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植物生产层秋水仙素对二倍体燕麦的诱变效果

2018-11-28许兴泽赵桂琴柴继宽苟智强

草业科学 2018年11期
关键词:裸燕麦秋水仙素小粒

许兴泽,赵桂琴,柴继宽,苟智强

(甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,甘肃 兰州 730070)

二倍体燕麦是禾本科燕麦属一年生草本植物,一般按其外稃形状可分为带稃型(皮燕麦)和裸粒型(裸燕麦)两类[1],具有抗旱、耐冷、耐瘠薄等优良性状[2],经细胞学鉴定染色体组数类型为(2n=2x=14)[3]。与普通栽培燕麦(2n=6x=42)相比,具有植株矮小、叶量少、种子小等特点,是种质创新和育种的重要材料来源。

1916年Gates[4]通过人工嫁接的方法,从野生龙葵(Solanumnigrum)的愈伤组织中得到了四倍体,由此引入了多倍体的概念。多倍体比二倍体具有对宽广生境更优越的适应潜能以及对不稳定气候条件更好的生存能力[5]。多倍体通过自然加倍获得,但其数量少,频率低[6]。利用人工诱导获得多倍体诱变频率高,效果好。通过各种加倍方法获得的多倍体植物已达1 000余种。我国在多倍体育种方面的研究报道集中在农作物和花卉方面[7-14],在海滨雀稗(Paspalumvaginatum)[15]、扁蓿豆(Melilotoidesruthenica)[16]、高丹草(Sorghumbicolor×Sorghumsudanenes)[17]、新麦草(Psathyrostachysjuncea)[18]、紫花苜蓿(Medicagosativa)[19]等牧草上也有相关研究。

秋水仙素作为一种优良的化学诱变剂被广泛应用于培育多倍体植物新品种。它可使细胞有丝分裂过程中细胞分裂中期纺锤丝的形成受阻,使已经分裂了的染色体不能走向两级,染色体分裂而细胞没有分裂,导致细胞内染色体加倍[18]。由于秋水仙素对不同物种、不同部位诱导染色体加倍的浓度和时间不同,导致诱变效果差异较大。房永雨等[17]以二倍体散穗高粱(Sorghumbicolor)×红壳苏丹草(S.sudanense)和散穗高粱×黑壳苏丹草两个杂交组合F1的种子为材料,对其在不同秋水仙素浓度和处理时间下的诱变效果进行研究,发现散穗高粱×红壳苏丹草杂种F1的适宜秋水仙素浓度为0.1%、处理时间为24 h;散穗高粱×黑壳苏丹草杂种F1适宜秋水仙素浓度和时间处理组合为0.05%、36 h。在此处理组合下两个杂种F1的诱变效果最佳。张秀丽[18]采用秋水仙素处理山丹新麦草的不同部位和组织,筛选了不同材料的适宜处理浓度和时间,并获得了多倍体植株。李悦和师尚礼[19]对经秋水仙素诱变后的紫花苜蓿种苗变异率和成活率研究发现,随浓度和时间的增加苜蓿幼苗变异率呈增加趋势。Jefferson等[20]利用秋水仙素处理二倍体新麦草萌动种子,获得了四倍体新麦草(2n=4x=28),并被注册为栽培品种(Tetracan)。目前,在燕麦诱导多倍体方面研究报道较少。因此,以二倍体燕麦为研究材料,采用不同浓度的秋水仙素溶液对二倍体燕麦种子进行不同时间的诱变处理,研究种苗的变异率和存活率以及种苗胚根和胚芽等的变化,筛选最佳处理组合,为下一步的育种提供原始材料。

1 材料与方法

供试材料为二倍体小粒裸燕麦(Avenanudibrevis)和Zy003619(A.hispanica),由甘肃农业大学草业学院实验室提供。

1.1 试验方法与设计

选取大小一致、籽粒饱满的二倍体燕麦种子,用清水洗净后转入双层湿润滤纸的发芽盒中,25 ℃暗培养48 h,并直至种子露白。秋水仙素浓度设为A因素,设0.05%、0.1%、0.15%和0.2%共4个水平;处理时间设为B因素,设3、6、9、12、24、36、48 h共7个水平(表1)。将露白的萌动种子在25 ℃的恒温培养箱中进行避光浸渍处理,每处理50粒种子,3次重复,清水处理为对照。

