离子注入结合航天搭载对莲的诱变效应

2010-06-19徐金星张香莲刘凰欧阳冬梅刘春华唐记平谢克强

长江蔬菜 2010年14期

徐金星，张香莲，刘凰，欧阳冬梅，刘春华，唐记平，谢克强，

（1.广昌县白莲科学研究所，江西广昌，344900；2.广昌县白莲产业发展局）

江西省广昌县白莲科研所于1994年首次开展航天搭载诱变育种，将莲种子搭载我国“940703”号返回式卫星，经高能重粒子、微重力、真空等外太空综合环境条件作用，使种子遗传基因产生突变，成功培育出太空莲系列高产优质子莲新品种，使广昌白莲单产提高60%以上，实践证明航天搭载育种是莲育种行之有效的方法。为培育出更优良的子莲品种，2004年，广昌白莲所与北师大低能核物理研究所及东方红宇航技术有限公司合作，开展了离子注入结合航天搭载诱变育种试验，并获得一些有益变异，试验结果如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

搭载材料有完全成熟的莲种子（包括子莲、花莲品种及育种单株种子）或进行离子束注射预处理种子，共计20个样品材料，314粒种子，其中有16个处理的168粒种子，在2004年春由北师大核物理所进行离子注入预处理，处理品种及剂量见表1。

1.2 试验方法

2004年9月27日将上述种子搭载我国第20颗返回式卫星，在轨道运行18 d，种子回收后常温保存。2005年4月30日搭载处理及对照种子同时破壳催芽，5月11日长出2~3片真叶时移栽到口径为45 cm的营养缸内，每缸1株，随机排列，试验地点在广昌县白莲科学研究所试验园，常规管理。观察记载SP1代的发芽情况、开花习性（始蕾期、现蕾率、现蕾数）、形态特征（花型、花色）、经济性状（蓬数、每蓬实粒数、粒质量）的变异情况，第2年翻缸用藕移栽，继续观察其生长发育情况。

2 结果与分析

2.1 种子发芽与成苗情况

经过处理的莲种子发芽率与对照相比差异并不明显，在20个经处理的种子中，有7个比对照高，9个比对照低，4个相等。其中1～16号经离子注入并搭载卫星处理的168粒种子，发芽148粒，发芽率为88.1%，比对照高1.8个百分点，17～20号仅用卫星搭载处理的146粒种子，发芽135粒，发芽率92.5%，比对照低3.1个百分点。但20个处理的累计发芽率却比对照高0.3个百分点（表2）。

表1 搭载材料表

表2 离子注入结合航天搭载对莲种子发芽率的影响

种子萌发后，当长出2~3片真叶时移栽到营养缸内，当年经离子注入并搭载卫星处理的种子成苗率为54.1%，仅采用卫星搭载处理的成苗率为52.7%，分别较对照低20.5和34.9个百分点（表3）。

2.2 对SP1代开花习性的影响

①对始蕾期的影响经离子注入加卫星搭载处理的后代始蕾期与对照相比变化不大，如2006年采用种藕移栽的单株，8个处理中有5个比对照迟，只有2个提早，未经离子注入的18~20号处理始蕾期的变幅较大，比对照高12%~20%，其余处理的始蕾期变幅与对照比较接近（表4）。

表3 离子注入结合航天搭载对莲SP1代成苗率的影响

表4 离子注入结合航天搭载对莲SP1代始蕾期的影响

表5 离子注入结合航天搭载对莲SP1代现蕾率的影响

②对现蕾率的影响根据各处理的成苗与现蕾株数，对成苗数在5株以上的7个处理的现蕾率来看，有5个处理的现蕾率比对照低，且现蕾率最高的是对照19和对照20，达到88.9%，而处理19和处理20只有72.7%和73.9%，现蕾率最低的是对照7，成苗5株，无一株出现花蕾（表5）。

③对现蕾数的影响离子注入结合卫星搭载或仅采用卫星搭载均能提高SP1代的平均现蕾数，从表6中的6个处理看，除处理19与对照持平外，其余均比对照高，变异率在20%以上。单株现蕾数最多的是处理13的134号缸，现蕾13朵，比对照多6朵，其次是处理19的197号缸现蕾12朵，比对照多4朵。各处理间平均单株现蕾数最多的是处理15，16，每缸现蕾6朵，其次是处理13每缸5.8朵（表6）。

2.3 对SP1代形态特征的影响

主要对花型花色的变异进行分析，SP1代花型花色产生了一些变异。如处理12由爪红变为红，处理20由红变为爪红及粉红。在各处理与对照中，花型变异主要表现为单瓣变为半重瓣或半重瓣变单瓣。花色由红色变成爪红、粉红，爪红变为红（表 7，8）。

表6 离子注入结合航天搭载对莲SP1代现蕾数的影响

表7 离子注入结合航天搭载对莲SP1代花型的影响

表9 离子注入结合航天搭载对莲SP1代有效蓬数的影响

表10 离子注入结合航天搭载对莲SP1代单粒质量的影响

表8 离子注入结合航天搭载对莲SP1代花色的影响

2.4 对SP1代经济性状的影响

①有效蓬数经搭载处理可提高SP1代的平均有效蓬数，如表8中的5个处理中，有4个平均有效蓬数比对照多，变异率在20%以上，仅处理15与对照相等。平均每缸采收莲蓬数最多的是处理13，达6.5只，比对照多2只，其次是处理16，平均采收 4.8 只（表 9）。

②单粒质量经离子注入结合航天搭载后，SP1代单粒质量与对照比变幅及变异率不太明显，处理变幅为21.3%~57.4%，对照24.3%~56.5%。各处理变异率亦不显著，但处理20的变异率则高达56.7%，远远高于其他处理（表10）。

③平均每蓬实粒数经室内考种表明，离子注入结合航天搭载或仅利用航天搭载均可提高SP1代的平均每蓬实粒数，表10中的5个处理除处理9的平均每蓬实粒数比对照低外，其余4个处理均比对照高，最高的处理15，达16.3粒，较对照多6.4粒。但单株每蓬实粒数最多的是对照20的246号缸，实粒数达20粒，高出处理5粒（表11）。