３
１.６７ ５３.１ ４９~５９ ５.４４ ５３.１ ４８~６１ ６.００
２.０ ５２.６ ４７~６２ ６.６８ ５３.５ ４７~６４ ８.６２
２１￣ＥＳ ０(ＣＫ) ５５.０ ５１~５９ ４.３４ ５７.５ ５４~６４ ５.５３
０.５ ５７.０∗ ５１~６５ ５.２４ ５９.２ ４９~７１ ７.４０
０.６７ ５８.４∗ ５３~６３ ４.３５ ６０.０∗ ５３~７０ ５.４４
１.０ ５８.７∗ ５３~６６ ４.９７ ６０.７∗ ５４~７２ ６.２０
１.６７ ５９.１∗ ５４~６７ ４.８３ ６０.６∗ ５４~７２ ６.６０
２.０ ５９.２∗ ５３~６６ ５.１５ ６１.５∗ ５３~７１ ６.８１
　 注: ＭＥ. 平均值ꎻ ＲＶ. 变异幅度ꎻ ＣＶ. 变异系数ꎮ 下同ꎮ
　 Ｎｏｔｅ: ＭＥ. Ｍｅａｎꎻ ＲＶ. Ｒａｎｇｅ ｏｆ Ｖａｒｉａｔｉｏｎꎻ ＣＶ. Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ. Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ.
Ｋ３０５>Ｒ０８ꎮ 此外ꎬ３份材料Ｍ１代株系主要果穗性状
的变异幅度和变异系数除个别小于对照外ꎬ其它的
都大于相应对照ꎮ
２.３ Ｍ２株系主要性状变异分析
２.３.１ 株高、穗位高和叶面积 　 从平均值(表 ６)来
看ꎬ除来源于 Ｋ３０５ 的穗位高和来源于 Ｒ０８ 的叶面
积与其对照差异不显著外ꎬ其余各项均显著小于相
应对照ꎮ 另从诱变系中株高、穗位高、叶面积平均值
与对照的差异达到正、负向显著的株系数比例来看ꎬ
来源于 Ｋ３０５的 Ｍ２株系中分别为 １２％和 ５６％、１６％
和 ４０％、０％和 ６８％ꎻ来源于 Ｒ０８的Ｍ２株系中分别为
４％和 ６８％、８％和 ６４％、２０％和 １２％ꎻ来源于 ２１￣ＥＳ
的 Ｍ２株系中分别为 ０％和 ６０％、８％和 ６０％、０％和
９６％ꎬ表明其 Ｍ２株系的株高、穗位高和叶面积变异
表现复杂ꎬ如自交系 Ｋ３０５ 的 Ｍ２株系其株高和穗位
高主要表现为双向变异ꎬ而其叶面积却主要表现为
降低ꎻ而自交系 Ｒ０８的 Ｍ２株系 ３个性状均表现出双
向变异ꎬ２１￣ＥＳ 的 Ｍ２株系穗位高表现为双向变异ꎬ
而其株高和叶面积均表现出降低的趋势ꎮ
２.３.２ 主要雄穗性状　 从平均值(表 ７)来看ꎬ除来源
于 Ｋ３０５的一级雄穗分枝数和 Ｒ０８ 的雄穗长与对照
相比差异不显著外ꎬ其余均显著减小ꎮ 另外ꎬ从 Ｍ２
株系中雄穗长和一级雄穗分枝数平均值与对照的差
异达到正、负向显著的株系数比例来看ꎬ来源于
Ｋ３０５的 Ｍ２株系中分别为 ０％和 ４８％、２８％和 ２８％ꎻ
来源于 Ｒ０８ 的 Ｍ２株系中分别为 ４％和 ８％、０％和
８４％ꎻ来源于 ２１￣ＥＳ的 Ｍ２株系中分别为 ０％和 ７２％、
０％和 ６４％ꎬ表明除 Ｋ３０５Ｍ２株系的一级雄穗分枝数
呈双向变异外ꎬ其余 Ｍ２株系整体偏向于雄穗变短ꎬ
雄穗分枝数减小ꎬ标准差变大ꎬ变异谱扩大ꎮ
２.３.３ 主要果穗性状 　 从平均值(表 ８)来看ꎬ来源
于Ｋ３０５的Ｍ２株系的穗长、穗粗和百粒重显著低于
９０９８期　 　 　 　 　 　 　 　 　 石海春等: ＥＭＳ对三个玉米自交系的诱变效应分析
表 ３　 ＥＭＳ处理对玉米自交系Ｍ１株高、穗位高ꎬ叶面积的影响
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ１ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔꎬｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｍｕｔａｔｅｄ
自交系
Ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅ
处理浓度
