胡麻染色體加倍技術(shù)初步探討

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(1.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 河北 張家口 075000； 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 河北 保定 071000)

胡麻染色體加倍技術(shù)初步探討

張麗麗1，張益文2，曲志華1，米君1，喬海明1，李世芳1，劉晶晶1

(1.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 河北 張家口 075000； 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 河北 保定 071000)

為了探索胡麻染色體加倍技術(shù)，采用三因素混合水平對3個胡麻品種進行了6個處理濃度4個處理時間的秋水仙素加倍處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：胡麻品種間及處理濃度間差異顯著，而4個處理時間的秋水仙素之間差異不明顯。

胡麻； 染色體； 多倍體； 秋水仙素

油用亞麻(LinumusitatissimumL.)是亞麻科亞麻屬一年生草本植物，又稱胡麻，是我國華北和西北地區(qū)主要的油料作物。據(jù)報道，亞麻屬有100多個種[1]，亞麻屬的染色體數(shù)目差異較大，有n=8、9、10、14、15、16、18、30、32和60[2-4]。同源多倍體可以在遠緣雜交中克服種間不育性，同時利用同源多倍體可實現(xiàn)基因的種間轉(zhuǎn)移，尤其將野生類型有價值的遺傳特性轉(zhuǎn)移給栽培作物，因此染色體加倍技術(shù)在作物育種中具有廣闊的應(yīng)用前景[5]。本試驗通過秋水仙素對胡麻進行染色體加倍，旨在探索適用于胡麻的染色體加倍技術(shù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

選用3個胡麻品種(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供)，設(shè)置6個秋水仙素濃度和4個處理時間(見表1)。

表1 試驗設(shè)計因素及水平

因子水平A品種壩選三號(1)壩亞九號(2)壩亞十三號(3)B秋水仙素濃度(%)0．08(1)0．16(2)0．24(3)0．32(4)0．40(5)0．48(6)C處理時間(h)8(1)16(2)24(3)32(4)

1.2 試驗設(shè)計

試驗用SPSS進行混合水平均勻設(shè)計(見表2)及結(jié)果分析[6]。

表2 混合水平均勻試驗設(shè)計

區(qū)號品種秋水仙素濃度處理時間1262231231414334522462127152812293241011111122123131334214321152311613217114181331912320351211112221323153241642524326254273632811429144301613112332221

1.3 試驗步驟

1.3.1 藥劑配制

先用少量酒精溶解秋水仙粉劑，然后定容至所需的濃度；或直接用冷的蒸餾水配制。

1.3.2 種子萌發(fā)

用無菌水浸泡胡麻種子16 h于燒杯中，使之萌發(fā)。

1.3.3 藥劑處理

培養(yǎng)皿鋪上1層濾紙，每皿放入50粒種子，然后加入秋水仙素溶液。處理不同時間后用無菌水沖洗除去殘留液，然后轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中。

1.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

統(tǒng)計每皿的變異株數(shù)，計算誘導(dǎo)率。采用SPSS軟件對正交設(shè)計結(jié)果進行一般線性模型單變量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3個因素主體間效應(yīng)的檢驗

以誘導(dǎo)率為因變量，品種、秋水仙素濃度及處理時間為固定因子，通過SPSS(見表3)主體間效應(yīng)分析，對胡麻誘導(dǎo)率的影響B(tài)gt;Agt;C，說明秋水仙素濃度對胡麻誘導(dǎo)率的影響最大，其次是品種，最后是處理時間。

表3 主體間效應(yīng)的檢驗

源Ⅲ型平方和df均方F0．05Sig．校正模型0．866a100．08712．2150．000截距4．05714．057572．3280．000A0．18220．09112．8220．000B0．68150．13619．2040．000C0．00330．0010．1640．920誤差0．149210．007總計6．23932校正的總計1．01531

注:表中a處表示R2= 0.853(調(diào)整R2=0.783)。

2.2 單因素方差分析

2.2.1 品種方差分析

從表4可以看出，壩選三號的均值最大(0.482)，其次是壩亞九號，最后是壩亞十三號。表5顯示，3個品種之間的差異均達到顯著水平。在品種選擇上，計劃下一步對壩選三號做染色體加倍試驗。

2.2.2 秋水仙素濃度方差分析

由表6可以看出，秋水仙素濃度為0.24%時，胡麻誘導(dǎo)率均值最高(0.610)，且表7顯示，0.24%的秋水仙素與其他5個水平之間的差異都達到顯著水平。其他5個水平也能與其他水平有顯著性差異，只是0.08%與0.48%、0.16%與0.32%、0.32%與0.40%、0.40%與0.48%之間的差異沒達到顯著水平。

表4 品種對誘導(dǎo)率影響統(tǒng)計量

A均值標(biāo)準(zhǔn)誤差95%置信區(qū)間下限上限10．4820．0220．4370．52720．3990．0300．3370．46230．2990．0300．2370．362

表5 品種配對比較

(I)A(J)A均值差值(I?J)標(biāo)準(zhǔn)誤差Sig．95%置信區(qū)間下限上限120．083?0．0360．0330．0070．15930．183?0．0360．0000．1070．25921?0．083?0．0360．033-0．159-0．00730．100?0．0420．0270．0120．18831-0．183?0．0360．000-0．259-0．1072-0．100?0．0420．027-0．188-0．012

