沙棘诱变育种的进展与建议
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沙棘诱变育种的进展与建议
曹 智 武
(国家杨陵农业工程中心 杨陵 712100)
培育新品种是加速沙棘由野生向栽培转变并不断提高其经济效益的一项中心工作。前苏联科
技人员利用辐射和化学诱变使沙棘产生突变体,培育了一些经济性状好、抗性强、适应性广的沙棘
新品种和类型。文中根据我国的现状,对沙棘诱变育种工作提出了建议。
关键词:沙棘 辐射 化学诱变剂 育种
我国经十多年的开发利用,已证实沙棘是一种具有经济效益、生态效益和社会效益的名贵植物。目前我国研究开发的8大类200多个沙棘产品已远销到日本、美国和欧洲等十几个国家和地区,年产值超亿元。为了确保沙棘的开发利用,加强资源建设显得格外重要。1985年以来,我国每年人造沙棘林6.7万hm2,目前已达56万hm2,占沙棘林总面积(120万hm2)的47%,我国已成为世界上沙棘资源面积最大的国家。搞好沙棘资源建设和生产化开发,是一项重要的生态工程。前苏联是世界上沙棘研究和开发最早的国家,他们除了从天然林中选择具有经济价值的良种外,还把人工诱变育种作为重要的研究与推广措施之一,并取得了不少成果。诱变处理效果1.切穗博罗达切夫[1]报道,先用0.5~4kRγ射线对沙棘切穗进行辐照,然后用0.01%~0.1%的二甲基硫酸盐水溶液浸泡处理,在空气中放置一段时间后进行扦插。结果发现,用弱γ射线(剂量为0.5~1.0kR)辐照,并在浓度不超过0.1%的二甲基硫酸盐(DMS)中浸泡24h,空气中放置24~36h的处理最适于诱发突变,并发现处理取自枝条顶部的切穗的效果优于处理取自基部的切穗。波塔波夫[]用6γ射线对沙棘嫩枝插条进行辐照处理,剂量为0.5kR时,插条的
生枝率最高(达97%),剂量过高则导致插条
生根率下降,对取自枝条基部的切穗更是如
此。当剂量达2.0kR时,切穗死亡。用0.75
~1.1kRγ射线辐照沙棘切穗,可获得诱发突
变体。
2.种子
普里瓦洛夫[3]报道,沙棘种子露置在化
学和物理因素下,获得了性状、可育性、雌雄
同株及发育能力等突变体。第一代突变体是
嵌合体,用无性繁殖方法从1个嵌合体上可
分离出4~5个体细胞突变体。
(1)辐射育种 用γ射线辐照沙棘种子
时,发现不同的辐照剂量对种子的影响大不
相同。当剂量在1.0~20.0kR时,有刺激沙
棘种子发芽的作用,并使植株高度增加;剂量
过高反而会降低种子发芽力和植株存活率。
研究发现,用相同剂量对不同类型的沙棘种
子进行辐照,种子受到的损伤程度也不相同,
其差异表现在幼苗生长和存活率方面[4]。
为了减弱射线对沙棘种子的损伤,先用
15kRγ射线辐照沙棘种子,然后用生物活性
物质进行处理。试验表明,用脱落酸处理使沙
棘种子的生活能力降低,用吲哚丁酸和赤霉
素处理可增加沙棘种子的存活,并观察到了
沙棘突变[5]。
安托什金娜[6]报道,沙棘种子经γ射线
辐照后,沙藏前后两次用6种生物活性物质
——20Co191
处理,可减少辐照种子所造成的损伤,提高幼苗的存活率和辐射诱变的形态分化率,并发现了体细胞突变。为了借助电离辐射获得诱发突变,有些研究者用15~30kRγ射线[7]辐照沙棘种子。也有用快中子、X射线处理,培育出适于西伯利亚气候条件种植的果大、味道好、籽小的沙棘类型[8]。(2)化学诱变 伊利谢耶夫[9]报道,用DMS(0.01%,0.02%),NEU(0.012%,0.025%,0.05%),NMU(0.006%,0.01%,0.02%),EI(0.05%,0.01%,0.02%)处理沙棘种子。当诱变剂浓度低时,沙棘幼苗生长没有受到抑制,甚至有促进作用,处理沙棘幼苗根有更强的抗腐烂能力。浓度过高,就会降低种子的发芽能力,抑制苗木生长。沙棘种子经处理后,分离出了一些生态、生物学特性好,果实成分有所改良的植株类型,含有更多的维生素C(32~35mg/100g)、胡萝卜素(5~11mg/100mg)和油分(7~25mg/100g)。当以选种为目的时,研究者认为应以高浓度的DMS(0.2%)和NMU进行处理。有些研究人员用浓度为0.02%的秋水仙素水溶液处理沙棘种子24h,产生了多倍体植株。用0.01%~0.05%的秋水仙素水溶液对沙棘生长点进行浸渍、滴液、喷雾或涂抹,连续或间断性地处理生长点,使之产生变异,也获得了多倍体[10]。处理沙棘种子和插条常用的诱变剂是乙烯亚胺、二甲基硫酸盐、亚硝基乙脲、亚硝基二甲脲、亚硝基甲基脲等。在浓度为0.02%~0.06%的诱变剂水溶液中处理破皮种子,处理时间为24h[10]。几点建议1.重视沙棘诱变育种前苏联的经验告诉我们,诱变育种是选育沙棘良种的有效手段。我国的沙棘育种,在
继续从天然林分中进行选优的同时,应积极
采用诱变育种这一重要手段。
2.诱变与杂交相结合,较快地选育出新
品种
我国是世界上沙棘面积最大的国家,沙
棘种质资源十分丰富。80年代中期以来,我
国沙棘工作者又相继选育出了一些优良品
种,并从前苏联和俄罗斯引进了一些优良品
种。利用这些种质资源进行杂交育种,对杂交
后代的种子进行诱变处理。由于杂交后代种
子的遗传背景丰富且稳定性差,易于发生变
异,可以加快沙棘优良品种的选育。
3.进一步拓宽诱变因素
如借助我国返回式卫星进行沙棘的航天
育种,用强磁场辐照沙棘种子和切穗。不断地
拓宽诱变因素,促进沙棘诱变育种工作的开展。
4.与现代生物技术相结合,促进沙棘诱
变育种
现代生物技术的发展,为诱变育种的深
入开展创造了良好条件。沙棘诱变育种可以
与细胞工程、染色体工程和基因工程相结合,
开展离体诱变、体外诱变等深层研究,促进沙
棘诱变育种向高层次发展。
参考文献
1 БородачевМН.ДокладыТСХА,1979,(256):60~65
2 ПотаповСП.СубтропическиеКультуры,1979,(3):103
~105
3 PrivalovGF.CABPBA,1966,36:3418
4 ПриваловГФ.Радиобиология,1971,11(3):412~425
5 АнтошкинаАИ.СубтропическиеКультуры,1979,(3):95
~97
6 AntoshkinaAI.BA,74:5724
7 陕西省沙棘开发利用科学研究中心.沙棘.1987
8 ЛеоновИМ.РЖ,1978,(7):65,496
9 EliseevIP.CA,1983,99:19779
b
10 王均明等.沙棘,1989,(4):44~47
——192