两个黄金茶品种插穗^60Co-γ辐射诱变适宜剂量的研究

以2个黄金茶品种及福鼎大白茶的插穗为材料,采用不同剂量的60Co-γ射线处理,对其适宜的辐射剂量进行初步研究。结果表明,不同辐射剂量对茶树扦插苗成活率有一定的影响,以0 Gy的发芽率最高,4~8Gy为"半致死剂量"(LD50),10 Gy或更高的剂量为"致死剂量"(LD100)。不同辐射剂量对幼苗的生长产生影响,10 Gy的诱变剂量株型明显矮于对照及其他处理。60Co-γ射线处理茶树扦插苗最适宜的辐射剂量为2~4 Gy,其成活率最高。

^(60)Co-γ辐射诱变在木本植物育种中的研究进展

^(60)Co-γ辐射育种是当前诱变育种研究中应用最广泛的诱变技术,为我国农业的发展作出了巨大的贡献,但是在木本植物育种方面应用相对较少,并且受限于木本植物漫长的生长周期,许多研究难以形成突破性的研究成果,急需系统性、全面性的理论指导。本文对近二十年来木本植物的^(60)Co-γ辐射诱变育种研究进行了总结,详细介绍了辐射诱变原理与方法、辐射材料与辐射强度的选择、突变体鉴定等技术,对^(60)Co-γ辐射诱变效应与分子机理进行了探讨,并提出后续研究的重点方向,为将来木本植物的^(60)Co-γ辐射诱变育种提供理论指导。

平菇^(60)Co-γ诱变孢子杂交新种质的创制及其遗传多样性分析

为了探究不同平菇品种对辐射的敏感性及适宜辐射剂量,以便快速准确地鉴别平菇的杂交后代,创制新平菇种质,从而加快育种进程,本研究利用10个^(60)Co-γ射线剂量分别辐射4种不同平菇的孢子悬浮液,对致死率进行统计,并获得了诱变菌株的孢子单核体。随后配制杂交组合,开展了^(60)Co-γ诱变和杂交育种研究。基于简单序列重复(SSR)标记,对诱变后材料和杂交后代共39份材料进行了遗传多样性分析。结果表明,品种5178的适宜辐射剂量为500 Gy,时间为200 min;9408的适宜辐射剂量为600 Gy,时间为240 min;灰美2号的适宜辐射剂量为700 Gy,时间为280 min;榆黄菇T2的适宜辐射剂量为400 Gy,时间为160 min。筛选获得的35个长势良好的杂交子中,经SSR分子标记验证,这些菌株在8对引物扩增下呈现出不同的特异性条带。综上,本研究可快速、准确地鉴别杂交子,为平菇的辐射诱变和杂交育种提供了技术依据和理论参考。

^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条的辐射效应分析

【目的】研究^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条死亡率、抗氧化酶活性等相关理化指标的影响,确定最佳辐射诱变剂量,为利用^(60)Co-γ射线辐射诱变技术提高无花果遗传多样性、创造新种质、培育优良新品种提供科学依据。【方法】以无花果品种布兰瑞克和中华紫果一年生休眠枝为试材,采用^(60)Co-γ射线为辐照源,设置不同剂量0、30、45、60、75 Gy的辐射处理,分析辐照引起枝叶死亡率、酶活性等变化。【结果】随着辐射剂量的增加,2个无花果品种扦插苗成活率呈下降趋势,株高、茎粗、节间长度、叶片长度、叶片宽度和分枝数指标呈下降趋势,叶片长宽比差异不显著。中华紫果品种的SOD、POD、CAT等酶活性均呈现先增后减的趋势,分别在45、60 Gy剂量时达到峰值,MDA含量呈现一直上升趋势,H_(2)O_(2)含量呈现先增后降趋势。布兰瑞克品种的SOD、POD、CAT酶活性,随着辐射剂量的增加均呈现先降后增趋势。MDA、H_(2)O_(2)含量基本保持上升趋势。【结论】辐射导致无花果扦插苗幼苗生长缓慢、株高矮化、茎粗变细、叶片变小、分枝减少。中华紫果的半致死辐射剂量为56 Gy,布兰瑞克为70 Gy,布兰瑞克对辐射的耐受性高于中华紫果。