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
(ｍＬ􀅰Ｌ￣１)
株高 Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ
ＭＥ (ｃｍ) ＲＶ (ｃｍ) ＣＶ (％)
穗位高 Ｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ
ＭＥ (ｃｍ) ＲＶ (ｃｍ) ＣＶ (％)
叶面积 Ｌｅａｆ ａｒｅａ
ＭＥ (ｍ２) ＲＶ (ｍ２) ＣＶ (％)
Ｋ３０５ ０(ＣＫ) １９５.８ １８５~２１５ ４.３３ ５３.３ ４５~７０ １３.４６ ０.８６８ ０.７０~１.００ １０.３１
０.５ １９７.４ １１０~２２０ ８.３０ ５６.２ ３０~８０ １６.１９ ０.９０３ ０.３７~１.１６ １７.１１
０.６７ １９４.１ １４０~２２０ ８.１２ ４９.９ ２０~７０ ２０.６７ ０.８５３ ０.４１~１.１５ １９.８３
１.０ １９２.４ １４５~２２０ ７.２７ ５０.０ ３０~７０ １８.００ ０.８６６ ０.４２~１.１０ １６.３２
１.６７ １８５.３ １５５~２１５ ８.２７ ４７.９ ３５~６５ １８.０４ ０.７８０ ０.４３~１.０２ １７.３１
２.０ １７９.８∗ １１５~２２０ １３.５７ ４３.５∗ １５~６５ ２５.１３ ０.８０６ ０.３０~１.１３ ２２.９５
Ｒ０８ ０(ＣＫ) １９１.９ １８５~２０７ ４.２６ ６６.９ ５０~８０ １１.６３ ０.８６２ ０.７１４~０.９８１ ８.２４
０.５ １８８.１ １６０~２１０ ５.７９ ６０.５∗ ４５~８０ １３.６７ ０.８３７ ０.６５１~１.０１２ １０.７３
０.６７ １８５.４ １３５~２２０ ９.８２ ６０.３∗ ４０~８０ １６.８９ ０.７９６ ０.４５１~１.０１５ １８.１３
１.０ １８１.５∗ １２０~２１５ ７.４３ ５３.０∗ ３３~６５ １３.３３ ０.７６６∗ ０.４９４~０.９８０ １５.６４
１.６７ １８０.９∗ １１５~２００ ９.５６ ５０.７∗ ２５~６５ １４.９７ ０.７２２∗ ０.４６８~１.０２５ １８.２２
２.０ １７４.２∗ １２０~２１０ １０.４７ ５０.８∗ ３０~７０ １７.３３ ０.７２７∗ ０.４１７~０.９７１ １６.９３
２１￣ＥＳ ０(ＣＫ) ２０３.６ １７５~２２０ ７.１７ ７３.９ ６０~８５ １０.９９ ０.８６９ ０.６１８~０.９９５ １３.０４
０.５ １９３.８ １５０~２２５ ９.５６ ７０.９ ５０~９０ １３.４７ ０.８１７ ０.５４９~１.０３５ １５.４２
０.６７ １９３.５ １５０~２２５ ８.９８ ７０.６ ５０~９０ １１.１７ ０.８１４ ０.５００~１.０３３ １４.８２
１.０ １８８.９∗ １５０~２２５ ９.６６ ７１.３ ５０~９５ １２.１１ ０.８０６ ０.５３９~１.０４３ １４.５８
１.６７ １８５.８∗ １２０~２２０ １２.２７ ６３.８∗ ３５~８５ １７.９３ ０.７７６∗ ０.４１１~１.００２ １８.０９
２.０ １７８.２∗ １２５~２２０ １４.０９ ６５.３∗ ３５~９０ １６.４４ ０.７５７∗ ０.４１７~１.１２７ １９.３４
Ｋ３０５ꎬ来源于 Ｒ０８的 Ｍ２株系的穗行数、百粒重显著
低于 Ｒ０８ꎬ来源于 ２１￣ＥＳ的 Ｍ２株系的穗粗显著大于
２１￣ＥＳꎻ另外ꎬ从诱变系中穗长、穗粗、穗行数、百粒重
平均值与对照的差异达到正、负向显著的株系数比
例来看ꎬ来源于 Ｋ３０５ 的 Ｍ２株系中分别为 ０％和
２８％、０％和 ５６％、０％和 １６％、０％和 ９６％ꎻ来源于 Ｒ０８
的 Ｍ２株系中分别为 ８％和 ４％、０％和 ３６％、０％和
７６％、４％和 ８４％ꎻ来源于 ２１￣ＥＳ 的 Ｍ２株系中分别为
４％和 ０％、４４％和 ０％、０％和 ２８％、５６％和 ３６％ꎮ 表
