胡泊　賓麗慧　容敏堅(jiān)　黃學(xué)華　胡永杏　古彪

關(guān)鍵詞：淮山藥；零余子；60Co-γ 輻射；誘變效應(yīng)；M1 代單株選擇

中圖分類號(hào)：S632.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

淮山藥，屬薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（Dioscorea L.）一年生或多年生纏繞性藤本塊莖類植物，在我國(guó)已有2500 年以上的栽培歷史?；瓷剿幤贩N資源豐富，20 世紀(jì)60—70 年代植物資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)有薯蕷科植物1 屬6 組約49種[1-2]。通常，南方習(xí)慣稱之為淮山，北方則稱之為山藥。有學(xué)者從植物生態(tài)學(xué)角度提出，我國(guó)淮山藥品種大體上分為北方型品種和南方型品種兩大生態(tài)類型[3]，并指出它們之間主要在植物學(xué)性狀、適應(yīng)性、品質(zhì)、產(chǎn)量、抗逆性等方面均存在較大差異?；瓷剿帀K莖主要含淀粉，不同淮山藥種類的塊莖大小差異很大，小的與馬鈴薯一般，大的長(zhǎng)度可超過(guò)2.5 m，重達(dá)7.5 kg[4]。形狀各異，有球狀、圓柱狀、橢圓、扁平等，有單胞的，也有多胞的；塊莖有不分枝的，也有分枝的。目前生產(chǎn)上的淮山藥品種多為塊莖長(zhǎng)條形、單胞、不分枝品種，其他類型的應(yīng)用較少。淮山藥是集醫(yī)藥、養(yǎng)生、保健、食用、飼用于一體的高效率經(jīng)濟(jì)作物[5]，甚至可以代糧，發(fā)展?jié)摿薮?，產(chǎn)業(yè)前景廣闊。

輻射誘變育種是利用物理誘變因素如γ 射線等，誘發(fā)植物性狀產(chǎn)生遺傳變異，獲得有利用價(jià)值的突變體，從而選育出新品種或新種質(zhì)資源的育種方法[6]。1969 年，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IABA）聯(lián)合出版發(fā)行了《突變育種手冊(cè)（Manual on Mutation Breeding）》，這被認(rèn)為是植物輻射誘變育種從初期基礎(chǔ)研究到實(shí)際應(yīng)用轉(zhuǎn)折的標(biāo)志[7]。與常規(guī)育種相比，輻射誘變育種有提高基因突變率、打破性狀連鎖和促進(jìn)基因重組、克服植物自交不親和性、促進(jìn)遠(yuǎn)緣雜交結(jié)實(shí)等潛在優(yōu)勢(shì)，是一種較為簡(jiǎn)單、能夠穩(wěn)定變異且具有高繁殖效率等優(yōu)勢(shì)的育種手段[8]，較傳統(tǒng)育種高效、快速，較轉(zhuǎn)基因育種更為經(jīng)濟(jì)，是產(chǎn)生新品種的主要手段之一。進(jìn)入20 世紀(jì)70年代，輻射誘變育種已經(jīng)成為一種有效的育種手段并得到了迅速發(fā)展，在水稻、小麥、玉米、豆類、果樹等品種選育中取得了大量成果。相對(duì)而言，馬鈴薯、甘薯、淮山藥等薯類作物輻射育種研究較少。尤其是淮山藥育種，在有限的育種實(shí)踐中方法手段比較單一，目前主要以種質(zhì)收集、自然變異單株系統(tǒng)選育和引種為主[9-10]。利用輻射人工創(chuàng)造淮山藥變異的育種方法，迄今僅見劉艷芝等[11]對(duì)北方型淮山藥品種進(jìn)行誘變處理的報(bào)道。

