張小康 ,熊秋芳 ,陳玉霞 ,張雪清 ,李徳超 ,李世升
(1.武漢市蔬菜科學研究所,430345;2.湖北省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術研究所)
輻射誘變育種是獲得新種質(zhì)資源和選育新品種的有效途徑之一,其具有突變率高、突變譜寬、后代性狀穩(wěn)定快、育種周期短等優(yōu)點,且方法簡便,可在短時間內(nèi)改變植物的某一性狀。選擇合適的輻照劑量是輻射誘變育種的關鍵[1,2]。蘿卜(Raphanus sativusL.)是我國第二大蔬菜種植作物,年播種面積120余萬hm2,輻射育種在蘿卜中的應用國內(nèi)外報道甚少,本研究以6個常規(guī)蘿卜品種為試材,以60Co-γ射線為照射源,材料用不同劑量射線照射后在實驗室培養(yǎng)24~144 h,并統(tǒng)計發(fā)芽率,并用SPSS(Statistical package for the social science)19.0 軟件進行概率單位加權回歸法(Bliss法)計算蘿卜種子輻射誘變LD50[3],最后通過田間種植比較試驗進行數(shù)據(jù)對比驗證。
試驗在武漢市蔬菜科學研究所十字花科研究室實驗室進行。6個蘿卜品種均為本研究室的高代自交系,品種名稱及特征特性見表1。
將蘿卜種子裝入牛皮紙袋內(nèi),于2012年9月在湖北省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術研究所輻照中心進行輻射處理,輻射劑量共設18個處理,處理1(CK),0 Gy;處理 2,900 Gy;處理 3,1 100 Gy;處理4,1 300 Gy;處理 5,1 500 Gy;處理 6,1 700 Gy;處理7,1 900 Gy;處理 8,2 500 Gy;處理 9,3 000 Gy;處理10,3 500 Gy;處理 11,4 000 Gy;處理 12,5 000 Gy;處 理 13,6 000 Gy; 處 理 14,7 000 Gy; 處 理 15,8 000 Gy;處理 16,9 000 Gy;處理 17,10 000 Gy;處理18,20 000 Gy。將輻射處理及對照種子播于10 cm×10 cm的培養(yǎng)皿內(nèi),以一層濾紙為發(fā)芽床,置于25℃的恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi),每天通氣并注意保濕,每個品種每個劑量處理種子100粒,重復3次,于發(fā)芽24 h統(tǒng)計發(fā)芽率。
表1 各品種特征特性
表2 不同處理劑量下各品種24 h的發(fā)芽率
為進行數(shù)據(jù)對比,田間以C品種為樣本,將該蘿卜品種各誘變劑量及對照于2012年12月25日播種于日光溫室,按常規(guī)方法進行管理,觀察并統(tǒng)計各劑量下的發(fā)芽率、成苗率和畸形率。
輸入表2數(shù)據(jù)的過程如下。運行SPSS 19.0軟件,進入SPSS數(shù)據(jù)編輯器后,首先激活變量表定義變量,在變量名下輸入“劑量”、“種子數(shù)”和“發(fā)芽率”,并將“劑量”的小數(shù)點位數(shù)設為“3”,“種子數(shù)”和“發(fā)芽率”的小數(shù)點位數(shù)設為“1”。然后進入數(shù)據(jù)表,根據(jù)表頭提示,依次輸入各組數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)表主菜單中,選擇分析→回歸→Probit,調(diào)出Probit Analyze對話框,只需將“劑量”選入“協(xié)變量”欄中,“種子數(shù)”選入“總數(shù)”欄中,“發(fā)芽率”選入“響應頻率”欄中,在“轉(zhuǎn)換”欄中,選擇“以10為底的對數(shù)轉(zhuǎn)換”,其他保持默認選項。然后單擊“OK”鈕即可完成整個操作過程。
通過SPSS回歸軟件分析會自動顯示全部分析結(jié)果,其中包括回歸方程參數(shù)表、不同劑量的試驗值和預期值概率表、從0.01~0.99致死的劑量(包括0.50,即 LD50)(表3)及 95%可信區(qū)間表,以及對數(shù)單位與概率單位的關系曲線圖。
經(jīng)過 SPSS統(tǒng)計分析,791蘿卜的LD50為2 459.298 Gy,大青頭蘿卜的LD50為1 602.770 Gy,短葉13蘿卜的 LD50為1 494.662 Gy,黃州蘿卜的LD50為1 431.329 Gy,扇子白蘿卜的LD50為3 162.271 Gy,蘭花子蘿卜的 LD50為 1 693.110 Gy。6個蘿卜品種種子的抗輻射能力依次為扇子白>791>蘭花子>大青頭>短葉13>黃州。
田間試驗結(jié)果表明,C品種(短葉13)的LD50為1 300~1 500 Gy,與SPSS軟件分析的 LD50=1 494.662 Gy吻合;另外,該輻照劑量區(qū)間處理下C品種的發(fā)芽率為60%~68%,成苗率為30%~54%,真葉畸形率為90%~100%,表明此劑量區(qū)間為最適誘變劑量區(qū)間,其既可以保證品種有大量的變異產(chǎn)生,同時也可以保證有足夠的篩選群體,是進行蘿卜輻射誘變育種的適合劑量。
表3 各品種Probit回歸分析輸出結(jié)果
作為國際上著名的軟件,SPSS統(tǒng)計軟件不但具有強大完善的統(tǒng)計分析功能,同時還擁有完備的數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能,不僅寫論文可以直接利用其結(jié)果,還可以用于演示文稿等,為使用者帶來了極大的便利。利用SPSS計算蘿卜種子輻射誘變半致死劑量,可靠性高,為蘿卜輻射育種提供了參考。
[1]陳子元.從輻射育種的發(fā)展來展望航天育種的前景[J].核農(nóng)學報,2002,16(5):261-263.
[2]溫賢芳.中國核農(nóng)學的現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].核農(nóng)學報,2004,18(3):164-169.
[3]雷濤,吳宜艷,單小雙,等.SPSS 13.0計算茵陳湯加減小鼠急性毒理LD50試驗 [J].牡丹江醫(yī)學院學報,2008,29(6):62-63.