明其 Ｍ２代株系的穗长、穗粗、穗行数、百粒重变异表
现复杂ꎬ如自交系 Ｋ３０５ 的 Ｍ２株系中 ４ 个指标均表
现为显著降低或差异不明显ꎬ而自交系 Ｒ０８的 Ｍ２株
系中穗长和百粒重却表现为双向变异ꎬ自交系 ２１￣
ＥＳ的 Ｍ２株系中只有百粒重表现为双向变异ꎮ
２.３.４ 其它特殊变异　 在本研究过程中发现ꎬＲ０８ 和
２１￣ＥＳ的 Ｍ２代株系中各出现了 １ 个雄性不育突变
体ꎬ在自交系 Ｒ０８的 Ｍ２代株系中出现了 １个矮秆突
变体ꎬ它们的遗传特性还需要进一步研究ꎮ
３　 讨论与结论
３.１ 不同玉米自交系适宜的 ＥＭＳ诱变浓度
赵永亮等(１９９９)的研究表明ꎬ低浓度下结实率
虽高ꎬ可得到较多诱变材料ꎬ但诱发突变的频率较
低ꎻ高浓度下虽然诱发突变的频率较高ꎬ但结实率
低ꎬ不能得到足够的诱变材料ꎮ 本研究表明ꎬ３ 个自
交系经过不同浓度的 ＥＭＳ诱变后ꎬ其结实率随着浓
度的增大表现出减小的趋势ꎬ说明 ＥＭＳ 对玉米自交
系的抑制作用随着浓度的增加而增强ꎬ这与库来宝
(２００７)的研究结果一致ꎮ Ｋ３０５ 和 ２１￣ＥＳ 在 ２. ０
ｍＬ􀅰Ｌ￣１ ＥＭＳ处理下的结实率为 ３０％左右ꎬ而 Ｒ０８
仅为 ７％ꎬ说明 ＥＭＳ 对不同玉米自交系的影响因材
料不同而不同ꎮ 一般认为使 Ｍ１结实率达到 ５０％的
ＥＭＳ 浓度诱变效果最好ꎬ可作为最佳诱变剂量(崔
清志等ꎬ２０１３)ꎮ 因此ꎬ可初步认为ꎬＫ３０５ 和 Ｒ０８ 这
２个自交系适宜诱变浓度在 ０.６７~１.０ ｍＬ􀅰Ｌ￣１之间ꎬ
０１９ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷
表 ４　 ＥＭＳ处理对玉米自交系Ｍ１主要雄穗性状的影响
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ１ ｍａｉｎ ｔａｓｓｅｌ
ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｍｕｔａｔｅｄ
自交系
Ｉｎｂｒｅｄ
ｌｉｎｅ
处理浓度
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎ￣
ｔｒａｔｉｏｎ
(ｍＬ􀅰Ｌ￣１)
雄穗长
Ｂｒａｎｃｈ ｌｅｎｇｔｈ
ＭＥ
(ｃｍ)
ＲＶ
(ｃｍ)
ＣＶ
(％)
一级雄穗分枝数
Ｂｒａｎｃｈ ｎｕｍｂｅｒ
ＭＥ ＲＶ ＣＶ(％)
Ｋ３０５ ０ (ＣＫ) ３８.６ ３４~４２ ５.６８ ７.４ ４~１１ ３１.２
０.５ ３７.５ ２８~４４ １０.７３ ７.８ ２~１４ ３３.０４
０.６７ ３７.２ ２０~４２ １０.０４ ６.７ ２~１２ ３８.３８
１ ３６.４ ２５~４２ １０.５ ６.９ ２~１２ ３２.３２
１.６７ ３５.３∗ ２７~４１ ９.０２ ６.３ ２~１２ ４１.１５
２ ３５.４∗ ２４~４２ １１.０７ ６.５ １~１３ ４７.７８
Ｒ０８ ０ (ＣＫ) ３６.５ ３３~４１ ７.６３ ８.６ ４~１３ ３１.２７
０.５ ３５.６ ２７~４３ １０.９９ ７.６ ３~１２ ３４.２５
０.６７ ３４.６ ２３~４３ １２.８ ８.２ ２~１５ ３２.５６
１ ３５.２ ２４~４２ １１.３２ ７.２ ２~１２ ３２.１３
１.６７ ３８.３ ３０~４３ ９.１ ７.３ ２~１２ ３４.４０
２ ３５.６ ２３~４４ ９.８９ ６.２∗ １~１２ ４０.３５
２１￣ＥＳ ０ (ＣＫ) ３８.７ ３４~４５ ８.６２ ９.９ ７~１４ １６.３４
０.５ ３７.０ ２６~４４ １０.３１ ９.３ １~１５ ２７.２０
０.６７ ３８.１ ２８~４６ ９.４６ ９.１ ２~１４ ２４.２６
１ ３６.８ ２８~４４ ９.３５ ９.０ ２~１５ ２９.９６
１.６７ ３６.８ ２６~４４ ９.４７ ８.０∗ ０~１５ ３５.５６