本試驗(yàn)以南方生態(tài)型淮山藥品種桂淮5 號(hào)零余子為材料，開展60Co-γ 輻射誘變效應(yīng)研究，在有效劑量范圍內(nèi)，分別采用40、60、80、100 Gy劑量梯度對(duì)試驗(yàn)材料進(jìn)行輻射處理，通過(guò)田間試驗(yàn)對(duì)經(jīng)輻射處理的零余子M1 代發(fā)芽率、植株生長(zhǎng)發(fā)育、結(jié)薯形態(tài)特征等研究分析，并圍繞育種目標(biāo)對(duì)變異單株進(jìn)行選擇，以便探討淮山藥零余子60Co-γ 輻射誘變性狀變異的效應(yīng)，測(cè)試明確桂淮5 號(hào)零余子輻射的半致死劑量、臨界劑量，獲取具有性狀表現(xiàn)差異的輻射M1 代單株，探討淮山藥輻射育種的可行性，并為后繼的品種、品系選育提供基礎(chǔ)材料。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)材料為南方生態(tài)型本地淮山藥品種桂淮5 號(hào)零余子，來(lái)自廣西桂平市淮山藥種植戶，2020年11 月采收。所用零余子經(jīng)人工檢選，大小均勻、飽滿，表面色澤較一致、無(wú)傷損、無(wú)病蟲害，平均粒重為8.3 g。

1.2 方法

1.2.1 輻射劑量范圍的測(cè)試 劉艷芝等[11]關(guān)于淮山藥零余子有效輻射劑量，以及史瑋[12]關(guān)于馬鈴薯、張建斌等[13]關(guān)于香蕉60Co-γ 輻射誘變的相關(guān)研究資料，所采用的輻射劑量相互之間懸殊較大。為了測(cè)試找到適合桂淮5 號(hào)淮山藥零余子的有效劑量范圍，減少盲目性，提高工作效率，本研究在正式試驗(yàn)前做了一個(gè)較大劑量梯級(jí)、較寬劑量范圍的預(yù)備試驗(yàn)。預(yù)備試驗(yàn)具體做法：采用輻射劑量分別為30、60、90、120、150、180 Gy，劑量率為1.0 Gy/min，對(duì)試驗(yàn)材料零余子進(jìn)行60Co-γ 射線輻射處理，以未經(jīng)輻射的為對(duì)照，共7個(gè)處理。每個(gè)處理零余子100 顆，不設(shè)重復(fù)。輻照處理后當(dāng)天，將各處理的零余子單層排放到墊有多層濕紙巾的托盤上，表面覆蓋單層濕紙巾，置于溫度28 ℃、濕度80%的培養(yǎng)箱進(jìn)行催芽。每天觀察記錄一次萌芽（露白）情況，連續(xù)5 d 不再增加萌芽視為萌芽終止，統(tǒng)計(jì)各處理發(fā)芽數(shù)、發(fā)芽率，結(jié)果如表1。

預(yù)備試驗(yàn)結(jié)果只做定性判斷不做差異顯著性分析。結(jié)果表明，輻射劑量≥120 Gy 的各處理催芽期內(nèi)均沒(méi)有萌芽，可視為達(dá)到或超過(guò)致死劑量；而輻射劑量30 Gy 時(shí)，發(fā)芽率不降反升，高于對(duì)照8 個(gè)百分點(diǎn)，其原因可能與適當(dāng)劑量輻射對(duì)零余子萌發(fā)的生理生化過(guò)程具有正面效應(yīng)有關(guān)，需要進(jìn)一步研究，但至少說(shuō)明該劑量及低于該劑量沒(méi)有對(duì)受試零余子產(chǎn)生明顯脅迫損傷和誘變效應(yīng)。因此，可以判斷≤30 Gy、≥120 Gy 對(duì)誘變而言無(wú)實(shí)際意義，在正式試驗(yàn)時(shí)可以將其排除。

