青花6號輻射誘變體系探索及突變體庫的構建

花生是一種自花授粉植物，栽培種花生為異源四倍體，而其近緣的野生種大多數為二倍體，這導致兩者存在雜交不親和特性[1]，極大地限制了栽培花生與其遠緣野生花生之間的基因交換。目前，約 9 0 % 的花生栽培品種的主要來源為伏花生和獅頭企。生產上利用的花生品種遺傳多樣性較為狹窄[2]，大部分品種是通過有性雜交培育而成，雖然雜交育種是選育花生新品種的基礎手段，但從構建雜交組合到參加區域試驗的整個育種過程較為漫長，再加上花生的繁殖系數較低，已然無法滿足市場對花生新品種日益增長的需求。

利用誘變技術創制突變體種質是提高作物遺傳改良與科學研究的重要途徑。輻射誘變育種技術是在人工控制條件下，采用 射線對種子進行輻照，使其染色體的數量與結構發生變化，從而引起植株性狀的變異，進而獲取到具有生產價值的突變體，并在此基礎上培育出新種質資源的方法[3]。突變的遺傳性狀通常在經過3＼～4代的選擇后便可實現穩定，其育種周期相對較短[4，有助于提高花生育種效率。

本研究旨在利用 射線對青花6號花生干種子進行輻射處理，以此構建突變群體，并在技術上實現新的突破，發掘具有實際應用潛力的優質突變系，創制出高利用價值的特異新花生種質資源，并應用于新品種的選育。

1材料與方法

1.1試驗材料試驗材料為遼寧省沙地治理與利用研究所引進的優質花生品種青花6號，該品種屬珍珠豆型小花生品種。莢果蠶繭形，果腰不明顯，籽仁桃圓形，外種皮粉色，內種皮白色。遼寧地區春播生育期121d左右，主莖高 3 7 c m ，側枝長 4 1 c m ，總分枝9個；單株結果16個，單株生產力 1 6 . 0 g ，百果重

1 6 1 g ，百仁重 6 7 g ，出米率 7 5 . 4 % ;抗病性中等。蛋白質含量 2 2 . 3 % ，脂肪含量 4 5 . 9 % ，油酸含量 4 0 . 0 % ，屬于普通品種。目前在遼寧省大部分地區均有種植。1.2試驗設計將青花6號干種子進行3個濃度梯度的 輻射處理，輻射強度分別為 1 0 0 G y 、1 5 0 G y? 2 0 0 G y ，同時設置未經輻射處理的青花6號種子作為對照。每次300粒干種子，重復3次。在遼寧省農業科學院輻照中心實驗室進行輻射處理，遼寧省沙地治理與利用研究所園區種質資源基地種植花生種子。研究表明，150Gy輻射強度為最佳突變誘變劑量，因此對該輻射強度下的種子進行種植，并構建突變體庫。

2022年統計 種子的出苗率，進行單株收獲，獲得了199個株系。2023年每個株系挑選出5粒飽滿的 種子（少于5粒全部選用）進行單粒播種，分單株收獲，獲得了199個株系，841個單株。生育期內對各單株的農藝性狀進行評估，鑒別出存在顯著差異的突變個體，并且只要1個性狀改變就是突變，在評估總體突變頻率時，具有多個突變性狀的突變體將不被重復計算。2024年從 的199個株系中，每株系挑選1株具有典型性狀的植株，取5粒飽滿種子進行田間種植，建立 突變群體，并對該群體的性狀進行調查與鑒定。

1.3性狀測定對 植株進行田間農藝性狀調查，包括葉片性狀、植株性狀、莢果性狀、種子性狀、產量性狀。葉片面積的大小由葉面積測定儀測定。葉片性狀有葉形、葉片長度、長寬比、葉色、卷曲與否、斑駁程度、多小葉，以高于或低于對照 30 % 的性狀作為突變性狀；植株性狀有主莖高、側枝長、總分枝、結果枝等，以高于或低于對照 3 0 % 的性狀作為突變性狀;莢果性狀有果腰明顯程度、果嘴明顯程度、網紋明顯程度、莢果長度、莢果形狀等，以高于或低于對照 10 % 的性狀作為突變性狀；種子性狀有種皮顏色、形狀、單粒重等，種子品質性狀有粗脂肪含量、粗蛋白含量、油酸含量、蔗糖含量等，均以高于或低于對照 1 0 % 的性狀作為突變性狀；產量性狀有單株果重、單株莢果數、出仁率等，單株果重和單株莢果數以高于或低于對照 5 0 % 的性狀作為突變性狀，出仁率以高于或低于對照15個百分點的性狀作為突變性狀。