２ ３６.８ ２２~４５ １１.６１ ７.３∗ ０~１３ ３４.５３
自交系 ２１￣ＥＳ 的最适诱变浓度在 １. ６７ ｍＬ􀅰Ｌ￣１
附近ꎮ
３.２ ＥＭＳ诱变Ｍ１、Ｍ２株系主要性状遗传变异
前人对 Ｍ１代生物学效应研究主要集中在出苗
率、成株率ꎬ突变体的调查及主要果穗性状上ꎬ对株
高、穗位高、叶面积、主要雄穗性状研究较少(李海
军ꎬ２００２ꎻ刘晓丽等ꎬ ２００６ꎻ库来宝ꎬ ２００７ꎻ焦杨ꎬ
２００７)ꎮ 本研究认为ꎬＭ１代主要表现为散粉期、吐丝
期延长ꎬ株高、穗位高降低ꎬ叶面积减小ꎬ一级雄穗长
和一级雄穗分枝数减小ꎬ且随着 ＥＭＳ 浓度的增加差
异越显著ꎬ这与李海军等(２００２)和库来宝(２００７)认
为 Ｍ１代受到的生理损伤大、长势低于对照的研究结
果一致ꎮ 不同浓度的 ＥＭＳ对 Ｍ１代的主要果穗性状
影响不大ꎬ这与杨镇等(２００６)和焦杨(２００７)认为
Ｍ１代果穗性状未发生明显变异的结果一致ꎮ
安学丽等(２００３)和杨镇等(２００６)研究认为 Ｍ２
代株高变异率高且主要变矮ꎬ而刁钰婵等(２００８)认
为 Ｍ２代株高主要变高ꎬ穗位高主要变矮ꎮ 本研究表
明ꎬＭ２代株高、穗位高和叶面积变异表现复杂ꎬ如自
交系 Ｒ０８的 Ｍ２株系 ３ 个性状均表现出双向变异ꎬ
Ｋ３０５ 的 Ｍ２株系株高和穗位高主要表现为双向变
异ꎬ而其叶面积却主要表现为降低ꎬ２１￣ＥＳ 的 Ｍ２株
系穗位高表现为双向变异ꎬ而其株高和叶面积均表
现出降低的趋势ꎮ 杨镇等(２００６)认为穗长和百粒
重的变异系数与对照相比变化较大ꎬ穗粗和穗行与
对照相比则不明显ꎻ刁钰婵等(２００８)认为 Ｍ２代主
要果穗性状的变异系数与对照相比从高到低依次为
百粒重、穗长、穗行和穗粗ꎮ 本研究认为 Ｍ２株系穗
长、穗粗、穗行数、百粒重变异表现复杂ꎬ如自交系
Ｋ３０５的 Ｍ２株系中 ４个指标均表现为显著降低或差
异不明显ꎬ而自交系 Ｒ０８的 Ｍ２株系中穗长和百粒重
却表现为双向变异ꎬ自交系 ２１￣ＥＳ 的 Ｍ２株系中只有
百粒重表现为双向变异ꎮ 另外ꎬ本研究还表明ꎬ除
Ｋ３０５的 Ｍ２株系一级雄穗分枝数呈双向变异外ꎬ其
余 Ｍ２株系整体偏向于雄穗变短ꎬ雄穗分枝数减小ꎮ
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１１９８期　 　 　 　 　 　 　 　 　 石海春等: ＥＭＳ对三个玉米自交系的诱变效应分析
表 ５　 ＥＭＳ处理对玉米自交系Ｍ１主要果穗性状的影响
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ１ ｍａｉｎ ｅａｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｍｕｔａｔｅｄ
自交系
Ｉｎｂｒｅｄ
ｌｉｎｅ
处理浓度
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
(ｍＬ􀅰Ｌ￣１)
穗长
Ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ
ＭＥ
(ｃｍ)
ＲＶ
(ｃｍ)
ＣＶ
(％)
穗粗
Ｅａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ
ＭＥ
(ｃｍ)
ＲＶ
(ｃｍ)
ＣＶ
(％)
穗行
Ｅａｒ ｒｏｗ
ＭＥ ＲＶ ＣＶ(％)
百粒重
１００￣ｓｅｅｄ ｗｅｉｇｈｔ
ＭＥ
(ｇ)
ＣＶ
(％)
Ｋ３０５ ０ (ＣＫ) １３.３ ８~１６.５ １２.６０ ４.３ ３.０~４.９ １０.４７ １６.９ １４~２０ ８.７８ ２２.５ １１.１２
０.５ １２.５ ９~２６.４ １９.７１ ４.２ ３.３~５.０ ９.４３ １６.５ １０~２０ １１.２４ ２２.３ １３.３１
０.６７ １２.３ ６.８~１７ １８.８０ ４.１ ３.２~４.９ ９.０９ １６.７ １０~２０ １３.１７ ２２.２ １６.２８
