植物生產層秋水仙素對二倍體燕麥的誘變效果

許興澤，趙桂琴，柴繼寬，茍智強

(甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院/草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室，甘肅省草業(yè)工程實驗室，中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心，甘肅 蘭州 730070)

二倍體燕麥是禾本科燕麥屬一年生草本植物，一般按其外稃形狀可分為帶稃型(皮燕麥)和裸粒型(裸燕麥)兩類[1]，具有抗旱、耐冷、耐瘠薄等優(yōu)良性狀[2]，經細胞學鑒定染色體組數(shù)類型為(2n=2x=14)[3]。與普通栽培燕麥(2n=6x=42)相比，具有植株矮小、葉量少、種子小等特點，是種質創(chuàng)新和育種的重要材料來源。

1916年Gates[4]通過人工嫁接的方法，從野生龍葵(Solanumnigrum)的愈傷組織中得到了四倍體，由此引入了多倍體的概念。多倍體比二倍體具有對寬廣生境更優(yōu)越的適應潛能以及對不穩(wěn)定氣候條件更好的生存能力[5]。多倍體通過自然加倍獲得，但其數(shù)量少，頻率低[6]。利用人工誘導獲得多倍體誘變頻率高，效果好。通過各種加倍方法獲得的多倍體植物已達1 000余種。我國在多倍體育種方面的研究報道集中在農作物和花卉方面[7-14]，在海濱雀稗(Paspalumvaginatum)[15]、扁蓿豆(Melilotoidesruthenica)[16]、高丹草(Sorghumbicolor×Sorghumsudanenes)[17]、新麥草(Psathyrostachysjuncea)[18]、紫花苜蓿(Medicagosativa)[19]等牧草上也有相關研究。

秋水仙素作為一種優(yōu)良的化學誘變劑被廣泛應用于培育多倍體植物新品種。它可使細胞有絲分裂過程中細胞分裂中期紡錘絲的形成受阻，使已經分裂了的染色體不能走向兩級，染色體分裂而細胞沒有分裂，導致細胞內染色體加倍[18]。由于秋水仙素對不同物種、不同部位誘導染色體加倍的濃度和時間不同，導致誘變效果差異較大。房永雨等[17]以二倍體散穗高粱(Sorghumbicolor)×紅殼蘇丹草(S.sudanense)和散穗高粱×黑殼蘇丹草兩個雜交組合F1的種子為材料，對其在不同秋水仙素濃度和處理時間下的誘變效果進行研究，發(fā)現(xiàn)散穗高粱×紅殼蘇丹草雜種F1的適宜秋水仙素濃度為0.1%、處理時間為24 h；散穗高粱×黑殼蘇丹草雜種F1適宜秋水仙素濃度和時間處理組合為0.05%、36 h。在此處理組合下兩個雜種F1的誘變效果最佳。張秀麗[18]采用秋水仙素處理山丹新麥草的不同部位和組織，篩選了不同材料的適宜處理濃度和時間，并獲得了多倍體植株。李悅和師尚禮[19]對經秋水仙素誘變后的紫花苜蓿種苗變異率和成活率研究發(fā)現(xiàn)，隨濃度和時間的增加苜蓿幼苗變異率呈增加趨勢。Jefferson等[20]利用秋水仙素處理二倍體新麥草萌動種子，獲得了四倍體新麥草(2n=4x=28)，并被注冊為栽培品種(Tetracan)。目前，在燕麥誘導多倍體方面研究報道較少。因此，以二倍體燕麥為研究材料，采用不同濃度的秋水仙素溶液對二倍體燕麥種子進行不同時間的誘變處理，研究種苗的變異率和存活率以及種苗胚根和胚芽等的變化，篩選最佳處理組合，為下一步的育種提供原始材料。

1 材料與方法

供試材料為二倍體小粒裸燕麥(Avenanudibrevis)和Zy003619(A.hispanica),由甘肅農業(yè)大學草業(yè)學院實驗室提供。

1.1 試驗方法與設計

選取大小一致、籽粒飽滿的二倍體燕麥種子，用清水洗凈后轉入雙層濕潤濾紙的發(fā)芽盒中，25 ℃暗培養(yǎng)48 h，并直至種子露白。秋水仙素濃度設為A因素，設0.05%、0.1%、0.15%和0.2%共4個水平；處理時間設為B因素，設3、6、9、12、24、36、48 h共7個水平(表1)。將露白的萌動種子在25 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中進行避光浸漬處理，每處理50粒種子，3次重復，清水處理為對照。