1.4數據分析 使用Excel2010、SPSS17.0等軟件完成數據統計分析。

2 結果與分析

2.1輻射處理下 各性狀突變頻率的變化輻射處理顯著降低了 種子出苗率，對照平均出苗率為 9 5 . 3 % ， 3 個輻射處理的出苗率分別為 6 8 . 0 % 、6 2 . 0 % . 4 3 . 7 % ，在對 突變性狀進行觀察時發現，青花6號花生品種的干種子在半致死劑量條件下，最佳突變誘變劑量為 1 5 0 G y 。由于部分株系未完成生活史，中途死亡，本研究僅統計剩余的199個株系的突變頻率。由表1可知，突變頻率較高的性狀有單粒重、單株果重、主莖高、單株莢果數、種子形狀、油酸含量、蔗糖含量及莢果長度，突變頻率在1 0 . 0 5 %～1 9 . 1 0 % 之間，未觀察到種皮顏色變化的突變體。

2.2輻射處理對 植株農藝性狀的影響由表1可知，輻射處理后植株的性狀變化較大。輻射處理導致突變體主莖高有向兩個方向偏移的趨勢，對照的平均主莖高為 3 0 . 2 3 c m ，輻射處理后部分株系嚴重矮化，株系24-308-39最矮，主莖高僅為 1 8 . 6 7 c m ，而株系24-308-17最高，主莖高為5 4 . 0 0 c m 。與對照品種相比， 6 . 0 3 % 的株系由直立型變為半匍匐型。輻射后代個別突變體的總分枝數最高達到13.00個，結果枝達到10.00個，而對照平均總分枝數為7.00個，結果枝為4.30個，變化明顯。經輻射處理的突變體在側枝長表現出較大的變異，對照品種的側枝長為 3 3 . 3 0 c m ，而突變體的側枝長變化范圍在 2 3 . 6 7～5 5 . 0 0 cm 之間，二級側枝的生長十分旺盛

輻射處理使 突變體的葉色、葉形、葉面積等性狀呈現多樣性。在葉色方面，未經輻射的對照葉片呈現綠色，而少數突變體則呈現暗綠色、黃綠色；在葉形方面，大部分變異材料與對照保持類似特征，主要呈現長橢圓形，而 9 . 5 5 % 的突變材料呈現倒卵形或尖形；在葉面積方面，突變材料表現出明顯的差異，其變化范圍為 ，與對照相比， 6 4 . 0 % 的突變體葉面積有所增大，而其他突變材料的葉面積則呈現減小的趨勢。卷曲與否、斑駁程度以及多小葉等性狀變異頻率較小。

輻射處理后各突變材料的莢果長度存在明顯變異。與對照相比，輻射處理使 8 6 . 9 % 的突變體莢果長度變小，莢果長度最小的突變體比對照減小4 2 . 1 2 % ；突變體莢果長度較對照增大者較少，莢果長度最大的突變體較對照增幅 1 9 . 4 % 。輻射處理使部分突變體種子的形狀發生明顯變化，突變體中1 3 . 6 % 的種子由桃圓變為圓柱形。果腰、果嘴、網紋等性狀變異頻率較小。

輻射處理的突變體中，單粒重差異明顯。 9 6 . 0 % 的突變體材料籽粒數量少于100粒，其中還有相當數量的癟果。突變體的單粒重在 之間，而對照的平均單粒重為 0 . 3 4 g ，輻射處理導致大多數突變體的單粒重顯著增加，其中有17個株系單粒重比對照增加 1 0 . 0 % 以上。

輻射處理后， 6 2 . 8 % 的突變體單株果重比對照降低，突變體單株果重波動范圍在 1 2 . 3 7～6 6 . 6 3 k g 之間，對照平均單株果重為 3 2 . 0 1 k g ，其中12個突變體單株果重表現優于對照，提升幅度超過 5 . 0 % 。在單株莢果數性狀上， 7 0 . 4 % 的突變體單株莢果數降低，只有部分株系的單株莢果數增加；對照平均單株莢果數為33個，突變群體中株系24-308-098單株莢果數最高，達到66個，而株系24-308-059最低，只有11個。輻射處理有使出仁率變大的趨勢，突變體的出仁率在 5 1 . 0 7 % 8 3 . 4 0 % 之間，對照的出仁率為6 7 . 3 0 % ；其中大部分突變體表現優于對照，出仁率超過 7 5 . 0 % 的突變體占突變體總數的 3 7 . 7 % ，有3個株系的出仁率較對照提升超過15個百分點，其中株系24-308-088出仁率最高，達到了 8 3 . 4 0 % 。

