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(1.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱糧研究所， 貴陽(yáng) 550006； 2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院亞熱帶作物研究所， 貴陽(yáng) 550006)

薏苡(Coixlacryma-jobiL.)起源于我國(guó)西南地區(qū)，是云貴高原的特色作物之一，具有6 000多年的種植歷史[1-2]。薏苡仁營(yíng)養(yǎng)豐富，并且是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥,含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分和特殊的藥用成分,不但具有多種藥理活性[3]，而且具有糧飼兼用、耐瘠耐旱等特點(diǎn)。輻射誘變是進(jìn)行種質(zhì)資源創(chuàng)新和新品種選育的有效途徑之一，很多作物都利用輻射誘變獲得了具有優(yōu)質(zhì)變異的突變體，并審定了相應(yīng)的品種，廣泛應(yīng)用到實(shí)際育種工作中。目前，從事薏苡育種研究工作的科研人員相對(duì)較少，研究基礎(chǔ)薄弱，研究成果缺乏[4]，主要還是利用常規(guī)育種的方法進(jìn)行研究，利用輻射誘變進(jìn)行新材料創(chuàng)制的報(bào)道鮮見。作為誘變育種的重要內(nèi)容，作物的輻射敏感性與適宜的誘變劑量都是進(jìn)行輻射育種研究的重點(diǎn)。本研究以1個(gè)自育薏苡品系和1個(gè)當(dāng)?shù)仄贩N(興仁小白殼)為試驗(yàn)材料，用 7個(gè)不同輻射劑量進(jìn)行了處理，對(duì)輻射1代(M1)的敏感性及輻射2代(M2)的誘變效果進(jìn)行分析，以期為提高薏苡輻射誘變育種效率提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試的薏苡品種(系)有2種，皆為當(dāng)年收獲的新種子，分別為興仁小白殼，自育系Y 164。

1.2 方 法

試驗(yàn)于2013—2015年進(jìn)行。利用60Co-γ射線以150，250，350，450，550，650，750 Gy等7個(gè)劑量輻照薏苡干種子，不同處理后種植于貴州省興義市萬(wàn)峰林試驗(yàn)地，以未進(jìn)行輻照處理的相應(yīng)材料種子為對(duì)照，每個(gè)處理用干種子300粒進(jìn)行單粒播種，3次重復(fù)。

在M1代，觀察記錄田間出苗率、成株率、畸變苗率等，以研究不同薏苡材料的輻照敏感性。秋后收獲其主穗所結(jié)種子并保存。次年，將收獲的M1代種子按不同輻照劑量分區(qū)播種，同樣以未進(jìn)行輻照的材料作為對(duì)照，觀測(cè)記錄各處理薏苡熟期、株高等可見突變。

1.3 統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目與方法

單株考察性狀：發(fā)芽數(shù)、成株數(shù)、突變數(shù)。發(fā)芽試驗(yàn)：取各輻照劑量處理的干種子及對(duì)照種子100粒，常溫浸種12 h，分別放在鋪有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿25粒，3次重復(fù)，30 ℃恒溫培養(yǎng)。2 d時(shí)統(tǒng)計(jì)發(fā)芽情況。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS 9.0軟件進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 60Co-γ射線對(duì)發(fā)芽率與成苗率的影響

由表1可見，當(dāng)輻射劑量達(dá)到550 Gy時(shí)，2個(gè)品系都表現(xiàn)出發(fā)芽率急劇下降的趨勢(shì)。在輻射劑量達(dá)到750 Gy時(shí)，發(fā)芽率降低到50%左右。在成苗率方面，2個(gè)品系都表現(xiàn)出隨著輻射劑量的升高成苗率急劇下降。大多數(shù)表現(xiàn)都與對(duì)照呈顯著或極顯著差異，說(shuō)明輻射對(duì)幼苗生長(zhǎng)具有較強(qiáng)的抑制作用。

表1 輻射劑量對(duì)不同品系種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

輻射劑量(Gy) Y164 興仁小白殼 發(fā)芽率成苗率發(fā)芽率成苗率ck80.378.679.378.815080.470.380.169.725081.167.580.566.935081.163.281.162.8*45080.861.5*79.862.1*55074.348.7*72.149.3*65062.4*39.2**60.2*38.7**75051.7**34.3**48.9**33.6**