1.2 种苗变异率、存活率观测

将处理过的燕麦种子用清水洗3~5次,在25 ℃人工光照培养箱中继续进行室内萌发,期间通过观察种苗的变异特征初步筛选出具有变异现象的种苗,以胚芽鞘棒状、胚根端部膨大为变异标志,观察变异种苗的胚根胚芽直径及长度的变化,筛选出变异种苗[20]。统计每个处理组合下的变异种苗数,计算种苗变异率。

种苗变异率=每处理组合的变异种苗数/每处理组合的种子总数×100%。

留取变异种苗继续培养,统计每个处理组合下变异种苗的存活数,计算变异种苗的存活率。

种苗存活率=每处理组合的变异存活数/每处理组合的种子总数×100%。

1.3 根尖染色体数目

待种苗根尖长至1~2 cm时,从每个处理的变异种苗中剪取2~3 mm根尖进行染色体倍性鉴定。具体步骤如下:

1)取材:在09:00-11:00时,选取幼苗新生的长至1~2 cm白色幼嫩根尖,将根系洗净,剪取新鲜、光滑、白色透明的长度2~3 mm的根尖,将其置于试管内。

2)预处理:将装有根尖的试管放于0.002 mol·L-1的8-羟基喹啉预处理液中,放于4 ℃的冰箱中处理3 h。

3)固定:将试管中的溶液倒出,将卡诺氏固定液(无水乙醇∶冰乙酸 =3∶1,V/V)加入管中(加至离管口1/3处),放入4℃箱固定24 h。

4)解离:倒出试管中的固定液,加入1 mol·L-1盐酸溶液,放入60 ℃的恒温水浴锅中解离10 min。

5)染色与压片:将解离好的根尖用蒸馏水冲洗3~4次,置于干净的载玻片上,用刀片切取0.2 mm左右的根尖,加约1/3滴的苯酚品红染液,染色2 h,用解剖针针尖将材料完全压碎,并使其分散均匀,加一滴45%的乙酸分离和软化,盖上盖玻片。

6)镜检:镜检观察根尖细胞的染色体数目。采用李懋学和陈瑞阳[21]的方法统计染色体数,对30个染色体分散较均匀的有丝分裂中期细胞进行统计。将分散相好的片子用显微摄影仪照相记录,统计不同倍性细胞染色体所占比例,计算加倍率。

四倍体细胞诱变率=具28条染色体细胞数/具清晰中期分裂细胞相细胞总数×100%。

1.4 数据统计分析

采用Microsoft excel 2010对数据进行初步整理。采用SPSS17.0专业版数据分析软件进行数据处理,用平均值±标准差表示测量结果。秋水仙素浓度与处理时间的交互作用对二倍体燕麦的诱变效果研究采用多因子方差分析(P<0.01),并用Duncan方法对处理间进行多重分析比较(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 变异种苗形态特征

当秋水仙素处理时间延长至24 h时,露白的种子因浸渍时间过长受毒害严重而停止生长,最后腐烂死亡。因此,本研究只对3 h至12 h的处理进行了胚芽、胚根变化以及染色体方面的分析。

经过秋水仙素处理后,小粒裸燕麦和Zy003619变异种苗的胚根和胚芽发生明显变化。胚根呈短棒状,胚芽增粗呈鼓锤状,生长极为缓慢(图1)。

秋水仙素处理后,两个二倍体燕麦的诱变效果非常明显(表2)。小粒裸燕麦种苗的平均胚芽直径比对照增加了1.02 mm,增幅达93.58%;Zy003619种苗的平均胚芽直径比对照增加了0.82 mm,增幅达75.23%。两个材料的种苗平均胚根直径分别较对照增大了78.72%和51.11%。

秋水仙素处理明显缩短了种苗的平均胚芽长度。小粒裸燕麦和Zy003619变异种苗的平均胚芽长度分别较对照缩短了78.85%和78.68%;种苗的平均胚根长度也明显缩短,小粒裸燕麦胚根长度比对照缩短了22.28 mm(66.15%),Zy003619比对照缩短了36.36 mm(74.54%)。

材料Material组别Group胚芽直径Radicle diameter/mm胚芽长度Germ length/mm胚根直径Germ diameter/mm胚根长度Radicle length/mm小粒裸燕麦A. nudibrevis对照组Control group1.09±0.02b45.49±4.14a0.47±0.06b33.68±4.08a处理组Treatment group2.11±0.11a9.62±3.12b0.84±0.09a11.40±1.18bZy003619A. hispanica对照组Control group1.09±0.19a63.29±2.08a0.45±0.02b48.78±4.85a处理组Treatment group1.91±0.67b13.49±2.84b0.68±0.04a12.42±1.50b

同列不同小写字母表示同一材料对照组和处理组之间差异显著(P<0.05)。

Different lowercase letters within the same column for the same material indicate significant difference between treatment and control at the 0.05 level.