1.2.2 零余子輻射處理 根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果，本試驗(yàn)采用40 ～100 Gy 作為適用劑量范圍，設(shè)置了4 個(gè)輻射劑量梯度處理，以未經(jīng)輻射的為對(duì)照，共5 個(gè)處理。60Co-γ 射線輻照處理于2021年4 月21 日由廣西南翔環(huán)保有限公司輻照中心（廣西深圳輻照公司）施行，輻射劑量分別為40、60、80、100 Gy，劑量率為1.0 Gy/min。每個(gè)處理零余子數(shù)為300 顆。

1.2.3 輻射處理零余子的田間種植 經(jīng)輻射處理后的零余子，于2021 年4 月22 日播種于廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所試驗(yàn)基地設(shè)施種植大棚。大棚四面通透，棚頂透光不透雨；棚長(zhǎng)30 m，寬10 m；地塊土壤條件良好，土層深度約25 cm，裝備水肥一體化滴灌設(shè)施。深耕耙碎后起壟，壟高約30 cm，壟間距1.6 m。每處理設(shè)3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)種植零余子100 顆。株、行距為20 cm20 cm，雙行種植。

1.2.4 田間調(diào)查 從種植后第5 天起，每隔5 d觀察一次發(fā)芽出苗情況，以發(fā)芽露出地面1～3 cm肉眼明顯可見為準(zhǔn)，記錄各處理的出苗數(shù)，并對(duì)已計(jì)數(shù)的苗作標(biāo)記。連續(xù)5 d 不再出現(xiàn)苗數(shù)增加，視為出苗終止，統(tǒng)計(jì)各處理出苗總數(shù)、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽率。發(fā)芽勢(shì)＝最高峰時(shí)的發(fā)芽數(shù)/播種數(shù)100%；發(fā)芽率=發(fā)芽數(shù)/播種數(shù)100%；相對(duì)發(fā)芽率＝處理發(fā)芽率/對(duì)照發(fā)芽率100%。收獲時(shí)，計(jì)數(shù)株數(shù)、結(jié)薯數(shù)；觀測(cè)薯形、單株胞數(shù)、塊莖分枝；測(cè)量薯長(zhǎng)、圓徑，平均單薯重，測(cè)定各處理總產(chǎn)薯重量；將入選單株單獨(dú)標(biāo)記收藏，以便M2 代種成株行觀察目標(biāo)性狀的遺傳性和進(jìn)行株系選育；單株選擇余下的其他材料，以處理為單位混合收藏，M2 代以處理為單位種成混合小區(qū)繼續(xù)觀察選擇。

1.3 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS 25.0 和Excel 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差及回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輻射劑量處理對(duì)淮山藥零余子發(fā)芽率的影響

田間調(diào)查結(jié)果顯示：對(duì)照的淮山藥零余子發(fā)芽率為86.0%；Gy40 處理的發(fā)芽率為92.7%，比對(duì)照高，相對(duì)發(fā)芽率為107.8%；此外，60～100 Gy各處理的發(fā)芽率均比對(duì)照低，且在此劑量范圍內(nèi)，輻射劑量越高，發(fā)芽率越低。60 Gy 處理的發(fā)芽率為59.7%，相對(duì)發(fā)芽率為69.4%；80 Gy 處理的發(fā)芽率為28.7%，相對(duì)發(fā)芽率為33.4%；100 Gy處理的發(fā)芽率為4%，相對(duì)發(fā)芽率為4.7%。差異性統(tǒng)計(jì)分析顯示，除40 Gy 處理的發(fā)芽率高于對(duì)照且達(dá)顯著水平外，60～100 Gy 各處理與對(duì)照之間及其相互間的發(fā)芽率，均隨劑量的提高而下降，且達(dá)到極顯著水平（表2）。在一定劑量范圍內(nèi)，60Co-γ 射線對(duì)淮山藥品種桂淮5 號(hào)零余子發(fā)芽具有明顯的抑制、損害作用，劑量越高抑制、損害作用越大，零余子發(fā)芽率越低。