１ １２.１ ８.８~１９ １８.２１ ４.０∗ ３.１~４.９ ９.９６ １６.７ １４~２０ １１.２５ ２２.５ １３.９７
１.６７ １２.１ ８.０~１７ １９.１４ ４.０∗ ３.４~４.９ ８.０１ １６.２ １０~２０ １２.１４ ２２.３ １５.９５
２ １２.３ ７.０~１６ １５.４１ ４.０∗ ３.０~４.７ １０.３ １６.３ １４~２０ １２.２０ ２１.６ １４.５９
Ｒ０８ ０ (ＣＫ) １３.８ １１.０~１６ １１.０６ ４.１ ３.４~４.６ ７.５１ １２.８ １０~１６ １２.０３ ２３.４ １７.８２
０.５ １３.８ １０.５~１７.２ １４.４９ ４.１ ３.５~４.７ ８.５１ １３.０ １０~１６ １１.６９ ２４.５ ２１.６５
０.６７ １３.５ ９~１７.５ １６.１０ ３.９ ３.４~４.８ ８.８１ １３.６ １０~１６ ９.９０ ２３.８ ２１.６８
１ １３.２ ８~１７.３ １４.６５ ４.１ ２.５~４.８ １０.１３ １３.５ １２~１６ ８.９６ ２４.１ １７.８５
１.６７ １４.６ １１.５~１８ １２.０６ ４.０ ２.６~５.０ １４.６２ １３.２ １０~１６ １２.０８ ２４.７ ２４.００
２ １３.２ ７~１６.８ １６.８１ ３.９ ２.６~４.８ １２.０５ １３.３ １０~１６ １１.３９ ２１.７ ２７.３４
２１￣ＥＳ ０ (ＣＫ) １２.２ ９.６~１６ １４.９６ ４.２ ３.７~４.６ ６.６３ １４.９ １４~１６ ６.９５ ２４.９ ２５.０９
０.５ １１.１ ６.９~１６.５ １８.８９ ４.０ ３.５~４.８ ９.２６ １４.８ １２~１８ ９.３５ ２３.２ ２２.７４
０.６７ １１.３ ６.５~１４ １４.１１ ４.１ ３~４.７ ９.９２ １４.９ １２~１８ ９.８０ ２３.２ ２５.８１
１ １１.２ ６.２~１４ １４.３９ ３.９∗ ２.９~４.７ ９.９７ １４.９ １２~１８ ９.１７ ２２.０ ２５.５２
１.６７ １１ ５~１４.４ １９.６７ ３.９∗ ２.５~４.６ １２.５８ １４.５ １２~１８ ９.４１ ２１.６∗ ２４.８８
２ １０.６ ４.３~１４.５ ２０.４０ ３.９∗ ２.６~４.８ １２.３５ １４.４ １０~１８ ９.５２ １９.９∗ ２６.９０
表 ６　 ＥＭＳ处理对Ｍ２株高、穗位高、叶面积的影响
Ｔａｂｌｅ ６　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＥＭＳ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ２ ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔꎬｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ ａｎｄ ｌｅａｆ ａｒｅａ
材料
Ｍａｔｅｒｉａｌ
性状
Ｃｈａｒａｃｔｅｒ
对照均值 ± 标准差
Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ
ｏｆ ＣＫ ± ＳＤ
Ｍ２株系均值 ±
标准差
Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ
Ｍ２ ｌｉｎｅｓ ± ＳＤ
Ｍ２株系变异范围
Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ
Ｍ２ ｌｉｎｅｓ
显著增加频率
Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｔｈａｎ ＣＫ (％)
显著减小频率
Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｔｈａｎ
ＣＫ (％)