1.2 種苗變異率、存活率觀測

將處理過的燕麥種子用清水洗3～5次，在25 ℃人工光照培養(yǎng)箱中繼續(xù)進行室內萌發(fā)，期間通過觀察種苗的變異特征初步篩選出具有變異現(xiàn)象的種苗，以胚芽鞘棒狀、胚根端部膨大為變異標志，觀察變異種苗的胚根胚芽直徑及長度的變化，篩選出變異種苗[20]。統(tǒng)計每個處理組合下的變異種苗數(shù)，計算種苗變異率。

種苗變異率=每處理組合的變異種苗數(shù)/每處理組合的種子總數(shù)×100%。

留取變異種苗繼續(xù)培養(yǎng)，統(tǒng)計每個處理組合下變異種苗的存活數(shù)，計算變異種苗的存活率。

種苗存活率=每處理組合的變異存活數(shù)/每處理組合的種子總數(shù)×100%。

1.3 根尖染色體數(shù)目

待種苗根尖長至1～2 cm時，從每個處理的變異種苗中剪取2～3 mm根尖進行染色體倍性鑒定。具體步驟如下：

1)取材：在09:00-11:00時，選取幼苗新生的長至1～2 cm白色幼嫩根尖，將根系洗凈，剪取新鮮、光滑、白色透明的長度2～3 mm的根尖，將其置于試管內。

2)預處理：將裝有根尖的試管放于0.002 mol·L-1的8-羥基喹啉預處理液中，放于4 ℃的冰箱中處理3 h。

3)固定：將試管中的溶液倒出，將卡諾氏固定液(無水乙醇∶冰乙酸 =3∶1，V/V)加入管中(加至離管口1/3處)，放入4℃箱固定24 h。

4)解離：倒出試管中的固定液，加入1 mol·L-1鹽酸溶液，放入60 ℃的恒溫水浴鍋中解離10 min。

5)染色與壓片：將解離好的根尖用蒸餾水沖洗3～4次，置于干凈的載玻片上，用刀片切取0.2 mm左右的根尖，加約1/3滴的苯酚品紅染液，染色2 h，用解剖針針尖將材料完全壓碎，并使其分散均勻，加一滴45%的乙酸分離和軟化，蓋上蓋玻片。

6)鏡檢：鏡檢觀察根尖細胞的染色體數(shù)目。采用李懋學和陳瑞陽[21]的方法統(tǒng)計染色體數(shù)，對30個染色體分散較均勻的有絲分裂中期細胞進行統(tǒng)計。將分散相好的片子用顯微攝影儀照相記錄，統(tǒng)計不同倍性細胞染色體所占比例，計算加倍率。

四倍體細胞誘變率=具28條染色體細胞數(shù)/具清晰中期分裂細胞相細胞總數(shù)×100%。

1.4 數(shù)據統(tǒng)計分析

采用Microsoft excel 2010對數(shù)據進行初步整理。采用SPSS17.0專業(yè)版數(shù)據分析軟件進行數(shù)據處理，用平均值±標準差表示測量結果。秋水仙素濃度與處理時間的交互作用對二倍體燕麥的誘變效果研究采用多因子方差分析(P<0.01)，并用Duncan方法對處理間進行多重分析比較(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 變異種苗形態(tài)特征

當秋水仙素處理時間延長至24 h時，露白的種子因浸漬時間過長受毒害嚴重而停止生長，最后腐爛死亡。因此，本研究只對3 h至12 h的處理進行了胚芽、胚根變化以及染色體方面的分析。

經過秋水仙素處理后，小粒裸燕麥和Zy003619變異種苗的胚根和胚芽發(fā)生明顯變化。胚根呈短棒狀，胚芽增粗呈鼓錘狀，生長極為緩慢(圖1)。

秋水仙素處理后，兩個二倍體燕麥的誘變效果非常明顯(表2)。小粒裸燕麥種苗的平均胚芽直徑比對照增加了1.02 mm，增幅達93.58%；Zy003619種苗的平均胚芽直徑比對照增加了0.82 mm，增幅達75.23%。兩個材料的種苗平均胚根直徑分別較對照增大了78.72%和51.11%。

秋水仙素處理明顯縮短了種苗的平均胚芽長度。小粒裸燕麥和Zy003619變異種苗的平均胚芽長度分別較對照縮短了78.85%和78.68%；種苗的平均胚根長度也明顯縮短，小粒裸燕麥胚根長度比對照縮短了22.28 mm(66.15%)，Zy003619比對照縮短了36.36 mm(74.54%)。

