唐　偉，李佩洪，龔　霞，陳　政

(四川省植物工程研究院，四川 資中 641200)

?

花椒化學(xué)誘變育種初探

唐偉，李佩洪，龔霞，陳政

(四川省植物工程研究院，四川 資中 641200)

摘要：花椒是蕓香科以種子繁殖的落葉灌木或小喬木，是我國重要的經(jīng)濟樹種之一。由于其經(jīng)濟價值極高，我國對花椒的研究頗多，花椒優(yōu)良品種的培育及花椒病害的預(yù)防，花椒的采收及加工是目前花椒研究的主要方向。目前雖然有一些花椒人工育成品種，但遠不能滿足生產(chǎn)的需求，因此，花椒的育種工作對花椒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。利用化學(xué)誘變方法能提高育種材料的突變幾率，豐富花椒突變庫資源，做好花椒種質(zhì)創(chuàng)新工作，為花椒優(yōu)良性狀品種選育提供材料。

關(guān)鍵詞：花椒；育種；技術(shù)創(chuàng)新；化學(xué)誘變

1國內(nèi)研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)花椒育種均采用選擇(優(yōu)選)育種方法。耀德等人通過10年時間，選育出了短枝型、早熟、采摘容易、優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)性顯著、抗逆性強、適生范圍廣、遺傳性狀穩(wěn)定的優(yōu)良品種——“秦安一號”。吳宗興等人利用選擇育種方法，選育出了適應(yīng)阿壩州立地條件的花椒品種——六月椒(大紅袍)，該品種具有異花授粉的作用，現(xiàn)存椒樹具有分布廣、壽命長、變異豐富、選擇潛力大等特點。原雙進等人在對韓城大紅袍產(chǎn)量、品質(zhì)等進行調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過選優(yōu)對比試驗，選育出了獅子頭、無刺椒及南強1號等優(yōu)良品種，這些品種具有豐產(chǎn)性能好、品質(zhì)優(yōu)、易采摘(無刺或錯開集中成熟期)等優(yōu)良特性。但由于花椒為單性結(jié)實，屬于無融合生殖，不易進行雜交育種。在自然狀態(tài)下的優(yōu)選育種方法，選育的時間太長，且沒有目的性，育種效果不佳。

2國外研究現(xiàn)狀

花椒屬植物在全球約 250 種，我國有 39 個品種、 14 個變種?；ń吩a(chǎn)我國，亞洲的許多國家先后引種栽培，目前在日本、韓國、朝鮮、印度、馬來西亞、尼泊爾、菲律賓等國均有分布，其中以日本和韓國的栽培面積較大，加工技術(shù)較領(lǐng)先。

2.1日本花椒研究

日本花椒有許多品種，除栽培面積最大的朝倉花椒，還有琉錦花椒、冬花椒、葡萄山椒、稻花椒、無刺花椒等。日本花椒各品種都具不同的優(yōu)點，如日本無刺花椒種子的含油量在 25%～30%，椒油經(jīng)處理后既可食用，又可做為工業(yè)用油；在日本餐廳或家庭中，花椒作為一種具豐富營養(yǎng)價值的高檔蔬菜，其消費量極大?；ń芳庸ぎa(chǎn)品形式包括干花椒果皮和鮮花椒果兩種，且鮮果在日本占有一定的市場。但由于花椒也具較高藥用價值，所以日本主要利用花椒這一特殊價值。目前，日本將花椒作為一種調(diào)味料和藥用植物進行研究開發(fā)，研究主要涉及苗木繁殖、優(yōu)良品系的選擇、田間管理、產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用等。日本醫(yī)藥株式會社等各醫(yī)藥教學(xué)與科研機構(gòu)，投入很大精力對花椒開展攻關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)花椒具有降低血壓的功效。

在日本，花椒繁殖以嫁接為主，一般認為實生苗多為雄株，有刺，果實小，且著生方式散，產(chǎn)量低。由于冬花椒、稻花椒具有根系深、抗病、抗干旱能力強等特點，所以嫁接多以冬花椒、稻花椒作砧木。嫁接采用劈接法，最佳嫁接時間為 3 月中旬至 4 月初。接穗要求有 2～3 個飽滿芽，長度 5～7cm，嫁接時將砧木地上 10cm 以上部分截斷，嫁接后至成活前，最好進行覆蓋，這樣當年嫁接苗高可長到 60～100cm。

在育種技術(shù)方面，日本研究者通過研究探明，利用莖尖培養(yǎng)與人工選擇相結(jié)合的方法，將成為選育富含芳香物的花椒品系的有效途徑。利用這種綜合方法的優(yōu)點是：通過莖尖培養(yǎng)朝倉花椒所得的后代，不僅可保持原本芳香物的生產(chǎn)力，而且部分品種經(jīng)多次繼代培養(yǎng)后，內(nèi)含的芳香物呈逐步增加趨勢，花椒的經(jīng)濟價值得以顯著提高。

2.2 韓國花椒研究

在韓國，與世界各地相似，花椒一直作為食用和藥用植物在全國范圍廣泛使用。在科研方面，韓國林木遺傳研究所已選出 13 株優(yōu)樹，并建立優(yōu)樹無性系測定林。這13株優(yōu)樹具多果穗、果粒大、無刺的優(yōu)良性狀。全部優(yōu)株經(jīng)濟性狀均優(yōu)于對照 1.5～2倍。