^(60)Co-γ辐射对2种锦带幼苗生长及生理指标的影响

为了探究辐射诱变对“白花锦带花”和“锦带花”形态及生理特性的影响,采用不同剂量(0~300 Gy)的^(60)Co-γ射线辐射“白花锦带花”与“锦带花”休眠期种子,观测辐射对锦带花生长的影响,测定其生长量及幼苗叶片的叶绿素含量、叶绿素荧光指标、光合作用参数、SOD、POD、MDA和可溶性蛋白含量。研究结果显示,由于辐射剂量的增大,苗高、叶长、叶宽、节间距、叶绿素荧光、光合作用参数、SOD活性、POD活性出现了明显的先升高后降低的趋势,在50 Gy时到达了峰值。同时,随着辐射剂量的增加,叶绿素含量和可溶性蛋白含量呈现出下降的趋势,MDA含量明显升高。综上所述,在(2 Gy/min)剂量率的辐射条件下“白花锦带花”种子较适宜的诱变剂量为50 Gy,而“锦带花”以50~100 Gy最合适。

不同^(60)Co-γ辐射剂量对月季仙境、北京红、金凤凰生长和开花的影响

为研究物理辐射对3个月季品种扦插苗的影响,利用0、10、20、40、60、80 Gy剂量的^(60)Co-γ对仙境、北京红、金凤凰月季扦插苗进行辐射处理,测定和分析处理后月季苗的形态指标、突变率、死亡率和半致死率等。结果表明,随着辐射剂量增加,3个月季品种的扦插苗的株高、冠幅、侧枝数、侧枝长度、复叶长、复叶宽随之降低,其中仙境和北京红在10 Gy辐射剂量下生长势最好,而金凤凰在20 Gy生长势最好。供试植株的死亡率随着辐射剂量增加而增加,仙境在10和20 Gy处理下死亡率较低且花色变异较多。仙境、北京红、金凤凰的半致死剂量分别为53、132、19.87 Gy。仙境在10 Gy辐射剂量下突变率最高达31.67%,产生了白色、水粉色、嫩粉色、粉白相间等多种花色突变;金凤凰在10 Gy剂量下花瓣边缘有缺裂,在20 Gy辐射剂量下花瓣边缘深裂、反卷;北京红在10 Gy剂量下有花瓣数量明显增加,花型为千重瓣。综上所述,^(60)Co-γ辐射剂量10和20 Gy有利于促进供试植株的生长,同时产生新的变异花色和新花型。本研究结果为月季的良种选育和新品系培育提供了参考。

芒果^(60)Co-γ、EMS诱变及SC-SSR分子标记遗传多样性分析

诱变育种是短时间内增加物种遗传多样性和表型变异的最有效方法之一。为探明诱变创制芒果突变体基因库可行性,本研究以凯特芒果为试验材料,通过^(60)Co-γ射线辐射枝条和EMS溶液浸泡种子创制诱变群体材料,利用SC-SSR分子标记进行遗传多样性分析。结果表明:^(60)Co-γ射线辐射半致死剂量为31.37 Gy,0.2%EMS溶液浸泡半致死时间为5.9 h;利用16对SC-SSR引物分析100份诱变材料和1份凯特材料的遗传多样性,共检测出117个多态性位点,引物多态性条带百分比、多态性信息含量(PIC)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I)平均值分别为93.18%、0.610、1.923、1.583、0.334和0.493;试验材料间遗传相似系数在0.373~0.984之间,平均为0.779。诱变增加了芒果遗传信息,其中EMS诱变种子变异更大,本研究结果为芒果诱变育种提供了理论依据。