材料Material組別Group胚芽直徑Radicle diameter/mm胚芽長度Germ length/mm胚根直徑Germ diameter/mm胚根長度Radicle length/mm小粒裸燕麥A. nudibrevis對照組Control group1.09±0.02b45.49±4.14a0.47±0.06b33.68±4.08a處理組Treatment group2.11±0.11a9.62±3.12b0.84±0.09a11.40±1.18bZy003619A. hispanica對照組Control group1.09±0.19a63.29±2.08a0.45±0.02b48.78±4.85a處理組Treatment group1.91±0.67b13.49±2.84b0.68±0.04a12.42±1.50b

同列不同小寫字母表示同一材料對照組和處理組之間差異顯著(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 不同秋水仙素處理對二倍體燕麥變異率和存活率的影響

2.2.1不同秋水仙素處理對二倍體燕麥的誘變效果 多因素方差分析結果(表3)表明，秋水仙素濃度、處理時間、材料及其兩兩交互作用對燕麥變異種苗變異率和存活率的影響均達到極顯著(P<0.01)水平；三因素交互作用僅對燕麥變異種苗變異率有極顯著(P<0.01)影響，對存活率的影響不顯著(P>0.05)。

2.2.2不同秋水仙素處理對小粒裸燕麥種苗變異率與存活率的影響 秋水仙素處理對小粒裸燕麥的種苗變異率均有影響(圖2)。隨著秋水仙素處理時間的延長，小粒裸燕麥種苗的變異率總體呈逐漸增加的趨勢。同一時間下不同濃度的處理效果差異明顯。處理3 h時，以0.15%秋水仙素濃度下的種苗變異率最大(74.67%)，其次為0.2%處理；0.05%處理下變異率最小(43.33%)，顯著低于其他處理(P<0.05)，說明短時間處理下秋水仙素濃度越高變異率越大。隨著處理時間的延長，這一趨勢發(fā)生了變化，從處理6 h起到12 h，均以 0.1%濃度下的變異率最大，兩個高濃度處理次之。從24 h到48 h，除了24 h下0.05%處理的變異率顯著降低外，其他濃度間的差異均不顯著(P>0.05)。

表3 秋水仙素不同濃度和處理時間對種苗變異率和存活率的影響Table 3 Mutation and survival rate of seedlings under different colchicines concentration and treatment time

**表示極顯著(P<0.01)。

**indicate significant difference at the 0.01 level.

圖2 秋水仙素不同濃度和時間處理對小粒裸燕麥種苗變異率的影響Fig. 2 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling mutation rate of A. nudibrevis

不同小寫字母表示不同秋水仙素濃度和時間處理間差異顯著(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.

小粒裸燕麥種苗存活率的變化與變異率恰好相反(圖3)。秋水仙素處理24 h以后種苗存活率降為0。在3～12 h內，每個處理時間下不同秋水仙素濃度對種苗存活率的影響不盡相同。處理3 h時，4個濃度下的存活率沒有顯著差異(P>0.05)，基本維持在41%左右。處理6 h后，種苗存活率顯著升高(P<0.05)，其中以最低濃度下的存活率最高(60%)，然后隨著秋水仙素濃度的增加逐漸降低。處理9 h后種苗存活率的變化又有所不同，隨處理濃度的增加呈先降后升的趨勢，0.05%濃度下存活率進一步顯著增加至最大值(71.33%)，0.1%濃度下的存活率高于3 h 但顯著低于6 h的值；0.15%和0.2%濃度下小粒裸燕麥的種苗存活率與6 h相比無明顯變化。當處理時間延長至12 h時，種苗存活率隨秋水仙素濃度的增加急劇下降。以最低濃度0.05%下的存活率最高，與9 h下無顯著差異；其次為0.1%處理；0.2%濃度下種苗存活率降至最低值(36.33%)。

2.2.3不同秋水仙素處理對Zy003619燕麥種苗變異率與存活率的影響 不同秋水仙素處理下Zy003619的種苗變異率與小粒裸燕麥不同(圖4)。種苗變異率隨處理時間的延長有所增大，但增幅不及小粒裸燕麥。3～9 h內，Zy003619的種苗變異率隨秋水仙素濃度的增加而增大，0.15%濃度下均為最大值，其中又以9 h處理的變異率為所有處理中最高(90.67%)，到最高濃度0.2%時顯著下降(P<0.05)。12～36 h，除24 h時變異率以0.15%處理下最大外，12和36 h均以0.2%處理下變異率最大；到48 h，則以0.15%處理的值最大(88%)，0.1%處理次之。就每一個濃度而言，0.05%濃度下的變異率隨處理時間的延長大體顯著上升；0.1%處理在48 h達到最大(80%)。0.15%濃度下的變異率在9 h即達到最大值(90.67%)，隨后顯著下降，從36 h開始回升，至48 h時(88%)與9 h無明顯差異。0.2%濃度下Zy003619的種苗變異率隨處理時間的延長逐漸上升，至12 h達到83.33%，隨后回落，到36 h達到最大值(86%)，48 h時又顯著下降。