國外這些育種方法雖然在一定程度上使花椒產(chǎn)量、品質(zhì)得到提升，但都屬于常規(guī)選擇育種方法，具有相當大的局限性。

2.3創(chuàng)新技術(shù)探討

總結(jié)歷史經(jīng)驗和國內(nèi)外育種技術(shù)的情況，花椒育種研究需要采用新的方法和途徑，即誘變育種。

化學(xué)誘變育種是利用化學(xué)誘變劑人工誘發(fā)植物發(fā)生變異，在分離后代中對突變體進行選擇和鑒定，培育出生產(chǎn)上能直接或間接利用的農(nóng)作物品種的方法?；瘜W(xué)誘變育種已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大豆、玉米、水稻、油菜、花卉、蔬菜、杉木、茶樹等植物育種，還應(yīng)用于部分微生物育種上。但是，目前僅有一篇文獻論述花椒化學(xué)誘變育種方面的相關(guān)研究。薛惠丹等人以鳳縣大花炮花椒的愈傷組織為材料，以EMS為誘變劑進行人工誘變試驗：①在對花椒愈傷組織EMS誘變用100mL濃度為0.1%的HgCl2溶液與0.1mL Tween 20的混合溶液對花椒葉片和韌皮部進行消毒時，在對韌皮部消毒過程中,當消毒時間超過8min時，其致死率急劇上升。由于葉片較韌皮部敏感，且本身污染少，所需的消毒時間相對較短。當消毒時間小于4min時，污染率較高，當消毒時間超過4min時致死率急劇上升。在此消毒過程中，8min為花椒韌皮部最佳消毒時間，4min為花椒葉片最佳消毒時間。②以EMS為誘變劑用不同方法處理花椒韌皮部和葉片來源的愈傷組織。結(jié)果表明：葉片來源的愈傷組織對EMS的敏感性高于韌皮部,培養(yǎng)基法比浸泡法對愈傷組織傷害大。說明韌皮部為愈傷組織的合適來源，浸泡法為較好的誘變處理方法。③用不同EMS濃度和EMS處理時間組合處理合適來源愈傷組織，結(jié)果表明：EMS誘變花椒愈傷組織的半致死劑量為：0.3%EMS處理6h，0.5%EMS處理4h，0.7%EMS處理2h。誘變后的愈傷組織經(jīng)增殖和再分化形成完整植株，經(jīng)誘變處理的再生植株在葉長、葉寬、葉色和生長勢等方面均表現(xiàn)出不同程度變異，其中以葉長的變異尤為顯著，變異系數(shù)為41.8%。通過篩選得到花椒變異植株340株。因此，利用化學(xué)誘變的方法對花椒進行育種研究，能克服選擇育種方法的局限性，增加遺傳物質(zhì)變異重組幾率，縮短育種周期，提高育種效率。

花椒為單性結(jié)實，屬于無融合生殖，不易進行雜交育種。在此之前科技工作者對花椒的育種研究都是采取自然狀態(tài)下的優(yōu)選育種，進行新材料選育的時間太長，且沒有目的性，育種效果不佳。利用化學(xué)誘變的方法對花椒進行育種研究，克服選擇育種方法的局限性，有利于增加遺傳物質(zhì)變異重組幾率、縮短育種周期、提高育種效率。

3結(jié)論

利用化學(xué)誘變方法能提高育種材料的突變幾率，豐富花椒突變庫資源，做好花椒種質(zhì)創(chuàng)新工作，為花椒優(yōu)良性狀品種選育提供材料?；ń坊瘜W(xué)誘變育種在育種過程中能大幅度降低育種成本，縮短優(yōu)選時間。在生產(chǎn)上能為農(nóng)戶和生產(chǎn)企業(yè)提供優(yōu)良新品種，提高產(chǎn)量，增加經(jīng)濟社會效益，使花椒產(chǎn)業(yè)化發(fā)展得到進一步提升。

參考文獻：

[1] 王雙貴,趙京獻.國內(nèi)外花椒的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]．內(nèi)蒙古林業(yè)科技,2003,2.

[2] 曾新華. 不同誘變方法對油菜種子誘變效果及突變體的研究[D]：[博士學(xué)位論文].武漢： 華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.

[3] 安學(xué)麗,不同誘變劑與不同誘變方法對玉米誘變的研究[D]：[碩士學(xué)位論文].重慶：西南農(nóng)業(yè)大學(xué),2003.

[4] 杜連恩,魏玉昌,可福存,等. 大豆化學(xué)誘變育種及其規(guī)律的研究[J].華北農(nóng)學(xué)報, 2959,4(2):39-43.

[5] 彭波,徐慶國,李海林,等. 農(nóng)作物化學(xué)誘變育種研究進展[J].作物研究,2007,21(5).

[6] 王彩芬,安永平,張文銀,等. 水稻種子化學(xué)誘變劑EM S 濃度篩選研究[J]. 寧夏農(nóng)業(yè)科技: 2011,52(10)：22-23.

[7] 薛惠丹.花椒人工誘變與種質(zhì)創(chuàng)新[D]：[碩士學(xué)位論文].西安： 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2011.

[8] 耀德.花椒短枝型新品種──秦安一號[J]. 林業(yè)科技通訊, 1994.09.

[9]吳宗興,艾德仁,彭樹松,等.花椒選擇育種在生產(chǎn)中的應(yīng)用及效益[J].四川林業(yè)科技,1997(2)：55-57.