Ｋ３０５ 株高
Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ (ｃｍ)
１８７.５ ± １４.１３ １７８.４ ±２１.４６∗ ７６~２２７ １２ ５６
穗位高
Ｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ (ｃｍ)
４７.０ ± ６.６７ ４４.３ ± １２.２７ １１~８３ １６ ４０
叶面积
Ｌｅａｆ ａｒｅａ (ｍ２)
０.７００ ± ０.０９ ０.５９７ ± ０.１２∗ ０.２１４~１.１２７ ０ ６８
Ｒ０８ 株高
Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ (ｃｍ)
１９５.７ ± １１.９３ １８１.０ ± ２２.５３∗ ９７~２５０ ４ ６８
穗位高
Ｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ (ｃｍ)
６２.２ ± ８.８５ ５３.６ ± １４.２１∗ ２４~９５ ８ ６４
叶面积
Ｌｅａｆ ａｒｅａ (ｍ２)
０.６９０ ± ０.１１ ０.７３４ ± ０.１５ ０.３３０~１.２６６ ２０ １２
２１￣ＥＳ 株高
Ｐｌａｎｔ ｈｅｉｇｈｔ (ｃｍ)
１９３.３ ± ７.６３ １８１.０ ± １８.６１∗ １１０~２２２ ０ ６０
穗位高
Ｅａｒ ｈｅｉｇｈｔ (ｃｍ)
８７.４ ± ６.３８ ７９.６ ± １３.１３∗ ３９~１２５ ８ ６０
叶面积
Ｌｅａｆ ａｒｅａ (ｍ２)
０.８９２ ± ０.０６ ０.７０４ ± ０.１２∗ ０.２８２~１.１３８ ０ ９６
２１９ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷
表 ７　 ＥＭＳ处理对Ｍ２主要雄穗性状的影响
Ｔａｂｌｅ ７　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ２ ｍａｉｎ ｔａｓｓｅｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｂｙ ＥＭＳ
材料
Ｍａｔｅｒｉａｌ
性状
Ｃｈａｒａｃｔｅｒ
对照均值 ± 标准差
Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ
ｏｆ ＣＫ ± ＳＤ
Ｍ２株系均值 ±
标准差
Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ
Ｍ２ ｌｉｎｅｓ ± ＳＤ
Ｍ２株系变异范围
Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ
Ｍ２ ｌｉｎｅｓ
显著增加频率
Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｔｈａｎ
ＣＫ (％)
显著减小频率
Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｔｈａｎ
ＣＫ (％)
Ｋ３０５ 雄穗长
Ｂｒａｎｃｈ ｌｅｎｇｔｈ (ｃｍ)
４３.０ ± ４.７１ ４０.２ ± ４.９５∗ ２２~５８ ０ ４８
一级雄穗分枝数
Ｂｒａｎｃｈ ｎｕｍｂｅｒ
５.２ ± １.５３ ５.３ ± ２.５０ １~１８ ２８ ２８
Ｒ０８ 雄穗长
Ｂｒａｎｃｈ ｌｅｎｇｔｈ (ｃｍ)
３８.５ ± ３.２４ ３８.２ ± ６.８４ １６~５９ ４ ８
雄穗分枝数
Ｂｒａｎｃｈ ｎｕｍｂｅｒ
９.８ ± ２.７０ ６.９ ± ３.０６∗ １~１９ ０ ８４
２１￣ＥＳ 雄穗长
Ｂｒａｎｃｈ ｌｅｎｇｔｈ (ｃｍ)
３７.３ ± １.９９ ３４.４ ± ３.８９∗ ２１~４６ ０ ７２
一级雄穗分枝数
Ｂｒａｎｃｈ ｎｕｍｂｅｒ
９.１ ± １.９２ ７.６ ± ２.０４∗ １~１４ ０ ６４