圖3 秋水仙素不同濃度和時間處理對小粒裸燕麥種苗存活率的影響Fig. 3 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling survival rate of A. nudibrevis

種苗變異率越高，其存活率越低。Zy003619燕麥種苗存活率在不同秋水仙素濃度和處理時間下的變化明顯(圖5)。除處理3 h時種苗存活率隨秋水仙素濃度的增加呈先升后降的趨勢外，在6～12 h內種苗存活率隨秋水仙素濃度的增加而顯著下降，處理24～48 h下種苗存活率均為0。另外，3～12 h內隨著處理時間的延長，0.05%濃度下種苗存活率顯著增加并在12 h時達到所有處理的最高值(32%)；0.10%濃度下Zy003619的種苗存活率基本未變，在17.33%～24.00%;0.15%秋水仙素處理下種苗存活率從3 h的14%下降至6 h的10.67%，然后在9 h 時回升至16.67%，到12 h時又降至7.33%；0.20%濃度下的存活率在每個時間點均為各處理最低，3～12 h內變化幅度不大。

2.3 不同秋水仙素處理下根尖各倍性細胞所占比例

通過顯微鏡觀察變異種苗的根尖染色體時發(fā)現(xiàn)，經秋水仙素處理過后的根尖細胞出現(xiàn)了不同程度的變異，體細胞中包含有2n=2x=14、2n=3x=21和2n=4x=28的3種染色體類型(圖6、圖7)。

圖4 秋水仙素不同濃度和時間處理對Zy003619種苗變異率的影響Fig. 4 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling mutation rate of A. hispanica

圖5 秋水仙素不同濃度和時間處理對Zy003619種苗存活率的影響Fig.5 Effect of different colchicines concentration and treatment time on seedling survival rate of A. hispanica

圖6 未經秋水仙素處理的根尖細胞染色體Fig. 6 The chromosome of root tip cells without colchicine treatment

由于24、36和48 h處理下兩份燕麥材料的種苗存活率均為0，因此在進行根尖染色體計數(shù)和各倍性細胞分析時，只有3～12 h的數(shù)據(表4)。可以看出，小粒裸燕麥在不同秋水仙素處理下，2n=14類染色體細胞占35%～55%；2n=21類染色體細胞占24%～52%；而2n=28類染色體細胞僅占12%～22%。秋水仙素各濃度處理下，0.2%(A4)的2n=21類染色體細胞所占比例最高(46.67%～52.33%)，其次為0.1%(A1)和0.15%(A3)，0.1%(A2)的最低(24.67%～29.00%)。各個組合中以0.2%處理3 h(A4B1)的2n=21類染色體細胞所占比例最高(52.33%)。對于2n=28類染色體細胞所占比例而言，各處理組合間的差異比較小，0.1%處理12 h(A2B4)的比例最高(22.33%)，0.2%處理3 h(A4B1)的最低(12.22%)。

圖7 經過秋水仙素處理后根尖染色體數(shù)的變化情況Fig. 7 Change of root tip cells chromosomes number with colchicine treatment

處理組合Treatment combination小粒裸燕麥 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

同列不同小寫字母表示不同處理組合間差異顯著(P<0.05) 。

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

Zy003619的變化與小粒裸燕麥相比幅度更大。2n=14類染色體細胞占細胞總數(shù)的25%～73%；2n=21類染色體細胞約占15%～53%；2n=28類染色體細胞占8%～23%。4個秋水仙素濃度下，以0.2%處理(A4)的2n=21類染色體細胞所占比例最高(52.00%～53.33%)，0.1%處理(A2)和0.15%處理(A3)次之，0.05%處理(A1)最低(15.67%～17.67%)。2n=28類染色體細胞所占比例以0.15%處理(A3)最高(19%～23%)，0.2%處理(A4)次之，0.05%處理(A1)和0.1%處理(A2)較低。就處理組合而言，以0.15%處理9 h(A3B3)的2n=28類染色體細胞所占比例最高(23.00%)，0.1%處理3 h(A2B1)的最低(8.00%)。

