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        離體輻射對甘藍(lán)型油菜變異的影響

        2014-04-09 14:32:31范春麗田云芳
        安徽農(nóng)學(xué)通報 2014年6期
        關(guān)鍵詞:變異

        范春麗 田云芳

        摘 要:以油菜無菌苗切取下胚軸預(yù)培養(yǎng)4d后,直接進(jìn)行不同的劑量的γ射線輻射處理,結(jié)果顯示,10~30Gyγ射線輻射可明顯促進(jìn)外植體的再生,取下胚軸誘變后的再生苗種植田間,對M1代農(nóng)藝性狀進(jìn)行考察,結(jié)果表明下胚軸輻射超過60Gy劑量的照射,存在較大的變異。

        關(guān)鍵詞:離體輻射;甘藍(lán)型油菜;下胚軸;變異

        中圖分類號 S565.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)06-31-02

        植物離體培養(yǎng)和誘發(fā)突變相結(jié)合是植物品質(zhì)改良的途徑之一[1]。以組織培養(yǎng)為基礎(chǔ)的離體誘變技術(shù)能有效地篩選并可再生出遺傳性穩(wěn)定的突變植株[2],通過離體培養(yǎng)可以促進(jìn)變異的分離和純化,縮短育種周期,提高育種頻率[3-4]。油菜是我國最重要的油料作物,但輻射對油菜離體培養(yǎng)效應(yīng)的研究還未見報道。本實(shí)驗(yàn)采用γ射線對油菜種子和培養(yǎng)中的外植體進(jìn)行輻射,探討輻射對甘藍(lán)型油菜變異的影響。

        1 材料與方法

        1.1 材料 供試材料為2個甘藍(lán)型黃籽油菜品種SH21、K81,以及1個甘藍(lán)型黑籽油菜品種P98,其中K81為雙單倍體。3個品種均為西南農(nóng)業(yè)大學(xué)油菜研究中心提供。

        1.2 方法

        1.2.1 下胚軸預(yù)培養(yǎng)及輻射處理 取3個品系SH21、K81、P98的油菜種子用75%酒精處理1min,無菌水沖洗后用0.1%HgCl2滅菌12min,再用無菌水沖洗3次,播種于無激素的MS培養(yǎng)基上,培養(yǎng)7d。取下胚軸切成0.5~1.0cm的小段接種于預(yù)培養(yǎng)基(MS+2,4-D1.5mg/L+6-BA3mg/L)上,培養(yǎng)4d 后進(jìn)行輻射處理,劑量率為1.809 7Gy/min,所用劑量劑量為0,10,20,30,40,50,60,80,100Gy。輻射處理后,即轉(zhuǎn)入分化培養(yǎng)基(MS+NAA0.05mg/L+6-BA0.5mg/L+GA30.5mg/L+AgNO30.6mg/L,AgNO3過濾滅菌)[5],30d后統(tǒng)計出芽數(shù)。

        1.2.2 田間種植及觀察 取種子輻射后下胚軸培養(yǎng)后再生的植株和預(yù)培養(yǎng)的下胚軸誘變后再生的油菜苗,經(jīng)過無激素的MS培養(yǎng)基復(fù)壯,用不同劑量誘變后產(chǎn)生的的植株于10月底種植于大田中,精心管理,得到M1群體。組培苗種植田間一個月后,隨機(jī)選取10株,分別在苗期、蕾薹期、開花期、結(jié)莢期進(jìn)行田間調(diào)查,主要調(diào)查的農(nóng)藝性狀有株高、一次有效枝起點(diǎn)、主花序有效長度、一次有效枝數(shù)、主序有效果數(shù)、角果長度、葉型、花型等。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 下胚軸段輻射的效應(yīng) 本次試驗(yàn)中,由無菌苗切取下胚軸經(jīng)預(yù)培養(yǎng)后,直接進(jìn)行輻射后3d,40Gy以上劑量照射的下胚軸均出現(xiàn)褐化現(xiàn)象,100Gy輻射后外植體極少形成愈傷組織,也沒有芽再生。而低劑量的輻射對愈傷組織誘導(dǎo)沒有大的影響,但可促進(jìn)芽的再生,以10~30Gy輻射對芽的再生均有促進(jìn)作用,其中20Gy輻射效果最明顯,再生頻率提高近9%,且比對照提前3~5d出芽;大于40Gy芽再生出現(xiàn)下降趨勢,超過80Gy輻射,下胚軸褐化相當(dāng)嚴(yán)重,愈傷組織很少形成,但仍有少量再生出芽;100Gy照射后的下胚軸大部分褐化死亡,基本上沒有芽再生。