但是，40 Gy 處理的發(fā)芽率與本試驗(yàn)另外3個(gè)劑量處理的結(jié)果完全不同，比對(duì)照處理不降反升，且差異顯著，說(shuō)明適當(dāng)較低劑量的60Co-γ 照射可能對(duì)淮山藥零余子的萌發(fā)有促進(jìn)作用，有待進(jìn)一步研究。

2.2 半致死劑量和臨界劑量的確定

使用Excel 軟件，以輻射劑量0（CK）、40、60、80、100 Gy 及其對(duì)應(yīng)發(fā)芽率為基礎(chǔ)，擬合一元線性回歸方程y=bx+a，并利用“回歸－線性”參數(shù)求算決定系數(shù)（R2），以檢驗(yàn)方程的擬合優(yōu)度。其中，y 為零余子發(fā)芽率，x 為輻射劑量；y=50%時(shí)的x 值即為半致死劑量（LD50）；y＝40%時(shí)的x值為臨界劑量（LD40）。據(jù)此，一元線性回歸方程為y=?0.8776x+103.37；決定系數(shù)達(dá)到0.8008，差異極顯著。當(dāng)y=50 時(shí)，可得出x=60.8；當(dāng)y=40時(shí)，可得出x=72.2。即在本研究條件下，淮山藥品種桂淮5 號(hào)零余子誘變的適宜輻照劑量范圍為60.8～72.2 Gy，輻射的半致死劑量為60.8 Gy、臨界劑量為72.2 Gy（圖1）。

2.3 各輻射劑量處理對(duì)淮山藥零余子發(fā)芽勢(shì)的影響

經(jīng)輻射處理的淮山藥零余子發(fā)芽明顯滯后，而且這種趨勢(shì)隨著輻射劑量的增加而遞增，其中60 Gy 和80 Gy 處理比對(duì)照出苗初始期推遲滯后10 d，100 Gy 的滯后15 d。從發(fā)芽勢(shì)也可看出，隨著劑量的遞增，發(fā)芽勢(shì)急劇下降（表3）。

由表3 可以看出，盡管40 Gy 輻射處理在15 d時(shí)發(fā)芽數(shù)比10 d 時(shí)增加103 個(gè)，達(dá)到高峰值，即發(fā)芽勢(shì)為42.7%，低于CK 的64%，但其后5 d發(fā)芽數(shù)仍達(dá)到102 個(gè)，形成一個(gè)非常接近第一個(gè)高峰期的次高峰期，發(fā)芽率增至76.7%。因此，40 Gy 輻射處理對(duì)淮山藥零余子發(fā)芽勢(shì)的脅迫、損傷效應(yīng)，不同于另外3 個(gè)劑量的處理，未表現(xiàn)為負(fù)效應(yīng)。

2.4 不同輻射劑量處理對(duì)淮山藥零余子既有芽生長(zhǎng)發(fā)育成熟的影響

為了更直觀地分清輻照處理對(duì)萌芽階段及其后續(xù)苗期生長(zhǎng)發(fā)育成熟階段的影響，本研究引入了既有芽成活率的概念，即某處理收獲時(shí)的實(shí)得株數(shù)/該處理的既有芽數(shù)100%=既有芽成活率。由表4 可以看出，40、60、80、100 Gy 處理的既有芽成活率分別為89.6%、77.1%、82%和75%，均明顯低于對(duì)照，說(shuō)明60Co-γ 輻射對(duì)淮山藥零余子的損傷不僅作用于萌芽階段，抑制萌發(fā)，形成弱苗，而且對(duì)整個(gè)生長(zhǎng)期造成了延續(xù)影響，植株長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較差，對(duì)整個(gè)苗期生長(zhǎng)均有明顯負(fù)向效應(yīng)。田間觀察也發(fā)現(xiàn)黃化葉、白化葉現(xiàn)象以及畸形、嵌合體、叢生植株等。因此，與發(fā)芽率一樣，各輻射處理的實(shí)收總株數(shù)、塊莖數(shù)均比對(duì)照發(fā)生較大幅度減少，且隨著劑量的加大，減少的幅度明顯增大。但比較而言，輻照對(duì)既有芽成活率的不利效應(yīng)要比其對(duì)發(fā)芽率的不利效應(yīng)要小得多。比如，100 Gy 處理的發(fā)芽率僅為4.7%，而其既有芽的成活率為75%。因此，輻照主要是抑制了零余子發(fā)芽，對(duì)既有芽的生長(zhǎng)也有影響，但要小得多（表4）。

