離體輻射對(duì)甘藍(lán)型油菜變異的影響

范春麗　田云芳

摘 要：以油菜無(wú)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(duì)M1代農(nóng)藝性狀進(jìn)行考察，結(jié)果表明下胚軸輻射超過(guò)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(lèi)號(hào) S565.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(guò)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(guó)最重要的油料作物，但輻射對(duì)油菜離體培養(yǎng)效應(yīng)的研究還未見(jiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用γ射線對(duì)油菜種子和培養(yǎng)中的外植體進(jìn)行輻射，探討輻射對(duì)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(gè)甘藍(lán)型黃籽油菜品種SH21、K81，以及1個(gè)甘藍(lán)型黑籽油菜品種P98，其中K81為雙單倍體。3個(gè)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(gè)品系SH21、K81、P98的油菜種子用75%酒精處理1min，無(wú)菌水沖洗后用0.1%HgCl2滅菌12min，再用無(wú)菌水沖洗3次，播種于無(wú)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(guò)濾滅菌）[5]，30d后統(tǒng)計(jì)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(guò)無(wú)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(gè)月后，隨機(jī)選取10株，分別在苗期、蕾薹期、開(kāi)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(zhǎng)度、一次有效枝數(shù)、主序有效果數(shù)、角果長(zhǎng)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(wú)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(méi)有芽再生。而低劑量的輻射對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)沒(méi)有大的影響，但可促進(jìn)芽的再生，以10～30Gy輻射對(duì)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(duì)照提前3～5d出芽；大于40Gy芽再生出現(xiàn)下降趨勢(shì)，超過(guò)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(méi)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(kāi)花期對(duì)M1代農(nóng)藝性狀進(jìn)行考察，結(jié)果見(jiàn)表1。

結(jié)果表明，低劑量的輻射對(duì)油菜的農(nóng)藝性狀沒(méi)有明顯的改變，下胚軸輻射超過(guò)60Gy劑量的照射，導(dǎo)致植株株高平均低于對(duì)照40cm，角果長(zhǎng)度隨著劑量的增加變短，分枝減少，尤其是80Gy照射，多個(gè)植株沒(méi)有分枝，生長(zhǎng)緩慢。在K81中發(fā)現(xiàn)一株葉型有明顯變化，由圓型葉變長(zhǎng)圓型，P98發(fā)現(xiàn)有一株開(kāi)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(duì)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(kāi)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(guò)80Gy輻射處理再生出芽減少甚至基本沒(méi)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(duì)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(duì)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(jī)是無(wú)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(wú)疑對(duì)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(guò)60Gy劑量的照射，導(dǎo)致植株株高平均低于對(duì)照40cm，分枝減少，尤其是80Gy照射，有些植株沒(méi)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(guò)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(shí)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)

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（責(zé)編：張宏民）endprint