花椒誘變育種新材料性狀對比研究

唐 偉，李佩洪，龔 霞，陳 政

(四川省植物工程研究院，四川 資中 641200)

1 材料與方法

1.1 誘變材料

花椒材料選擇目前主栽品種竹葉花椒(九葉青)種子作為處理對象。

1.2 誘變種子數量

2種藥劑處理，每個處理10kg，一共處理的種子量為20kg。

1.3 誘變劑的選擇

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。具有高度選擇性，能抑制細胞的生長，多對維持生命有重要意義的結構的特殊部位起作用。

秋水仙素：秋水仙素的分子結構與基因分子的堿基相似，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。

1.4 誘變方法的選擇

采用兩種化學誘變劑(40μg/mL PYM、0.5%秋水仙素)，處理時間設置為16h，種子催芽時間設置為3周。

1.4.1 誘變劑的配制 PYM：在通風廚中用0.06mol/L，pH=7.0的磷酸緩沖液配制濃度為40μg/mL的PYM誘變劑溶液。秋水仙素：稱取1.8g NaCl，溶于200mL蒸餾水配制成0.9%的生理鹽水，再取1mL秋水仙素用200mL的生理鹽水稀釋成0.5%的誘變劑溶液。

1.4.2 誘變時間的選擇 根據已有實驗結果，選取16h作為誘變處理時間。

2 誘變處理方法

2.1 誘變種子的處理

由于花椒種子外殼有一層蠟質層，需要先用紗布包裹搓洗，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7～21d，觀察到種子開始破殼萌動立即進行分批誘變處理。

2.2 誘變劑的配制

a.PYM，在通風廚中用0.06mol/L，pH=7.0的磷酸緩沖液配制濃度為0.4%的PYM溶液。b.秋水仙素，在通風櫥中用0.9%的NaCl溶液配制0.5%的秋水仙素溶液。c.對照，蒸餾水。

2.3 花椒種子的處理

將催芽后的種子分別在2種誘變劑溶液中浸泡16h，再用清水沖洗8h。

2.4 播種

采用育苗盤進行播種，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3個組進行分區播種，播種后覆膜，保溫保濕，利于種子發芽。待幼苗長出3片真葉即可假植至試驗苗圃，株距為20cm。

3 結果與分析

通過觀測記錄誘變苗的樹勢、葉、花、果、抗逆性等性狀特征，篩選發生變異的材料。

3.1 誘變苗生長勢對比

通過誘變苗生長發育情況的統計，初步篩選出變異植株。變異株的枝條數量較對照組增加32%，枝條長度縮短20%，枝條粗度增加19%，存在顯著性差異。植株具有更強的樹勢，枝條分枝能力較強，粗度增加，抗風和抗機械損傷能力增加。

表1 誘變植株生長勢差異對比分析

表2 葉片性狀差異對比

3.2 誘變苗葉片差異對比

比較誘變苗和A1、A2、A3及對照組的葉片差異，誘變苗的葉片長度、寬度、厚度、葉色、葉刺均有所不同。

通過對比變異株和對照組的葉片性狀差異發現，變異株的葉片面積明顯變小，厚度相當，顏色稍淡，葉片無葉刺，整個植株的葉片更為緊密，不易脫落損壞。

3.3 誘變苗花序的差異對比

通過觀察變異株和A1、A2、A3以及對照組3年苗的開花情況，變異株的花期提前半個月左右，發芽發育較早，花序較多，但是花序長度較短。由于整株枝條數量更多，所以全株的花量總重比對照九葉青增加27%，開花量較大。

3.4 誘變苗結果性狀比較

通過觀察測量3年樹齡的誘變苗的結果情況，變異株的果期比對照提前10d左右，果穗長度變短，果粒數量減少，果穗數量增多，果實顆粒更小，油腺點變小變密集。果實的氣味有差異，呈現出刺激性較強的特殊味道，麻味和對照九葉青相當。

3.5 誘變苗抗病能力對比

3.5.1 抗銹病能力對比 在夏季易感染銹病的時期，同一塊土地里的對照株和變異株感染銹病的程度不同，九葉青在沒有藥劑防治的情況下，全株葉片被感染銹病，葉片病斑密集，感染后葉片大量脫落，樹勢衰弱。變異株只有少數老葉片感染了銹病，且病斑較小，整株樹勢基本不受影響，開花結果正常。

3.5.2 抗紅黃蜘蛛(螨蟲類)能力對比 在春季紅黃蜘蛛(螨蟲類)發生時期，對照組九葉青在沒有藥劑防治的區域，95%以上的植株被感染，呈現葉片失水變干枯，脫落，并造成落花落果。變異株的在同時期會感染，但是癥狀較輕，葉片失水情況較輕，不會出現落花落果的嚴重現象。

4 問題分析和預期展望

(1)經過多次誘變劑處理種子進行誘變，增加變異群體總數，從大量的處理植株中篩選出于九葉青性狀有明顯區別的植株。

(2)處理的花椒苗出現了特異性變異，葉片較九葉青更細長、葉色更深、復葉數量由9片變為5～7片，油腺點減少，葉面較光滑，葉面積減小，植株枝條強度增加，抗性增強，不易感染紅蜘蛛、銹病。

表3 誘變苗花序差異對比

表4 誘變苗果實差異對比

表5 誘變苗抗病能力對比

(3)篩選出的性狀變異植株在果實商品性上較差，不適合生產用苗，但是由于抗性增強，可作嫁接使用的砧木使用。其具體的應用價值有待進一步跟進研究。

(4)利用的化學誘變方法能提高育種材料的突變幾率，豐富花椒突變庫資源，做好花椒種質創新工作，為花椒優良性狀品種選育提供材料。

(5)花椒化學誘變育種在育種實驗上能大幅度降低育種成本，縮短優選時間。

(6)在生產上能為農戶和生產企業提供優良新品種，提高產量，增加經濟社會效益，使花椒產業得到進一步提升。