2.2 不同秋水仙素处理对二倍体燕麦变异率和存活率的影响

2.2.1不同秋水仙素处理对二倍体燕麦的诱变效果 多因素方差分析结果(表3)表明,秋水仙素浓度、处理时间、材料及其两两交互作用对燕麦变异种苗变异率和存活率的影响均达到极显著(P<0.01)水平;三因素交互作用仅对燕麦变异种苗变异率有极显著(P<0.01)影响,对存活率的影响不显著(P>0.05)。

2.2.2不同秋水仙素处理对小粒裸燕麦种苗变异率与存活率的影响 秋水仙素处理对小粒裸燕麦的种苗变异率均有影响(图2)。随着秋水仙素处理时间的延长,小粒裸燕麦种苗的变异率总体呈逐渐增加的趋势。同一时间下不同浓度的处理效果差异明显。处理3 h时,以0.15%秋水仙素浓度下的种苗变异率最大(74.67%),其次为0.2%处理;0.05%处理下变异率最小(43.33%),显著低于其他处理(P<0.05),说明短时间处理下秋水仙素浓度越高变异率越大。随着处理时间的延长,这一趋势发生了变化,从处理6 h起到12 h,均以 0.1%浓度下的变异率最大,两个高浓度处理次之。从24 h到48 h,除了24 h下0.05%处理的变异率显著降低外,其他浓度间的差异均不显著(P>0.05)。

表3 秋水仙素不同浓度和处理时间对种苗变异率和存活率的影响Table 3 Mutation and survival rate of seedlings under different colchicines concentration and treatment time

**表示极显著(P<0.01)。

**indicate significant difference at the 0.01 level.

图2 秋水仙素不同浓度和时间处理对小粒裸燕麦种苗变异率的影响Fig. 2 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling mutation rate of A. nudibrevis

不同小写字母表示不同秋水仙素浓度和时间处理间差异显著(P<0.05),下同。

Different lowercase letters indicate significant difference between the different colchicines concentrations and different treatment times at the 0.05 level; similarly for the following figures.

小粒裸燕麦种苗存活率的变化与变异率恰好相反(图3)。秋水仙素处理24 h以后种苗存活率降为0。在3~12 h内,每个处理时间下不同秋水仙素浓度对种苗存活率的影响不尽相同。处理3 h时,4个浓度下的存活率没有显著差异(P>0.05),基本维持在41%左右。处理6 h后,种苗存活率显著升高(P<0.05),其中以最低浓度下的存活率最高(60%),然后随着秋水仙素浓度的增加逐渐降低。处理9 h后种苗存活率的变化又有所不同,随处理浓度的增加呈先降后升的趋势,0.05%浓度下存活率进一步显著增加至最大值(71.33%),0.1%浓度下的存活率高于3 h 但显著低于6 h的值;0.15%和0.2%浓度下小粒裸燕麦的种苗存活率与6 h相比无明显变化。当处理时间延长至12 h时,种苗存活率随秋水仙素浓度的增加急剧下降。以最低浓度0.05%下的存活率最高,与9 h下无显著差异;其次为0.1%处理;0.2%浓度下种苗存活率降至最低值(36.33%)。

2.2.3不同秋水仙素处理对Zy003619燕麦种苗变异率与存活率的影响 不同秋水仙素处理下Zy003619的种苗变异率与小粒裸燕麦不同(图4)。种苗变异率随处理时间的延长有所增大,但增幅不及小粒裸燕麦。3~9 h内,Zy003619的种苗变异率随秋水仙素浓度的增加而增大,0.15%浓度下均为最大值,其中又以9 h处理的变异率为所有处理中最高(90.67%),到最高浓度0.2%时显著下降(P<0.05)。12~36 h,除24 h时变异率以0.15%处理下最大外,12和36 h均以0.2%处理下变异率最大;到48 h,则以0.15%处理的值最大(88%),0.1%处理次之。就每一个浓度而言,0.05%浓度下的变异率随处理时间的延长大体显著上升;0.1%处理在48 h达到最大(80%)。0.15%浓度下的变异率在9 h即达到最大值(90.67%),随后显著下降,从36 h开始回升,至48 h时(88%)与9 h无明显差异。0.2%浓度下Zy003619的种苗变异率随处理时间的延长逐渐上升,至12 h达到83.33%,随后回落,到36 h达到最大值(86%),48 h时又显著下降。

