化学诱变剂对花椒幼苗假植成活率的影响

钟茗菡，唐 伟，李佩洪，龚 霞，陈 政，杨代宇

(四川省植物工程研究院，四川 资中 641200)

化学诱变育种方法是利用化学诱变剂人工诱发植物发生变异，在分离后代中对突变体进行筛选和鉴定，培育出生产上能直接或间接利用的农作物品种的方法。这种方法已经广泛应用于大豆、玉米、水稻、油菜、花卉、蔬菜、杉木、茶树等植物育种，还应用于部分微生物育种上。本试验首次使用化学诱变剂对催芽后的花椒种子进行诱变处理，播种后观察诱变剂对花椒假植苗移栽成活率的影响，选取1～2种针对花椒化学诱变育种的合适诱变剂。

1 材料与方法

1.1 化学诱变剂的选择

1.1.1 EMS(甲基磺酸乙酯) EMS诱变诱发突变频率高，有益变异多，对处理材料损伤较小，而产生的突变多为点突变，染色体畸变相对较少，可以针对植物某一性状进行有效改良。

1.1.2 NaN3(叠氮化钠) NaN3是一种点突变剂，具有高效、无毒、价格便宜、使用安全等优点。

1.1.3 PYM(平阳霉素) PYM是一种新的诱变剂，在许多实验中均被证明为具有安全、高效、诱变频率高、范围大等特点。

1.1.4 秋水仙素 秋水仙素的分子结构与基因分子的碱基相似，它在不妨碍基因复制的情况下组成基因的成分参入到基因分子中去。但由于秋水仙素中的取代基与正常碱基不同，所以它在参入基因分子时或以后，会使基因复制时发生偶然配对上的差错，从而导致基因突变。

1.2 花椒种子的选择与处理

选择目前主栽品种竹叶花椒(九叶青)种子作为处理对象。用纱布包裹搓洗，将蜡质层去掉。然后在培养箱里浸润催芽，温度28℃，湿度60%，催芽时间21d，观察到种子开始破壳萌动即可。

1.3 诱变处理方法

在通风橱中分别用(EMS 0.6%，0.8%，1.0%、NaN30.6%，0.8%，1.0%、PYM 0.2%，0.4%，0.6%、秋水仙素0.3%，0.5%，0.7%)，处理催芽后的花椒种子。种子处理时间为16h，然后清水冲洗8h，沥干准备播种。

1.4 播种

在育苗盘内进行播种，基质选择草炭+蛭石+珍珠岩(8∶4∶1)，浇透水后放置1d，基质湿度以手握成团，挤不出水为宜。按12个处理加1个对照组进行分区播种，播种后覆膜，保温保湿，利于种子发芽。

1.5 假植

待幼苗长出3片真叶即可假植至试验苗圃，株距为20cm，以便于统计成活率。

1.6 调查统计

30d后，待假植苗基本成活开始统计成活率，然后每隔15d统计1次，连续统计3个月，至成活率趋于稳定后停止。

2 结果与分析

2.1 诱变剂浓度对假植成活率的影响

经过连续6次的成活率调查统计发现，诱变剂浓度越大，假植成活率逐渐降低，且假植前几次的降幅较大，随着时间的推移，成活率降幅逐渐减小并趋于稳定(图表1)。结果表明：诱变剂在幼苗体内的含量浓度随着植株的生长变大而逐渐降低，且化学诱变剂同时也在逐渐衰变，对植株产生的致死效应逐渐降低。

图表1 诱变剂浓度对成活率的影响

2.2 诱变剂种类对假植成活率的影响

通过对比4种化学诱变剂处理后的假植苗成活数量，发现EMS组出现大量假植苗死亡现象，特征为茎基部逐渐缩小萎焉，直至叶片枯萎失绿全株死亡。当浓度达到1.0%时，最终成活率仅为37%。NaN3组的成活率最高，和对照组(98%)基本相当，只有少数假植苗在假植前期死亡，成活率达到94%～96%。PYM组和秋水仙素组的成活率基本一致，成活率为62%～78%，在可控范围内。

3 结论

由于EMS的渗透性较强，比较容易侵入到催芽后的花椒种子胚芽细胞内，对种胚的生长发育产生影响，多数生理影响是致命的，因而造成假植后出现陆续死亡的现象。且随着EMS浓度的增大，死亡率

越高，最终成活率降低至37%。由于成活率太低，对诱变育种筛选群体数量造成过大的影响，所以不适宜用作花椒种子的化学诱变剂。NaN3属于低毒性诱变剂，在花椒种子出苗后基本不会产生作用，因此假植成活率和对照组基本一致，但影响效果不明显，导致基因突变的概率太低，不利于筛选突变植株，因此也不适宜作花椒种子的化学诱变剂。PYM和秋水仙素处理后的花椒假植苗移栽后的成活率为62%～78%，这2种化学诱变剂在花椒苗期的生长发育过程中持续产生着生理影响，但致死率在可控范围内，有足够数量的诱变苗作为筛选突变植株的材料。因此，可选择PYM和秋水仙素作为花椒化学诱变育种的最佳化学诱变剂。本试验仅针对各种化学诱变剂对假植苗产生致死的结果做了统计分析，但致死的具体生理原因还有待进一步探索。

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