        2.2 變異情況田間調(diào)查結(jié)果 誘變后再生的芽苗,經(jīng)MS培養(yǎng)基復(fù)壯后,于10月中旬種植于田間,分別在苗期、蕾薹期、開花期對M1代農(nóng)藝性狀進(jìn)行考察,結(jié)果見表1。

        結(jié)果表明,低劑量的輻射對油菜的農(nóng)藝性狀沒有明顯的改變,下胚軸輻射超過60Gy劑量的照射,導(dǎo)致植株株高平均低于對照40cm,角果長度隨著劑量的增加變短,分枝減少,尤其是80Gy照射,多個植株沒有分枝,生長緩慢。在K81中發(fā)現(xiàn)一株葉型有明顯變化,由圓型葉變長圓型,P98發(fā)現(xiàn)有一株開花較早,花型很小,花粉,雄蕊敗育,僅有極少數(shù)結(jié)實(shí)。

        3 討論

        研究表明,在不同的轉(zhuǎn)化方面中,采用低劑量的輻射處理可提高轉(zhuǎn)化頻率,對于油菜再生和農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展,但普遍存在再生頻率較低的現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在下胚軸預(yù)培養(yǎng)4d,采用20Gyγ射線輻射處理,可明顯提高油菜下胚軸的再生頻率,40Gy以上劑量處理預(yù)培養(yǎng)中的下胚軸,再生頻率開始下降,60Gy以上輻射處理愈傷組織誘導(dǎo)和再生受到明顯的抑制,超過80Gy輻射處理再生出芽減少甚至基本沒有。田間種植情況調(diào)查顯示,其農(nóng)藝性狀出現(xiàn)變異明顯,這對后期篩選變異是很有意義的,且不同品種在離體培養(yǎng)中對輻射的效應(yīng)存在較大差異,其中黑籽油菜較黃籽油菜耐輻射。

        利用生物技術(shù)進(jìn)行品種改良在抗性育種、脫毒等方面取得的成績是無可置疑的。用組織培養(yǎng)方法結(jié)合理化誘變處理油菜離體材料其再生植株表現(xiàn)出較大的變異,這無疑對突變育種是有意義的。試驗(yàn)觀察表明:有些植株的表型變異,下胚軸輻射超過60Gy劑量的照射,導(dǎo)致植株株高平均低于對照40cm,分枝減少,尤其是80Gy照射,有些植株沒有分枝,植株變異率達(dá)80%,還出現(xiàn)育性方面的變異,經(jīng)過認(rèn)真選擇可望得到適合人們需要的優(yōu)良株系。用此種方法至少可加大用生物技術(shù)進(jìn)行育種的突變幾率,容易獲得理想的材料,作為一種輔助手段還是有意義的,同時誘變育種成本低,應(yīng)用在花卉上可以得到植株形態(tài)上的變異植株,經(jīng)選擇可得到優(yōu)良的新品種。

        參考文獻(xiàn)

        [1]廖飛雄,余讓才,潘瑞熾.60Coγ輻射對菜心離體培養(yǎng)的影響[J].核農(nóng)學(xué)報[J],2003,17(4):264-268.

        [2]陳力耕,胡西琴,沈立曉.臍橙離體輻射增強(qiáng)耐寒性研究[J].核農(nóng)學(xué)報,2001,15(1):11-14.

        [3]崔德才,徐培文.植物組織培養(yǎng)與工廠化育苗[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:210-218.

        [4]夏英武.植物誘變育種的研究進(jìn)展及其新的領(lǐng)域[J].核農(nóng)學(xué)報,1995,16(1):39-42.

        [5]許本波,張學(xué)昆,殷家明,等.培養(yǎng)條件對甘藍(lán)型黃籽油菜下胚軸的再生影響[J].中國油料作物學(xué)報[J],25(4):23-2.

        (責(zé)編:張宏民)endprint

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