图3 秋水仙素不同浓度和时间处理对小粒裸燕麦种苗存活率的影响Fig. 3 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling survival rate of A. nudibrevis

种苗变异率越高,其存活率越低。Zy003619燕麦种苗存活率在不同秋水仙素浓度和处理时间下的变化明显(图5)。除处理3 h时种苗存活率随秋水仙素浓度的增加呈先升后降的趋势外,在6~12 h内种苗存活率随秋水仙素浓度的增加而显著下降,处理24~48 h下种苗存活率均为0。另外,3~12 h内随着处理时间的延长,0.05%浓度下种苗存活率显著增加并在12 h时达到所有处理的最高值(32%);0.10%浓度下Zy003619的种苗存活率基本未变,在17.33%~24.00%;0.15%秋水仙素处理下种苗存活率从3 h的14%下降至6 h的10.67%,然后在9 h 时回升至16.67%,到12 h时又降至7.33%;0.20%浓度下的存活率在每个时间点均为各处理最低,3~12 h内变化幅度不大。

2.3 不同秋水仙素处理下根尖各倍性细胞所占比例

通过显微镜观察变异种苗的根尖染色体时发现,经秋水仙素处理过后的根尖细胞出现了不同程度的变异,体细胞中包含有2n=2x=14、2n=3x=21和2n=4x=28的3种染色体类型(图6、图7)。

图4 秋水仙素不同浓度和时间处理对Zy003619种苗变异率的影响Fig. 4 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling mutation rate of A. hispanica

图5 秋水仙素不同浓度和时间处理对Zy003619种苗存活率的影响Fig.5 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling survival rate of A. hispanica

图6 未经秋水仙素处理的根尖细胞染色体Fig. 6 The chromosome of root tip cells without colchicine treatment

由于24、36和48 h处理下两份燕麦材料的种苗存活率均为0,因此在进行根尖染色体计数和各倍性细胞分析时,只有3~12 h的数据(表4)。可以看出,小粒裸燕麦在不同秋水仙素处理下,2n=14类染色体细胞占35%~55%;2n=21类染色体细胞占24%~52%;而2n=28类染色体细胞仅占12%~22%。秋水仙素各浓度处理下,0.2%(A4)的2n=21类染色体细胞所占比例最高(46.67%~52.33%),其次为0.1%(A1)和0.15%(A3),0.1%(A2)的最低(24.67%~29.00%)。各个组合中以0.2%处理3 h(A4B1)的2n=21类染色体细胞所占比例最高(52.33%)。对于2n=28类染色体细胞所占比例而言,各处理组合间的差异比较小,0.1%处理12 h(A2B4)的比例最高(22.33%),0.2%处理3 h(A4B1)的最低(12.22%)。

图7 经过秋水仙素处理后根尖染色体数的变化情况Fig. 7 Change of root tip cells chromosomes number with colchicine treatment