2.5 不同劑量處理對(duì)淮山藥M1 代結(jié)薯特性及塊莖性狀的影響

2.5.1 對(duì)塊莖形狀及重量的影響 與對(duì)照相比，不同輻射劑量處理的塊莖長(zhǎng)度、直徑、重量均有所增加，并隨著輻照劑量的增加表現(xiàn)先升后降再升的趨勢(shì)。40、80、100 Gy 劑量處理的塊莖長(zhǎng)度、直徑、重量均較CK 的增加，且均達(dá)到顯著以上水平；60 Gy 處理比CK 的增加幅度較小，但除薯長(zhǎng)外，薯莖、薯重也達(dá)到顯著水平（表5）。40 Gy處理的薯長(zhǎng)、薯徑、薯重均比對(duì)照有較大幅度增加，分別增加了38.9%、31.3%、73.8%；而60 Gy處理比CK 的增加幅度小，是各輻射劑量對(duì)薯長(zhǎng)、薯徑、薯重影響效應(yīng)最小的處理。60 Gy 處理的這種效應(yīng)似乎間斷了隨著輻射劑量的提高薯長(zhǎng)、薯徑、薯重相應(yīng)比CK 增加的趨勢(shì)。以單薯重為例，40 Gy 處理的單薯重為0.73 kg，比對(duì)照增加了73.8%；60 Gy 處理的塊莖重為0.59 kg，比對(duì)照增加了40.5%，盡管比對(duì)照仍明顯增重，但沒(méi)有持續(xù)40 Gy 處理的增幅；80 Gy 的塊莖重為0.67kg，比對(duì)照增加了59.5%，持續(xù)了60 Gy 處理增長(zhǎng)趨勢(shì)，比60 Gy 處理的大，但仍然比40 Gy 處理的小。說(shuō)明至少在數(shù)理統(tǒng)計(jì)上，40 Gy 輻照處理表現(xiàn)出的性狀表征具有特殊性，與其他3 個(gè)處理表現(xiàn)不盡相同，是否在效應(yīng)因果關(guān)系上有差別需要進(jìn)一步研究加以厘清甄別。另外，100 Gy 處理的塊莖重為1.8 kg，比對(duì)照增加了328.6%（圖2）。該變異的原因和機(jī)理值得更深入的研究，是否遺傳需要進(jìn)一步開展多世代觀察。

2.5.2 對(duì)發(fā)生雙胞薯及次生蘆頭現(xiàn)象的效應(yīng) 雙胞率表示由一個(gè)淮山藥零余子長(zhǎng)成的單株有2 個(gè)或多個(gè)成薯的株數(shù)占該處理總株數(shù)的百分?jǐn)?shù)。本試驗(yàn)的對(duì)照桂淮5 號(hào)為單胞品種，試驗(yàn)結(jié)果也均為一株結(jié)一個(gè)塊莖，但經(jīng)輻射的4 個(gè)處理均不同程度地出現(xiàn)了雙胞結(jié)薯現(xiàn)象。同時(shí)，在一個(gè)單株中除正常結(jié)薯的蘆頭外，還出現(xiàn)了2 個(gè)甚至多個(gè)沒(méi)有結(jié)成塊莖的蘆頭，本文稱之為次生蘆頭，以對(duì)應(yīng)區(qū)別于正常結(jié)薯的蘆頭。次生蘆頭的出現(xiàn)同樣隨著劑量的增加而增加，但輻射劑量越高次生蘆頭成薯的概率越低。40 Gy 處理無(wú)次生蘆頭出現(xiàn)，有2 個(gè)分別出現(xiàn)結(jié)2 個(gè)塊莖的單株，即雙胞株，占該處理收獲株數(shù)的0.8%；60 Gy 處理16株出現(xiàn)次生蘆頭，其中11 株為雙胞株（含1 個(gè)3胞株），占該處理收獲株數(shù)的8%，是雙胞株率最高的處理；80 Gy 處理有13 株長(zhǎng)有次生蘆頭，其中4 個(gè)雙胞株，占5.6%；100 Gy 處理全部9 個(gè)單株均為長(zhǎng)有次生蘆頭的單株，其中1 個(gè)為雙胞株，占比為11.1%（表6）。

