化學誘變劑對花椒幼苗假植成活率的影響

鐘茗菡，唐 偉，李佩洪，龔 霞，陳 政，楊代宇

(四川省植物工程研究院，四川 資中 641200)

化學誘變育種方法是利用化學誘變劑人工誘發植物發生變異，在分離后代中對突變體進行篩選和鑒定，培育出生產上能直接或間接利用的農作物品種的方法。這種方法已經廣泛應用于大豆、玉米、水稻、油菜、花卉、蔬菜、杉木、茶樹等植物育種，還應用于部分微生物育種上。本試驗首次使用化學誘變劑對催芽后的花椒種子進行誘變處理，播種后觀察誘變劑對花椒假植苗移栽成活率的影響，選取1～2種針對花椒化學誘變育種的合適誘變劑。

1 材料與方法

1.1 化學誘變劑的選擇

1.1.1 EMS(甲基磺酸乙酯) EMS誘變誘發突變頻率高，有益變異多，對處理材料損傷較小，而產生的突變多為點突變，染色體畸變相對較少，可以針對植物某一性狀進行有效改良。

1.1.2 NaN3(疊氮化鈉) NaN3是一種點突變劑，具有高效、無毒、價格便宜、使用安全等優點。

1.1.3 PYM(平陽霉素) PYM是一種新的誘變劑，在許多實驗中均被證明為具有安全、高效、誘變頻率高、范圍大等特點。

1.1.4 秋水仙素 秋水仙素的分子結構與基因分子的堿基相似，它在不妨礙基因復制的情況下組成基因的成分參入到基因分子中去。但由于秋水仙素中的取代基與正常堿基不同，所以它在參入基因分子時或以后，會使基因復制時發生偶然配對上的差錯，從而導致基因突變。

1.2 花椒種子的選擇與處理

選擇目前主栽品種竹葉花椒(九葉青)種子作為處理對象。用紗布包裹搓洗，將蠟質層去掉。然后在培養箱里浸潤催芽，溫度28℃，濕度60%，催芽時間21d，觀察到種子開始破殼萌動即可。

1.3 誘變處理方法

在通風櫥中分別用(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%)，處理催芽后的花椒種子。種子處理時間為16h，然后清水沖洗8h，瀝干準備播種。

1.4 播種

在育苗盤內進行播種，基質選擇草炭+蛭石+珍珠巖(8∶4∶1)，澆透水后放置1d，基質濕度以手握成團，擠不出水為宜。按12個處理加1個對照組進行分區播種，播種后覆膜，保溫保濕，利于種子發芽。

1.5 假植

待幼苗長出3片真葉即可假植至試驗苗圃，株距為20cm，以便于統計成活率。

1.6 調查統計

30d后，待假植苗基本成活開始統計成活率，然后每隔15d統計1次，連續統計3個月，至成活率趨于穩定后停止。

2 結果與分析

2.1 誘變劑濃度對假植成活率的影響

經過連續6次的成活率調查統計發現，誘變劑濃度越大，假植成活率逐漸降低，且假植前幾次的降幅較大，隨著時間的推移，成活率降幅逐漸減小并趨于穩定(圖表1)。結果表明：誘變劑在幼苗體內的含量濃度隨著植株的生長變大而逐漸降低，且化學誘變劑同時也在逐漸衰變，對植株產生的致死效應逐漸降低。

圖表1 誘變劑濃度對成活率的影響

2.2 誘變劑種類對假植成活率的影響

通過對比4種化學誘變劑處理后的假植苗成活數量，發現EMS組出現大量假植苗死亡現象，特征為莖基部逐漸縮小萎焉，直至葉片枯萎失綠全株死亡。當濃度達到1.0%時，最終成活率僅為37%。NaN3組的成活率最高，和對照組(98%)基本相當，只有少數假植苗在假植前期死亡，成活率達到94%～96%。PYM組和秋水仙素組的成活率基本一致，成活率為62%～78%，在可控范圍內。

3 結論

由于EMS的滲透性較強，比較容易侵入到催芽后的花椒種子胚芽細胞內，對種胚的生長發育產生影響，多數生理影響是致命的，因而造成假植后出現陸續死亡的現象。且隨著EMS濃度的增大，死亡率

越高，最終成活率降低至37%。由于成活率太低，對誘變育種篩選群體數量造成過大的影響，所以不適宜用作花椒種子的化學誘變劑。NaN3屬于低毒性誘變劑，在花椒種子出苗后基本不會產生作用，因此假植成活率和對照組基本一致，但影響效果不明顯，導致基因突變的概率太低，不利于篩選突變植株，因此也不適宜作花椒種子的化學誘變劑。PYM和秋水仙素處理后的花椒假植苗移栽后的成活率為62%～78%，這2種化學誘變劑在花椒苗期的生長發育過程中持續產生著生理影響，但致死率在可控范圍內，有足夠數量的誘變苗作為篩選突變植株的材料。因此，可選擇PYM和秋水仙素作為花椒化學誘變育種的最佳化學誘變劑。本試驗僅針對各種化學誘變劑對假植苗產生致死的結果做了統計分析，但致死的具體生理原因還有待進一步探索。

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