处理组合Treatment combination小粒裸燕麦 A. nudibrevis2n=142n=212n=28Zy003619 A. hispanica2n=142n=212n=28A1B143.00±0.01cdef42.33±0.02bcd14.33±0.03bc73.33±0.02a17.67±0.02e9.00±0.01efA1B241.00±0.01def44.67±0.02bcd14.33±0.03bc72.33±0.04a17.67±0.02e10.00±0.02efA1B343.33±0.02cdef44.33±0.03bcd12.33±0.02c71.00±0.02a16.67±0.02e12.00±0.01deA1B441.33±0.04def46.67±0.02abc12.33±0.03c69.67±0.03a15.67±0.01e14.33±0.03cdA2B155.33±0.04a27.67±0.02g17.00±0.01bc56.67±0.02bc35.33±0.02cd8.00±0.01fA2B255.67±0.04a27.67±0.03g16.67±0.02bc57.67±0.04b31.33±0.04d11.00±0.01defA2B351.33±0.04abc29.00±0.02fg20.00±0.04ab51.00±0.04cd37.67±0.02bc11.00±0.01defA2B453.00±0.04ab24.67±0.02g22.33±0.02a45.33±0.04de42.33±0.03b12.00±0.01deA3B144.67±0.02bcdef40.00±0.04cde15.33±0.02bc39.00±0.02e40.00±0.04bc20.67±0.01abA3B243.33±0.05cdef43.33±0.04bcd13.33±0.03c41.33±0.03e39.00±0.02bc20.33±0.03abA3B346.33±0.03bcd34.67±0.04ef15.67±0.01bc39.00±0.02e37.67±0.02bc23.00±0.01aA3B445.67±0.03bcde37.67±0.05de16.67±0.01bc42.33±0.03e39.00±0.01bc19.00±0.01bA4B135.67±0.03f52.33±0.02a12.22±0.01c43.33±0.02e52.00±0.02a12.00±0.01deA4B243.67±0.07cdef49.00±0.02ab16.00±0.02bc25.67±0.01f52.00±0.01a17.67±0.03bcA4B340.00±0.05def49.33±0.02ab15.67±0.03bc32.00±0.05f53.33±0.04a14.33±0.01cdA4B436.67±0.02ef46.67±0.02abc16.00±0.01bc26.33±0.03f53.33±0.02a17.67±0.02bc

同列不同小写字母表示不同处理组合间差异显著(P<0.05) 。

Different lowercase letters within the same column indicate significant difference between the treatment combinations at the 0.05 level.

Zy003619的变化与小粒裸燕麦相比幅度更大。2n=14类染色体细胞占细胞总数的25%~73%;2n=21类染色体细胞约占15%~53%;2n=28类染色体细胞占8%~23%。4个秋水仙素浓度下,以0.2%处理(A4)的2n=21类染色体细胞所占比例最高(52.00%~53.33%),0.1%处理(A2)和0.15%处理(A3)次之,0.05%处理(A1)最低(15.67%~17.67%)。2n=28类染色体细胞所占比例以0.15%处理(A3)最高(19%~23%),0.2%处理(A4)次之,0.05%处理(A1)和0.1%处理(A2)较低。就处理组合而言,以0.15%处理9 h(A3B3)的2n=28类染色体细胞所占比例最高(23.00%),0.1%处理3 h(A2B1)的最低(8.00%)。

3 讨论

3.1 秋水仙素处理下种苗形态的变化

秋水仙素处理后染色体加倍,细胞变大,因此处理后的各个组织器官也会变大。所以,先通过观察种苗形态特征的变化进行初步判断,然后对变异种苗进行根尖染色体分析,便可较为准确地判断其倍性。张秀丽[18]用秋水仙素处理新麦草萌动种子后,发现其幼苗与未处理对照相比,胚芽鞘膨大呈棒状,幼根尖端呈鼓锤状或圆球状。冯政东[22]用秋水仙素处理蓝蓟(Echiumvulgare)幼苗时,发现其根部生长粗壮膨大,幼苗生长缓慢、长势减弱。房永雨等[17]用秋水仙素处理高丹草杂种F1种子,发现变异种苗的胚根呈球状或短棒状,胚芽增粗呈鼓锤状,生长极为缓慢。本研究中,经秋水仙素处理后,二倍体燕麦种苗的胚根呈短棒状,胚芽增粗呈鼓锤状。小粒裸燕麦的总体变化幅度大于Zy003619,其平均胚芽直径比对照增大了93.58%,胚根直径增大了78.72%,胚芽长度缩短了78.85%,胚根长度缩短了66.15%。

3.2 不同秋水仙素处理对燕麦种苗的诱变效果

秋水仙素作为一种化学诱变剂,其不同诱导浓度和处理时间对诱导变异至关重要。对高丹草杂种F1种子诱变时,0.1%秋水仙素浓度处理24 h,其变异率可达59%[17]。不同秋水仙素浓度和时间处理下紫花苜蓿的变异率差异显著,浓度与时间互作处理0.1%+8 h苜蓿幼苗变异率最大,为35.73%;幼苗成活率与处理浓度及处理时间呈负相关关系[19]。本研究中,二倍体燕麦的种苗变异率随秋水仙素浓度的增加和处理时间的延长总体呈上升趋势,但两个材料之间有明显差异。Zy003619的种苗变异率随处理时间的延长有所增大,但增幅不及小粒裸燕麦,而且同一时间下的变化趋势也有所不同。小粒裸燕麦在6 h到12 h,均以0.1%浓度下的变异率最大(0.1%+12 h处理下最大,为95.33%),两个高浓度处理次之;Zy003619则以0.15%浓度下的变异率最大(0.15%+9 h处理下最大,为90.67%)。从24 h到48 h,小粒裸燕麦除了24 h下0.05%处理的变异率显著降低外,其他浓度间的差异不显著;而Zy003619在各个浓度处理下的种苗变异率差异仍然非常显著,呈现出随浓度增加而升高的趋势。