2.5.3 對(duì)塊莖分枝特性的影響 淮山藥品種桂淮5 號(hào)的塊莖為長(zhǎng)圓柱形，無(wú)分枝。塊莖雙（多）分枝率是指由一個(gè)蘆頭長(zhǎng)成的塊莖出現(xiàn)2 個(gè)（多個(gè)）分枝的塊莖數(shù)占該處理總塊莖數(shù)的百分?jǐn)?shù)。在60 ～100 Gy 之間，隨著輻射劑量增加，分枝的趨勢(shì)愈明顯。40 Gy 處理僅出現(xiàn)2 個(gè)分枝的塊莖1個(gè)；60 Gy 處理出現(xiàn)3 個(gè)分枝的塊莖2 個(gè)，4 個(gè)、6 個(gè)分枝的塊莖各1 個(gè)；80 Gy 處理出現(xiàn)3 個(gè)分枝的塊莖3 個(gè)，4 個(gè)分枝的塊莖1 個(gè)；100 Gy 處理的單株塊莖則全部發(fā)生了分枝，其中2 個(gè)分枝的3 個(gè)，3 個(gè)以上分枝的7 個(gè)，最多的1 個(gè)塊莖分枝數(shù)達(dá)到10 個(gè)（表6、表7）。

3 討論

3.1 淮山藥品種桂淮5 號(hào)零余子60Co-γ 輻射誘變的半致死劑量和臨界劑量

本研究經(jīng)相關(guān)性分析得到零余子的發(fā)芽率與60Co-γ 輻射劑量之間的相關(guān)回歸方程為： y=?0.8776x+103.37；決定系數(shù)為0.8008，達(dá)極顯著差異。這說(shuō)明在一定劑量范圍內(nèi)，淮山藥品種桂淮5 號(hào)零余子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)與輻射劑量之間呈高度負(fù)相關(guān)，隨著60Co-γ 輻射劑量的增加，淮山藥零余子的發(fā)芽會(huì)被抑制和延遲。

桂淮5 號(hào)零余子60Co-γ 輻射的半致死劑量為60.8 Gy，臨界劑量為72.2 Gy。因此，對(duì)淮山藥品種桂淮5 號(hào)零余子進(jìn)行誘變處理的適宜輻照劑量范圍為60.8～72.2 Gy。不同植物、不同品種、相同品種的不同器官、相同器官的不同部位、不同生長(zhǎng)時(shí)期，由于結(jié)構(gòu)和生理生化特性等的差異，對(duì)60Co-γ 輻射的敏感性和耐受程度不同，需要通過(guò)試驗(yàn)才能確定合適的處理劑量。

本研究得到的淮山藥桂淮5 號(hào)零余子的輻射半致死劑量與劉艷芝等[11]報(bào)道的結(jié)果差別較大。在該研究中， 嘉祥細(xì)毛長(zhǎng)山藥零余子LD₅₀=18 964.8 Rad ， 濟(jì)寧米山藥零余子LD₅₀=23 588.0 Rad ， 牛腿山藥零余子LD₅₀=23 369.2 Rad，鐵棍山藥零余子LD₅₀=20 153.8 Rad（Gy 與Rad 的換算關(guān)系是1 Gy=100 Rad）[8]。據(jù)此，這些淮山藥品種的LD50 為189.6～235.9 Gy，遠(yuǎn)大于桂淮5 號(hào)的60.8 Gy。這可能與所采用的輻射劑量率、淮山藥品種及其生態(tài)類型等不同有關(guān)。