2.3輻射處理對 種子品質性狀的影響經近紅外光譜儀檢測，輻射處理對突變體種子油酸含量有提高的趨勢，對照青花6號油酸含量為 4 5 . 0 8 % ，突變體株系油酸含量變幅為 3 3 . 5 3 % ～ 8 5 . 7 3 % ，其中24-308-029、24-308-090、24-308-196這3個株系均為高油酸，油酸含量最高者是青花6號的1.90倍，株系24-308-087油酸含量為 7 2 . 8 1 % ，接近高油酸的標準，但有可能繼續分離。粗脂肪含量有降低的趨勢，對照粗脂肪含量為 5 2 . 4 3 % ，突變體種子粗脂肪含量為 4 6 . 8 4 % ～ 5 9 . 1 2 % ，粗脂肪含量低于對照的突變體有8個，占突變株系總數的 6 1 . 5 % ，而高于對照且含油量大于 5 5 . 0 0 % 的突變株系有3個。粗蛋白含量有降低的趨勢，對照粗蛋白含量為 2 8 . 5 3 % ，突變體種子粗蛋白含量在 1 8 . 4 2 % ～ 2 9 . 8 5 % 之間，突變體中含量低于對照的有12個，占突變體總數的 6 6 . 7 % 。蔗糖含量有明顯增加的趨勢，對照的蔗糖含量為 2 . 4 3 % 突變體種子蔗糖含量在 1 . 4 0 % ～ 5 . 9 1 % 之間，蔗糖含量比對照顯著提高的有12個株系，占突變株系總數的5 7 . 1 % 。輻射處理在一定程度上使花生的油酸、脂肪、蛋白質、蔗糖的含量發生了變異，并獲得了11個典型的高油酸、高脂肪、高蛋白質的優質突變體（表2）。

2.4 突變體鑒定結果為了最終得到性狀穩定遺傳的突變體，對 突變群體的各類性狀進行了考察與測定，結果表明 性狀的分離相當普遍，但未觀察到種皮顏色變化的突變體。在高于對照的株系中出現了1個特高的株系，而其他株系則表現出不同植株高度的性狀分離，但其他特矮的株系卻沒有明顯的分離現象，依然保持矮化特征，因此推斷高株對特矮株可能為顯性。此外，正常的小葉數目為4片，本試驗發現了17個多小葉（5＼～6片葉）的突變體（圖1），在 還表現出了顯著的性狀分離，其中多小葉株系與普通4葉株系分離比為 2 ： 1 ，與彭振英等[5的研究結論一致； 株系中3個高油酸突變體株系的油酸含量表現出穩定遺傳特性，24-308-087突變體株系的油酸含量表現出性狀分離，其分離比例仍為 2 ： 1 . 其他性狀的遺傳變異規律還需進行多代驗證。

3 討論與結論

本研究通過對青花6號進行 輻射處理，成功構建了青花6號輻射誘變突變體庫，并收獲了一些特異的突變體材料，且部分突變性狀通過多代選擇能夠快速穩定遺傳。研究表明，輻射對花生植株性狀、葉片性狀、莢果性狀、種子性狀、產量性狀、品質性狀等方面產生了明顯影響，通過對 的突變群體進行調查分析，篩選出了一系列變異特征明顯的突變體。花生的主莖高、莢果長度、種子形狀、單株果重、單株莢果數、單粒重、油酸含量和蔗糖含量等性狀有較高的突變頻率，超過了 1 0 . 0 0 % ，而對照在這些性狀上的表現則相對穩定，與禹山林等[的“在生產實際中應注意選擇主莖較高、側枝較長、果仁較大且單株莢果數多的變異單株”分析結果基本相符。通過 的突變群體進一步驗證，多小葉等性狀有待繼續加代驗證，植株矮化和種子油酸含量2個性狀出現了可以穩定遺傳的優良突變體，特別在油酸含量性狀上明顯優于青花6號，通過輻射誘變方法將普通油酸品種培育成高油酸或高油酸 + 高脂肪或高油酸 + 高蛋白的品種會比較容易突破，與遲曉元等[的觀點基本一致，也更能滿足食用型花生育種的需求。

目前，輻射誘變已作為一種改善品種生產表現的有效手段應用于大豆育種[]，輻射誘變的變異也已在花生的品種創新與改良中取得了成功[9。本次試驗主要圍繞變異后代的表型特征和種子品質的成分變化展開調查，為花生資源創新及遺傳育種研究提供基礎理論支持，但未深入探討突變體的形成機制及其遺傳特性的變化，因此尚需通過多代定向選擇，對篩選出的突變體性狀與遺傳規律進行更全面的鑒定，并進一步考察 對花生的誘變效果，從而培育出優良的遺傳突變種質，為新品種的育成打下堅實基礎。

參考文獻

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（收稿日期：2024-12-31）