碳离子束辐照大豆当代诱变效应及褐皮突变体的初步研究-论文.pdf

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1、第32卷第2期辐射研究与辐射工艺学报Vl0l-32．NO．22014年4月J．Radiat．Res．Radiat．Process．April2014碳离子束辐照大豆当代诱变效应及褐皮突变体的初步研究余丽霞，李文建杜艳，刘瑞媛周利斌骆善伟，陈刚。刘青芳，。(中国科学院近代物理研究所730000兰州)(中国科学院大学100049北京)(宁夏农林科学院750002银川)摘要利用不同剂量碳离子束辐照大豆“合丰55”干种子，通过对表型、株高、分枝数及产量相关性状的考察以及DNA指纹图谱分析探索离子束辐照大豆的当代诱变效应。结果表明离子束诱变大豆M1代田问出现多种变异表型，辐照处理对M1代株高和分枝数

2、有抑制作用，单株荚数、单株粒数、单株粒重及百粒重随着辐照剂量的增加呈现先降低后升高再降低的趋势，但这些变异与对照相比并未达到显著水平。大豆种子经辐照后M1代筛选到1株褐皮突变体，种皮颜色由黄色变为褐色，而且这种变异在M2代能够稳定遗传。运用随机扩增多态性(RandomamplifiedpolymorphicDNA，RAPD)技术对其DNA多态性进行研究发现，辐照后突变体DNA与对照相比扩增条带或增加或减少，相似性系数为0．9513。综合结果表明，碳离子束辐照对大豆当代产生了一定的诱变效应，不仅造成了农艺性状的变异，而且使DNA水平也发生了明显的变化。关键词碳离子束，诱变效应，大豆，褐皮突变

3、体中图分类号TL99，Q691．5诱变育种技术是指利用化学和物理手段打破黑农6号、黑农7号和黑农8号等l0多个新品种生物体基因连锁，使其发生遗传性变异，通过促进(系)，随后诱变技术在培育新类型、创造新品种及重组使基因发生突变，然后根据育种目标对诱导材改善大豆营养品质等方面均取得了良好成效，但这料进行目的性选择，改良遗传性状、培育新的品种、些诱变技术研究以X射线和1，射线为主，利用重离创造新的种质资源E卜训。传统的物理诱变手段主要有子束诱变大豆的研究目前还开展的较少。因此，本1，一射线、x．射线、快中子和激光等，多年来在各种研究主要利用不同剂量的碳离子束诱变大豆干种作物中得到了广泛的应用，并

4、取得了一定的效果，子，并对其M1代诱变效应进行研究。另外，从辐但这些方法存在诱变方向难以确定，突变率低，期射材料中筛选到种皮由黄色变为褐色的突变体，我望突变频率难以掌控等缺点，限制了其在作物育种们对此突变体进行了基因图谱分析。本研究为今后中的更好应用。重离子束的应用始于20世纪80年大豆的离子束诱变育种提供了良好的理论基础，并代，其作为一种新的诱变源在作物育种中崭露头角。为其进一步研究提供了相关科学依据。随着加速器技术的不断进步，离子束得到了各国育种研究者的重视，并获得了长足发展。目前，利用1材料与方法离子束诱变技术在玉米、高粱、水稻、小麦、花卉、1．1材料蔬菜和牧草等植物中培育出一批新的

5、品系，取得了良好的效果引。大豆是一种重要的经济和油料作该研究供试材料为大豆品种“合丰55”干种子物，其辐射育种工作在我国最早由翁秀英等E¨]开(种皮黄色)，由中国科学院东北地理与农业生态研展，他们利用X射线和钴．60处理了东农4号和“满究所提供。金仓”等大豆品种，相继育成黑农4号、黑农5号、基金资助：中国科学院兰州分院与张掖市科技局院地合作项目(Y106490YYD，Y106490XZO)资助第一作者：余丽霞，女，1979年12月出生，2005年于华中农业大学获作物遗传育种专业硕士学位，现为中国科学院大学辐射生物学在读博士研究生，并就职于中科院近代物理研究所，助理研究员，主要从事植物辐射育

6、种及分子机理研究，E—mail：yulx@impcas．ac．cn通讯作者：李文建，博士，研究员，E—mail：wjli@impcas．ac．cn收稿日期：初稿2013-10—31；修回2013-12．04余丽霞等：碳离子束辐照大豆当代诱变效应及褐皮突变体的初步研究多在4—5支，而经离子束处理后植株分枝数参差不枝现象。总之，经离子束辐照后大豆分枝数呈整体齐，各剂量辐照后出现5分枝的仅有少数几株，大下降的趋势。与对照相比，300Gy辐照对植株分枝多植株分枝数保持在2—4支，有个别植株出现不分抑制作用达到显著水平。5040暑＼黾30至盖20i三1001001502003001001502003

7、00DOSe／GyDose／Gv∞o专目墨g_【n0舌图26碳离5子束对4大豆3株高和2分枝数的诱O变效应．a和b表示在p<0．05水平上有显著差异Fig．2EfectsonplantheightandbranchofsoybeaninducedbycarbonionsLettersa,brepresentthesignificantdiference<0．05)2．3不同剂量碳离子束诱变对大豆M1代产量性均提高了4．2