^(60)Co-NTG复合诱变选育丁烯基多杀菌素高产菌株及其杀虫活性

为获得稳定高产的丁烯基多杀菌素生产菌株并明确其对农业害虫的杀灭效果,以前期研究获得的须糖多孢菌Saccharopolyspora pogona ASAGF19为初始菌株,通过^(60)Co-γ射线和亚硝基胍复合诱变得到1株遗传性状稳定的高产突变株ASAGF30A11,较初始菌株产量提高了61.26%,3次传代产量变化幅度小于10.00%。对高产菌株发酵液进行分离纯化获得了丁烯基多杀菌素粗品,配制成1.5 g/L浓度的母液进行稀释,对蓟马、蚜虫以及小菜蛾进行室内毒力测定,得出其对3种供试害虫的LC_(50)分别为1.92 mg/L、1.23 mg/L和0.27 mg/L。经过比较,丁烯基多杀菌素对蓟马的杀灭效果优于多杀菌素(LC_(50)为0.57 mg/L)和乙基多杀菌素(LC_(50)为0.64 mg/L);对蚜虫的杀灭效果优于多杀菌素(LC_(50)为72.60 mg/L),低于阿维菌素(LC_(50)为0.14 mg/L);对小菜蛾的杀灭效果优于多杀菌素(LC_(50)为2.87 mg/L),低于乙基多杀菌素(LC_(50)为0.05 mg/L)。本研究首次探索了^(60)Co-γ射线和亚硝基胍复合诱变对须糖多孢菌的影响,并获得了丁烯基多杀菌素对3种农业害虫的防效,为新型生物杀虫剂对农业害虫的防治提供了一些理论依据。

淮山药零余子^(60)Co-γ辐射的诱变效应

为探讨^(60)Co-γ辐射对淮山药主要性状的诱变效应,开创淮山药育种的新路径,以南方生态型淮山药品种桂淮5号零余子为材料,开展^(60)Co-γ射线辐射诱变研究,并根据育种目标对辐射第一代(M1)的变异性状进行选择。结果表明:(1)一定剂量范围内^(60)Co-γ射线对淮山药零余子发芽、成苗有极显著的抑制损伤作用,辐射剂量与发芽率一元线性回归方程为y=‒0.8776x+103.37,据此其半致死剂量、临界剂量分别为^(60).8 Gy和72.2 Gy;(2)40 Gy辐射处理对淮山药零余子M1代群体萌芽及生长发育没有抑制作用,相反表现出一定的促进作用。(3)辐照处理诱导零余子M1代群体块茎增长增粗、增加单薯重量。(4)辐照处理诱导零余子M1代个别单株块茎丛生分枝,薯形由长柱形变异为不规则的块状,单薯重量大幅度提高;100 Gy处理尤为明显,出现机率达到了该处理收获株数的90%。(5)辐射处理诱导零余子M1代出现具有双胞薯明显变异的单株,^(60)Gy处理的出现机率最高,占该处理收获株数的8%。试验从M1代筛选获得了18个双胞薯、11个大型薯和1个开雌花等表现差异明显的单株。结果表明,淮山药辐射诱变育种具有良好的应用前景,并为淮山药新品种、品系选育提供了基础材料。

^(60)Co-γ射线辐射对西瓜叶片变异率的影响

为探索^(60)Co-γ射线辐射对西瓜叶片变异率的影响,选取200、400、600、800、1 000 Gy剂量的^(60)Co-γ射线辐射不同质量的西瓜干种子,以200、400、600 Gy剂量辐射3个西瓜品种(双茨科、WW150、红籽黄肉)的引发种子,研究不同辐射剂量对西瓜干种子及引发种子叶片变异率的影响。结果发现,在相同辐射剂量下,西瓜引发种子诱变率较干种子明显增大,因此,引发种子更适宜做辐射诱变材料,且适宜诱变剂量应在200 Gy左右。