注：“*”，“**”分別表示在0.05和0.01水平與對(duì)照差異顯著。

2.2 60Co-γ射線對(duì)葉片的影響

由表2可知，γ射線能誘導(dǎo)薏苡幼苗發(fā)生葉綠素缺失突變，其中主要以白化、黃化突變?yōu)橹鳌Ｍ蛔冾l率在輻射劑量為450 Gy時(shí)達(dá)到最高值，隨后下降?？梢姡蒙渚€具有較強(qiáng)的誘發(fā)葉綠素突變的能力。

表2 不同品系葉綠素缺失突變頻率

輻射劑量(Gy) Y164 興仁小白殼 調(diào)查苗數(shù)突變苗數(shù)突變頻率(%)調(diào)查苗數(shù)突變苗數(shù)突變頻率(%)ck3015003142001502984150.502978190.642502964220.743011230.763502899371.28 2984361.214502946461.562901491.695502641411.552631401.526502531321.262601311.197501780231.291791211.17

2.3 60Co-γ射線對(duì)株高和抽穗期的影響

由表3可知，不同輻射劑量對(duì)株高突變的誘導(dǎo)與葉綠素缺失相似，表現(xiàn)為輻射劑量在450 Gy以下時(shí)，隨輻射劑量增加而增加，在450 Gy時(shí)達(dá)到最大值，此后逐漸下降。且在所獲得的株高突變中，矮桿突變多于高桿突變，這一結(jié)果有利于利用輻射選育出矮桿抗倒伏的品系。

在抽穗期突變中，其突變頻率在450 Gy時(shí)達(dá)到最大值，所有時(shí)期的抽穗期突變頻率都低于株高的突變頻率，并且晚熟突變明顯多于早熟突變。

3 討 論

3.1 輻射誘變?cè)谵曹佑N中的價(jià)值

以上試驗(yàn)結(jié)果表明，γ射線對(duì)M1苗期會(huì)產(chǎn)生一定的生理?yè)p傷，且隨著輻射劑量的提高損傷加劇。對(duì)于M2，γ射線能誘發(fā)葉綠素、株高和抽穗期突變，其中株高突變又以矮桿突變?yōu)橹鳎@與沈曉霞等[5]的觀點(diǎn)一致。因此，利用γ射線輻射對(duì)薏苡進(jìn)行誘變以期篩選出有利突變株的方法。

表3 不同品系株高與抽穗期突變頻率

品系輻射劑量(Gy)株數(shù)株高抽穗矮桿高桿早熟晚熟株數(shù)頻率(%)株數(shù)頻率(%)株數(shù)頻率(%)株數(shù)頻率(%)Y164ck136100.000000001502569120.47100.3930.12100.392502768180.65110.4050.18110.403502845210.74120.4270.25130.464502456261.06150.6190.37160.655502310220.95100.4360.26140.616502413170.7040.1740.17120.507502315120.5220.0930.1390.39興仁小白殼ck1169000000001502357110.4780.3410.04110.472502584170.6690.3540.15130.503502651190.72110.4160.23130.494502584261.01140.5480.31160.625502349210.89100.4350.21110.476502318180.7860.2640.17120.527502264100.4410.0430.1390.40

3.2 γ射線對(duì)薏苡的適宜誘變劑量

從試驗(yàn)結(jié)果可見,輻射對(duì)幼苗生長(zhǎng)具有明顯的抑制作用。M2代所表現(xiàn)出的葉綠素、株高、開花期突變頻率均在450 Gy處理時(shí)達(dá)到峰值，在其它輻射劑量處理中，誘變效果明顯降低。由試驗(yàn)結(jié)果可知，過(guò)高劑量的γ射線輻射會(huì)導(dǎo)致生理?yè)p傷加劇，從而使得誘變頻率和效果降低。在本試驗(yàn)中，2個(gè)不同品系的薏苡材料都以450 Gy的輻射劑量較為適宜。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡澤熙,劉慧君,謝文軍,等.薏苡的生物學(xué)研究進(jìn)展[J].作物雜志,2013(2):16-22,161.

[2]劉榮,申剛,羅曉青,等.薏苡遺傳育種研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,44(3):1-4.

[3]楊志清,王碩,張世鮑,等.15種薏苡仁中多糖含量測(cè)定[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥,2014,10(19):25-26.

[4]蒙秋伊,劉鵬飛,張志勇.薏苡種質(zhì)資源及育種研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(5):33-37.

[5]沈曉霞,王志安,俞旭平.γ射線對(duì)薏苡誘變效應(yīng)的初步研究[J].中國(guó)中藥雜志,2007,32(11):1 016-1 018.