表 ８　 ＥＭＳ处理对Ｍ２主要果穗性状的影响
Ｔａｂｌｅ ８　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｍ２ ｍａｉｎ ｅａｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｂｙ ＥＭＳ
材料
Ｍａｔｅｒｉａｌ
性状
Ｃｈａｒａｃｔｅｒ
对照均值 ± 标准差
Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ
ｏｆ ＣＫ ± ＳＤ
Ｍ２株系均值 ±
标准差
Ａｖｅｒａｇｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ
Ｍ２ ｌｉｎｅｓ ± ＳＤ
Ｍ２株系变异范围
Ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｏｆ
Ｍ２ ｌｉｎｅｓ
显著增加频率
Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｔｈａｎ
ＣＫ (％)
显著减小频率
Ｎｅｇａｔｉｖｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｔｈａｎ
ＣＫ (％)
Ｋ３０５ 穗长
Ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ (ｃｍ)
１１.６ ± １.３３ １０.３ ± ２.５３∗ ５~１６ ０ ２８
穗粗
Ｅａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ (ｃｍ)
３.４ ± ０.４５ ３.０ ± ０.４４∗ １.５~４.４ ０ ５６
穗行数
Ｅａｒ ｒｏｗ
１４.６ ± １.７１ １３.９ ± ２.２３ ８~２０ ０ １６
百粒重
１００￣ｓｅｅｄ ｗｅｉｇｈｔ (ｇ)
２０.２ ± ０.２２ １３.５ ± ３.３４∗ ７.９３~２５.２ ０ ９６
Ｒ０８ 穗长
Ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ (ｃｍ)
１２.３ ± ０.２９ １２.１ ± ２.３４ ３.５~１８ ８ ４
穗粗
Ｅａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ (ｃｍ)
３.４ ± ０.２６ ３.１ ± ０.４３ １.７~４.２ ０ ３６
穗行数
Ｅａｒ ｒｏｗ
１４.３ ± １.２８ １２.４ ± １.６４∗ ８~１６ ０ ７６
百粒重
１００￣ｓｅｅｄ ｗｅｉｇｈｔ (ｇ)
１５.９ ± ０.３０ １１.３ ± ３.４３∗ ４.５４~１９.６３ ４ ８４
２１￣ＥＳ 穗长
Ｅａｒ ｌｅｎｇｔｈ (ｃｍ)
７.７ ± ０.２１ ８.４ ± １.７９ ４.５~１３ ４ ０
穗粗
Ｅａｒ ｄｉａｍｅｔｅｒ (ｃｍ)
２.９ ± ０.１２ ３.４ ± ０.４３∗ １.９~４.４ ４４ ０
穗行数
Ｅａｒ ｒｏｗ
１４.０ ± ０.００ １２.６ ± １.９０ ８~１８ ０ ２８
百粒重
１００￣ｓｅｅｄ ｅｉｇｈｔ (ｇ)
１７.２ ± ０.１３ １９.６ ± ４.７４ １３~３１.０３ ５６ ３６
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( 上接第 ８９６页 Ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｆｒｏｍ ｐａｇｅ ８９６ )
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４１９ 广　 西　 植　 物　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ３６卷