^(60)Co-γ辐射对北美红花七叶树的诱变效应

【目的】为探讨^(60)Co-γ射线对北美红花七叶树种子的诱变效应并确定其辐射半致死剂量。【方法】以北美红花七叶树种子为试材,采用不同辐照剂量(0、100、200、300、400 Gy)^(60)Co-γ进行辐射处理,分析辐射对北美红花七叶树种子出苗及幼苗生长的影响。【结果】辐照剂量与种子相对出苗率为极显著负相关,种子辐射半致死剂量为217.76 Gy。辐射后幼苗出现叶型改变、叶面扭曲、叶边缘变异等,300 Gy剂量下叶型和叶边缘变异比例最高。辐射处理的北美红花七叶树生长性状与对照差异不显著。随着^(60)Co-γ射线辐照剂量的增加,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,叶绿素及类胡萝卜素含量均呈现先升高后下降的趋势,抗氧化酶活性在300 Gy最高。相关性分析得出,辐照剂量与复叶宽、小叶宽、可溶性蛋白、相对电导率存在显著相关性。【结论】综合种子半致死剂量和生长、生理指标,确定北美红花七叶树种子适宜的辐照剂量为200~300 Gy。可为七叶树属植物辐射育种提供科学参考。

不同剂量^(60)Co-γ射线辐照藜麦种子的效应研究

为了研究^(60)Co-γ射线辐照在藜麦育种中的应用,探讨^(60)Co-γ射线辐射诱变藜麦的适宜剂量,本研究利用4种剂量^(60)Co-γ辐射4个不同藜麦品种,对辐射后的种子进行室内发芽试验和田间种植试验,并对M1代的生育过程、畸变率、突变率进行了调查和分析。结果表明,经过150~450 Gy的辐照剂量处理后,藜麦的形态特征和生长表现出显著变化;发芽率呈先上升后下降的趋势,150 Gy剂量可促进种胚活力,250 Gy以上剂量显著降低发芽率;辐射导致出苗延迟,高剂量下甚至无法正常出苗,出苗率也显著降低,表明辐射对幼苗生长产生负面影响;成株率随辐射剂量增加而下降,幼苗自然枯死增多,说明辐射对发芽种子胚芽的继续发育抑制显著;辐射导致遗传变异,包括早熟、矮化、穗颜色等方面,突变频率随剂量增加而增加。综上可知,藜麦的生长、发芽、出苗、成株等受到辐射剂量影响,适度辐射可促进发芽,但高剂量对生长和遗传特性产生负面效应。本研究对于辐射育种的可行性和作物改良意义重大,但需深入研究其机制和应用潜力。

^(60)Co-γ射线辐照对石榴种子萌发及幼苗生长的影响

以突尼斯软籽石榴种子为材料,采用100、200、300、400 Gy的^(60)Co-γ射线辐照,分析辐照对种子萌发、幼苗生长和叶片生理指标的影响。结果表明:^(60)Co-γ射线辐照抑制种子萌发及幼苗生长,且剂量越大,抑制作用越强;低剂量(≤300 Gy)^(60)Co-γ射线辐照阻碍幼苗叶片的可溶性糖积累,高剂量(>300 Gy)^(60)Co-γ射线辐照促进幼苗叶片的可溶性糖积累;^(60)Co-γ射线辐照可提高幼苗叶片的可溶性蛋白含量及叶绿素含量,其中,剂量为200 Gy时增加最多。石榴种子的最适辐射剂量范围为268.22~322.54 Gy。