3.2 40 Gy 輻射處理對(duì)淮山藥零余子M1 群體萌芽及生長(zhǎng)發(fā)育可能具有促進(jìn)作用

在有效輻射劑量的下限附近，即本試驗(yàn)中的40 Gy 處理，與對(duì)照相比，其淮山藥零余子相對(duì)發(fā)芽率顯著上升，而且對(duì)M1 代塊莖的長(zhǎng)、徑、重的增加效應(yīng)也表現(xiàn)出較明顯的生長(zhǎng)促進(jìn)效應(yīng)，薯長(zhǎng)、粗、重均有較大幅度增加，表明此輻射強(qiáng)度對(duì)淮山藥零余子萌芽及生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用。這種正面效應(yīng)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，零余子可以作為繁殖材料，提高繁殖系數(shù)，在淮山藥品種提純復(fù)壯乃至大田生產(chǎn)中提供更高效的技術(shù)路徑，值得進(jìn)一步研究。

3.3 輻照處理誘導(dǎo)零余子M1 代雙胞結(jié)薯、次生蘆頭、塊莖叢生分枝的變異

本研究中，在有效輻射劑量范圍內(nèi)，輻射使淮山藥M1 代產(chǎn)生不同程度的雙胞結(jié)薯、次生蘆頭和塊莖分枝現(xiàn)象。這些均應(yīng)同屬于植物學(xué)意義上的莖芽分生。尤其是在60 Gy 處理中獲得了8.0%的雙胞結(jié)薯率，這是一個(gè)特別值得關(guān)注的誘變效應(yīng)。雙胞結(jié)薯符合小型薯早熟密植豐產(chǎn)輕簡(jiǎn)化栽培的育種目標(biāo)要求，能有效解決當(dāng)前淮山藥主推品種塊莖過(guò)長(zhǎng)、種收勞動(dòng)力成本過(guò)高的難題。而且，覃維治等[14]研究表明，結(jié)薯數(shù)是影響淮山藥產(chǎn)量的因素之一，對(duì)產(chǎn)量提高有一定的作用，在淮山藥育種中，應(yīng)選擇結(jié)薯數(shù)適中的品種。

另外，在可耐受輻射劑量的上限附近，即本研究中的100 Gy 處理，零余子發(fā)芽率僅為4％，可被視為致死極限輻射劑量，卻誘發(fā)了該處理全部塊莖出現(xiàn)多個(gè)分枝甚至分枝叢生現(xiàn)象，薯形由長(zhǎng)柱形變異為不規(guī)則塊狀，且其平均單薯重達(dá)到了1.80 kg。叢生芽變異在其他作物的誘變育種中也較常見，多被視為不良性狀，沒(méi)有選擇意義。但對(duì)以塊莖為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的淮山藥等作物來(lái)說(shuō)，地下塊莖分枝、叢生，長(zhǎng)成塊狀塊莖，在某種程度上，比如對(duì)提高產(chǎn)量而言，一旦這種變異是可遺傳的，就可能成為具有應(yīng)用價(jià)值的優(yōu)良性狀。張明玉等[15]就曾提出，淮山藥生產(chǎn)應(yīng)該走“應(yīng)用塊狀品種，起壟輕簡(jiǎn)栽培”的發(fā)展方向。

3.4 從零余子輻射處理的M1 代可以選擇獲得具有明顯變異的單株

本研究從零余子輻射處理的M1 代共篩選獲得了18 個(gè)雙胞結(jié)薯、11 個(gè)大型薯和1 個(gè)開雌花等表現(xiàn)差異明顯的單株，這些變異單株形成的生理基礎(chǔ)、誘變機(jī)理值得深入研究，其遺傳性有待在M2 代等后繼世代繼續(xù)研究觀察。