种苗存活率的变化趋势与变异率相反;变异率越高,存活率越低。随着秋水仙素处理时间的延长,种苗存活率显著降低,24 h种苗存活率降为0。另外,随着秋水仙素浓度的增加,种苗存活率呈明显下降趋势。3~12 h内,小粒裸燕麦以0.05%+9 h处理效果最佳,存活率为71.33%;Zy003619在0.05%+12 h处理下,种苗存活率最高,达到32%,其次在0.05%+9 h处理下存活率为31.33%。两个材料的种苗存活率存在较大差异,一个原因是二者分属不同的二倍体种;另外,由于Zy003619是皮燕麦,在秋水仙素处理后清水冲洗过程中不容易像裸燕麦那样完全冲洗干净,在一定程度可能放大了秋水仙素的处理效果。

3.3 不同秋水仙素处理对二倍体燕麦的加倍效果

秋水仙素处理对植物的加倍效果因处理浓度、时间、供试材料种类及其生理状态等因素的不同而有很大差异。孔舒颖等[23]对扁蓿豆(Melilotoidesruthenica)新品系种子进行诱变分析发现,秋水仙素浓度为0.1%、处理时间1~2 d效果较好,镜检观察到四倍体诱变率达36.7%。赵翠荣等[24]以小麦(Triticumaestivum)×玉米(Zeamays)单倍体苗为材料,发现以0.2%的秋水仙素浸根3~4 h,可获得90%的加倍率。本研究中,4个秋水仙素浓度和4个处理时间下,两个二倍体燕麦根尖体细胞染色体发生了不同程度的变异,产生了3种类型(2n=2x=14、2n=3x=21和2n=4x=28),各种类型细胞所占的比例因处理浓度和时间不同而异。小粒裸燕麦的二倍体细胞比例为35%~55%;Zy003619的为25%~73%。三倍体类型在小粒裸燕麦中占比为24%~52%,在Zy003619中为15%~53%,四倍体类型分别为12%~22%和8%~23%。

3.4 秋水仙素诱导过程中体细胞产生的混倍体

用秋水仙素诱导植物多倍体时,体细胞易发生染色体加倍效果不稳定,产生混倍体等现象。因为在处理过程中,分生细胞的染色体并不同步加倍,有可能是某些细胞加倍了或加倍后再加倍,而有的细胞没加倍。处于分裂中期的染色体可全部被加倍而处于分裂末期的细胞己一分为二,染色体不能加倍。但秋水仙素在未加倍细胞内有残留,在细胞下一次分裂时发挥作用,使细胞加倍,产生了不同的染色体类型。周璐璐等[25]在诱导沙芦草多倍体研究中发现经秋水仙素诱导成活后的变异植株为二倍体与四倍体的混倍体。张秀丽[18]对山丹新麦草(Psathyrostachysperennis)萌动种子进行染色体加倍处理,发现在室温下用0.2%秋水仙素溶液处理3~5 h,加倍植株均为二倍体和四倍体的混合体。与之相似,本研究通过秋水仙素诱导处理二倍体燕麦萌动种子后,镜检观察到根尖细胞有2n=2x=14、2n=3x=21和2n=4x=28三种染色体类型,使得一个分生组织形成了染色体数目不等的各个部分,形成混倍体,这与前人研究结果相似。

4 结论

1)秋水仙素处理下,二倍体燕麦种苗的胚芽和胚根直径明显增大,但胚芽和胚根长度急剧缩短;小粒裸燕麦的变化幅度大于Zy003619。

2)秋水仙素浓度和处理时间对二倍体燕麦的诱变效果影响显著。种苗变异率随秋水仙素浓度的增加和处理时间的延长而显著升高,但种苗存活率急剧下降。

3)秋水仙素浓度和处理时间对二倍体燕麦的加倍效果影响显著。四倍体的诱变率以小粒裸燕麦在0.1%+12 h处理下最高(22.33%);Zy003619在0.15%+9 h处理下最高(23.00%)。

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