^(60)Co-γ射线对春谷的诱变效应研究

为了研究不同剂量^(60)Co-γ射线对春谷种子的辐射诱变效应,以春谷品种嫩选17为材料,采用0、150 Gy、200 Gy、250 Gy、300 Gy和350 Gy的^(60)Co-γ射线辐射谷种,探究辐射对谷子的种子萌发、幼苗生长及生理生化指标的影响。结果表明,嫩选17在低辐射剂量(150~200 Gy)下对种子发芽、出苗有显著的促进作用,随着辐射剂量升高种子萌发及幼苗生长逐渐受到抑制,350 Gy剂量下对谷子种子的损伤较大,严重影响其出苗及幼苗生长,幼苗成苗率急剧降低。根据半致死剂量回归方程计算出嫩选17的半致死剂量为284.1 Gy。

^(60)Co-γ射线辐射对芦笋种子萌发及幼苗生长的影响

以“冠军”和“鲁芦笋七号”2个品种芦笋种子为试材,采用^(60)Co-γ射线对种子进行辐射处理,研究了不同辐射剂量(100、200、300、400、500、600 Gy)对芦笋种子萌发及幼苗生长的影响,探讨不同品种种子萌发及幼苗生长相关指标对不同辐射处理的响应,以期为芦笋辐射诱变育种研究提供参考依据。结果表明:2个品种的萌发指标均呈现先升高后降低的趋势,在剂量为100 Gy时对种子萌发有促进作用,当剂量达到400 Gy时,胚根、胚芽生长受到强烈抑制;种子成苗率与辐射剂量呈负相关。辐射剂量对幼苗生长的诱变效应也与品种有关,“冠军”幼苗生长与辐射剂量增加呈负相关,“鲁芦笋七号”幼苗的生长与辐射剂量增加呈先升高后降低趋势。线性回归分析结果表明,“冠军”和“鲁芦笋七号”对应的半致死剂量分别为389 Gy和362 Gy。

^(60)Co-γ射线对蝴蝶兰生长发育的影响

为了解^(60)Co-γ射线辐照处理对蝴蝶兰生长的影响及辐射处理后植株的变异表现,对‘郑农火凤凰’和‘郑农鸿运’两个蝴蝶兰品种进行不同剂量的^(60)Co-γ辐射处理,探究辐射处理对蝴蝶兰生长的影响,确定合适的诱变剂量范围。结果表明:(1)^(60)Co-γ辐射处理影响蝴蝶兰植株的生长发育,不同品种的蝴蝶兰对辐射的敏感度不同,‘郑农鸿运’对^(60)Co-γ射线更敏感;(2)植株SPAD值随着辐射剂量的增加呈先增加后降低的趋势,‘郑农火凤凰’和‘郑农鸿运’分别在60Gy和40Gy时具有最高SPAD平均值。(3)辐射处理诱变的植株表观变异具有多样性,不同辐射剂量处理均会导致植株叶片增厚。10Gy剂量的辐射处理时植株出现变异,25Gy时花朵出现变异,40Gy及以上剂量的辐射处理抑制蝴蝶兰植株开花,推测蝴蝶兰合适的诱变剂量范围为10~40Gy。研究结果为蝴蝶兰诱变育种提供了理论依据和剂量参考。

^(60)Co-γ辐射对观赏海棠组培苗的诱变效应

【目的】探讨60Co-γ辐射对观赏海棠组培苗的辐射诱变效应。【方法】以观赏海棠‘印第安魔力’(Maluscrabapple‘Indian Magic’)组培苗为试材,采用7个剂量的60Co-γ射线辐射处理,观察比较不同辐射处理条件下组培苗的生根率、增殖率、死亡率及组培苗移栽后植株的生长状况、叶片形态及叶片微结构的变化。【结果】随着60Co-γ辐射剂量的增加,生根和继代组培苗的生根率、平均根长、苗高、增殖率均明显下降;辐射剂量大于30Gy与小于30Gy的处理间差异极显著。随着辐射剂量的增加,辐射后组培苗的死亡率显著上升,且半致死剂量为45.5Gy(r=0.936)。小于半致死剂量的辐射处理后,组培苗在形态上出现明显矮化特征,叶片变小、变厚,新梢节间和根系变短、变粗,移栽苗顶端生长势减弱,叶色、叶缘、叶形变异明显。叶片超微结构观察结果表明,随着辐射剂量的增加,移栽苗叶片气孔器的长度、宽度、周长和面积较对照均有不同程度的增加,而气孔长宽比、气孔长度和周长、气孔宽度和面积下降,叶片厚度、栅栏组织、海绵组织厚度及栅海比也呈现不同程度的下降(30Gy除外),推测这些结构特征变异与叶片表观特征的变异相适应。【结论】30Gy60Co-γ辐射处理后,组培苗可以维持正常生长,且诱导的变异性状明显,诱变效果稳定,是较为合适的辐射剂量。