注:“*”表示均值在0.05水平上差異顯著。下同。

表6 秋水仙素濃度對誘導(dǎo)率影響統(tǒng)計量

B均值標(biāo)準(zhǔn)誤差95%置信區(qū)間下限上限10．1900．0300．1280．25320．5030．0300．4400．56630．6100．0420．5220．69840．4330．0420．3450．52150．3530．0420．2650．44160．2730．0420．1850．361

表7 秋水仙素濃度配對比較

(I)B(J)B均值差值(I?J)標(biāo)準(zhǔn)誤差Sig．95%置信區(qū)間下限上限12-0．313?0．0420．000-0．400-0．2253-0．420?0．0520．000-0．527-0．3134-0．243?0．0520．000-0．350-0．1355-0．162?0．0520．005-0．270-0．0556-0．0830．0520．125-0．1900．025210．313?0．0420．0000．2250．4003-0．108?0．0520．049-0．2150．00040．0700．0520．189-0．0370．17750．150?0．0520．0080．0430．25760．230?0．0520．0000．1230．337310．420?0．0520．0000．3130．52720．108?0．0520．0490．0000．21540．178?0．0600．0070．0540．30150．258?0．0600．0000．1340．38160．337?0．0600．0000．2140．461

續(xù)表7：

410．243?0．0520．0000．1350．3502-0．0700．0520．189-0．1770．0373-0．178?0．0600．007-0．301-0．05450．0800．0600．193-0．0440．20460．160?0．0600．0140．0360．284510．162?0．0520．0050．0550．2702-0．150?0．0520．008-0．257-0．0433-0．258?0．0600．000-0．381-0．1344-0．0800．0600．193-0．2040．04460．0800．0600．193-0．0440．204610．0830．0520．125-0．0250．1902-0．230?0．0520．000-0．337-0．1233-0．337?0．0600．000-0．461-0．2144-0．160?0．0600．014-0．284-0．0365-0．0800．0600．193-0．2040．044

2.2.3 處理時間方差分析

綜合表8、表9來看，處理時間之間的差異均不顯著，4個水平之間的均值差別也不大，因此本試驗中，秋水仙素4個處理時間對胡麻種子染色體加倍的影響并不大。

表8 處理時間對誘導(dǎo)率影響統(tǒng)計量

C均值標(biāo)準(zhǔn)誤差95%置信區(qū)間下限上限10．3850．0310．3210．44820．4020．0310．3380．46630．4060．0310．3420．46940．3820．0310．3180．446

表9 處理時間配對比較

(I)C(J)C均值差值(I?J)標(biāo)準(zhǔn)誤差Sig．95%置信區(qū)間下限上限12-0．0170．0420．682-0．1050．0703-0．0210．0420．619-0．1090．06640．0020．0420．953-0．0850．090210．0170．0420．682-0．0700．1053-0．0040．0420．930-0．0910．08440．0200．0420．640-0．0680．108310．0210．0420．619-0．0660．10920．0040．0420．930-0．0840．09140．0240．0420．579-0．0640．11141-0．0020．0420．953-0．0900．0852-0．0200．0420．640-0．1080．0683-0．0240．0420．579-0．1110．064

3 結(jié)論與討論

本試驗所選用試驗方案參考的是胡平建[7]，楊學(xué)[8]，郭永霞等[9]對亞麻染色體加倍的試驗方法。胡平建[7,10-11]對“范妮”亞麻種子進行秋水仙素單因素處理，綜合單因素與二次回歸分析得出，“范妮”亞麻種子無菌水浸泡16 h后經(jīng)0.16%秋水仙素溶液在溫度20 ℃條件下處理12 h后轉(zhuǎn)移變異成活率24.67%；楊學(xué)[8]通過秋水仙素對黑亞七號進行誘導(dǎo)，得出以0.2% 12 h的誘導(dǎo)率為12.75%，是獲得誘變多倍體可行的最佳實施方案；郭永霞等[9]對雙亞七號亞麻種子進行秋水仙素處理發(fā)現(xiàn)，種子在水中萌動36 h，0.075%的秋水仙素處理24 h后變異率為40.7%。本試驗采用三因素混合水平處理方案探索適合胡麻的秋水仙素處理技術(shù)，得出0.24%秋水仙素處理下，壩選三號誘導(dǎo)率均值最高，這與前人試驗結(jié)果有差異，也許是因為胡麻屬于油用亞麻而出現(xiàn)此結(jié)論。由于秋水仙素加倍作用一直存在，本試驗品種間和處理濃度間差異顯著，而處理時間差異并不顯著，筆者認為可能是由于處理時間設(shè)置都偏長，這也極有可能是油用亞麻與纖用亞麻間的差異引起的。計劃下一步開展其他處理時間的試驗方案進一步探討。

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Preliminary Discussion on Flax Chromosome Doubling Technique

ZHANGLili1,ZHANGYiwen2,QUZhihua1,MIJun1,QIAOHaiming1,LIShifang1,LIUJingjing1

2017-01-28

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金資助項目(CARS-17-GW-1)。

張麗麗(1983—)，女，河北保定人；碩士研究生，助理研究員，主要從事胡麻育種與栽培技術(shù)研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.06.086

S 532

A

1001-4705(2017)06-0086-03