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1、第25卷第2期原子核物理评论Vol125,No.22008年6月NuclearPhysicsReviewJune,2008文章编号:1007-4627(2008)02-0176-063不同剂量重离子辐照玉米自交系的生物学效应比较1,2323232陈学君,李文建,陈婧,余丽霞,李杰,颉红梅,李唯(1甘肃农业大学农学院,甘肃兰州730070;2甘肃金象农业发展股份有限公司,甘肃张掖734000;3中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州73000)126+3618+摘要:用C和Ar离子束分别辐照玉米自交系干种子和浸泡种子,研究了M1—M3代重离子束辐照的生物学效应。结果表明:种子发芽势和发芽率随辐照
2、剂量的增加而下降,不同生理状态126+的种子对重离子辐照的敏感性也不同。一般C离子辐照干种子的适宜剂量为20—25Gy;M1代叶型发生明显的变化,M2代植株在株高、穗位、单株穗数、雄穗花药颜色、粒质、穗行数、粒重和抗性等方面均发生了变化,并产生了许多有益的变异,包括株高和穗位降低、同位多穗、穗行数和粒重增加、粒质由粉质变为硬粒以及抗锈病和红叶病的植株等,有益突变的频率达7.0%—17.9%;在M3代出现能够稳定遗传的,并且光合效率增加的有益突变株。由此可见,重离子束辐照是玉米种质改良的一种高效手段。关键词:重离子辐照;剂量;生物学效应;变异;玉米中图分类号:Q691文献标识码:A1引言点(
3、位)诱变,进而探索定向育种,提升育种技术,[2]开创一条辐照诱变育种的新途径。自20世纪80玉米是集粮、经、饲于一体的三元作物,对国年代开始,我国首先采用重离子束进行了作物诱变民经济和人们生活具有重要的意义。从世界范围育种的尝试,已在水稻、小麦、西红柿和棉花等作看,扩大玉米种植面积的可能性已经不大,提高单[3—5]物中取得了成功。近年来,关于重离子束辐照产成为发展玉米生产的唯一途径。在增加作物产量[6,7]玉米的生物学效应已有报道,但研究还不够深的主要因素中,作物遗传改良的作用最为重要。据126+3618+入。本研究用C和Ar离子束对玉米自交系国内外专家分析,在提高作物单位面积产量的农业种
4、子进行辐照,以探讨不同能量、不同剂量的重离增产技术中,品种改良的作用占20%—30%,高的子束对玉米自交系的诱变效应,为重离子在玉米种[1]可达50%以上。但随着单交种的普及,育种材料质创新和品种培育中的应用提供理论依据。面临遗传基础越来越狭窄的现状,因此种质缺乏成为玉米育种的瓶颈。2材料和方法物理诱变在玉米种质创新方面发挥着重要作2.1材料用。但过去使用的诱变源中,物理射线以γ射线和中子为主,存在育种周期较长,而且突变目标不能试验选用金象4C21,CSR24001,鲁9801,郑定向等问题,因此限制了辐照诱变育种方法的应58,308和478等6个玉米自交系,这6个自交系用。根据重离子束参
5、数多样性,有望提高突变率,均是目前生产上推广的优良玉米杂交种的亲本。试拓宽突变谱,缩短育种周期;同时还可利用它与生验所用的自交系种子由甘肃金象农业发展股份有限物体作用部位的局域性、可控性和可选择性研究定公司提供。3收稿日期:2008201204;修改日期:20082032113基金项目:中国科学院兰州分院和张掖市政府院地合作资助项目作者简介:陈学君(1963-),男(汉族),甘肃张掖人,研究员,从事玉米遗传育种和种子生产研究#通信联系人:李唯,E2mail:liw@gsau.edu.cn第2期陈学君等:不同剂量重离子辐照玉米自交系的生物学效应比较·177·126+3618+2.2方法80.
6、55MeV/u的C,82.55MeV/u的Ar126+和100.00MeV/u的C离子,贯穿种籽的辐照辐照处理辐照处理在中国科学院近代物理研剂量见表1,另外,同时辐照了郑58的浸泡种子。究所的HIRFL2T2辐照终端进行,自交系干种子放试验以未辐照种子作对照。置在实验终端正前方50cm水平台面上。所有种子田间试验鉴定试验于2006—2007年进行。的辐照均在正常大气条件下进行,采用能量为2006年辐照后的种子种植鉴定在甘肃省张掖市金表1重离子辐照处理剂量射线能量辐照材料重离子辐照剂量/Gy辐照年份备注/(MeV/u)金象4C2112C6+80.55-10152025302005-CSR24
7、00112C6+80.55510152025302005-鲁98012C6+80.55-10152025302005-郑5812C6+80.55-10152025302005-郑5836Ar18+82.55-102030--2005浸泡30812C6+100.00-1020304050200647812C6+100.00-10203040502006象科技示范园进行。试验地浅耕施基肥,每亩施农9801、金象4C21和郑5