晚香玉^(60)Co-γ射线辐射诱变适宜剂量的研究

对晚香玉的种球进行5种剂量的印60Co-γ射线辐射处理,以未照射种球为对照,采用随机区组设计栽培。对出苗率、成苗率和苗高的调查分析显示:在10-50 Gy辐射剂量范围内,随辐射剂量加大,对出苗及生长的抑制作用逐渐加强。小种球的辐射敏感性强于大种球。以半致死剂量LD50和半致矮剂量GR50为标准,根据出苗率、成苗率和生长量的分析以及回归分析的结果可确定:晚香玉小种球的适宜剂量为15～20 Gy,大种球的适宜剂量为25～30 Gy。

^(60)Co-γ射线辐射对西瓜开花期及果实性状的影响

【目的】探索^(60)Co-γ射线辐射对西瓜开花期及果实性状的影响。【方法】选取不同质量的12个西瓜品种干种子为材料,设置6个剂量辐射处理,研究不同辐射剂量对西瓜种子开花期及果实性状的影响。【结果】当辐射剂量为600 Gy时,西瓜大、中种子品种开花期较对照(0 Gy)明显推迟,但对小种子品种无显著影响;600 Gy及以上辐射剂量对西瓜果实性状产生了显著(P<0.05)的抑制作用,其中大、小种子的辐射敏感性比中种子更强。【结论】随着辐射剂量的增大,^(60)Co-γ射线辐射对西瓜开花期及果实性状的抑制作用逐渐增强。西瓜种子适宜的^(60)Co-γ射线辐射剂量为400~600 Gy,不同质量西瓜种子的开花期及果实性状对^(60)Co-γ射线辐射的敏感性为:大种子>小种子>中种子。

^(60)Co-γ射线辐射对4种百合的诱变效应

为了探究^(60)Co-γ射线辐射对百合的诱变效应,以卷丹百合、金百合、湖北百合、岷江百合鳞茎为试验材料,采用不同剂量(0、2、4、6 Gy)^(60)Co-γ射线进行辐射处理,统计分析其辐射后的出苗率、性状表现、生理生化指标及变异状况。结果表明,随着辐射剂量的增加,金百合、湖北百合、岷江百合的出苗率、株高、开花率、产量均较对照降低。卷丹百合在辐射剂量为2 Gy时与对照差异不显著;而辐射剂量为4 Gy时,4个百合品种出苗率与对照相比差异显著;辐射剂量达到6 Gy时,鳞茎均未出苗。2 Gy辐射处理对4个百合品种植株的叶绿素含量影响较小,4 Gy处理时叶绿素含量则下降;所有品种超氧物歧化酶(SOD)活性均先升高后降低,丙二醛(MDA)含量均逐渐增强。随着辐射剂量的增加,卷丹百合的可溶性糖含量先升高后降低,其他品种的可溶性糖含量逐渐增加。金百合、湖北百合、岷江百合适宜辐射剂量分别为2-4 Gy、2 Gy、2 Gy,而卷丹百合在本试验中未找到适宜辐射剂量。本研究为百合的辐射育种提供了一定的技术参考。