3 討論

3.1 秋水仙素處理下種苗形態(tài)的變化

秋水仙素處理后染色體加倍，細胞變大，因此處理后的各個組織器官也會變大。所以,先通過觀察種苗形態(tài)特征的變化進行初步判斷，然后對變異種苗進行根尖染色體分析，便可較為準確地判斷其倍性。張秀麗[18]用秋水仙素處理新麥草萌動種子后，發(fā)現(xiàn)其幼苗與未處理對照相比，胚芽鞘膨大呈棒狀，幼根尖端呈鼓錘狀或圓球狀。馮政東[22]用秋水仙素處理藍薊(Echiumvulgare)幼苗時，發(fā)現(xiàn)其根部生長粗壯膨大，幼苗生長緩慢、長勢減弱。房永雨等[17]用秋水仙素處理高丹草雜種F1種子，發(fā)現(xiàn)變異種苗的胚根呈球狀或短棒狀，胚芽增粗呈鼓錘狀，生長極為緩慢。本研究中，經秋水仙素處理后，二倍體燕麥種苗的胚根呈短棒狀，胚芽增粗呈鼓錘狀。小粒裸燕麥的總體變化幅度大于Zy003619，其平均胚芽直徑比對照增大了93.58%，胚根直徑增大了78.72%，胚芽長度縮短了78.85%，胚根長度縮短了66.15%。

3.2 不同秋水仙素處理對燕麥種苗的誘變效果

秋水仙素作為一種化學誘變劑，其不同誘導濃度和處理時間對誘導變異至關重要。對高丹草雜種F1種子誘變時，0.1%秋水仙素濃度處理24 h，其變異率可達59%[17]。不同秋水仙素濃度和時間處理下紫花苜蓿的變異率差異顯著，濃度與時間互作處理0.1%+8 h苜蓿幼苗變異率最大，為35.73%；幼苗成活率與處理濃度及處理時間呈負相關關系[19]。本研究中，二倍體燕麥的種苗變異率隨秋水仙素濃度的增加和處理時間的延長總體呈上升趨勢，但兩個材料之間有明顯差異。Zy003619的種苗變異率隨處理時間的延長有所增大，但增幅不及小粒裸燕麥，而且同一時間下的變化趨勢也有所不同。小粒裸燕麥在6 h到12 h，均以0.1%濃度下的變異率最大(0.1%+12 h處理下最大，為95.33%)，兩個高濃度處理次之；Zy003619則以0.15%濃度下的變異率最大(0.15%+9 h處理下最大，為90.67%)。從24 h到48 h，小粒裸燕麥除了24 h下0.05%處理的變異率顯著降低外，其他濃度間的差異不顯著；而Zy003619在各個濃度處理下的種苗變異率差異仍然非常顯著，呈現(xiàn)出隨濃度增加而升高的趨勢。

種苗存活率的變化趨勢與變異率相反；變異率越高，存活率越低。隨著秋水仙素處理時間的延長，種苗存活率顯著降低，24 h種苗存活率降為0。另外，隨著秋水仙素濃度的增加，種苗存活率呈明顯下降趨勢。3～12 h內，小粒裸燕麥以0.05%+9 h處理效果最佳，存活率為71.33%；Zy003619在0.05%+12 h處理下，種苗存活率最高，達到32%，其次在0.05%+9 h處理下存活率為31.33%。兩個材料的種苗存活率存在較大差異，一個原因是二者分屬不同的二倍體種；另外，由于Zy003619是皮燕麥，在秋水仙素處理后清水沖洗過程中不容易像裸燕麥那樣完全沖洗干凈，在一定程度可能放大了秋水仙素的處理效果。

3.3 不同秋水仙素處理對二倍體燕麥的加倍效果

秋水仙素處理對植物的加倍效果因處理濃度、時間、供試材料種類及其生理狀態(tài)等因素的不同而有很大差異?？资娣f等[23]對扁蓿豆(Melilotoidesruthenica)新品系種子進行誘變分析發(fā)現(xiàn)，秋水仙素濃度為0.1%、處理時間1～2 d效果較好，鏡檢觀察到四倍體誘變率達36.7%。趙翠榮等[24]以小麥(Triticumaestivum)×玉米(Zeamays)單倍體苗為材料，發(fā)現(xiàn)以0.2%的秋水仙素浸根3～4 h，可獲得90%的加倍率。本研究中，4個秋水仙素濃度和4個處理時間下，兩個二倍體燕麥根尖體細胞染色體發(fā)生了不同程度的變異，產生了3種類型(2n=2x=14、2n=3x=21和2n=4x=28)，各種類型細胞所占的比例因處理濃度和時間不同而異。小粒裸燕麥的二倍體細胞比例為35%～55%；Zy003619的為25%～73%。三倍體類型在小粒裸燕麥中占比為24%～52%，在Zy003619中為15%～53%，四倍體類型分別為12%～22%和8%～23%。

3.4 秋水仙素誘導過程中體細胞產生的混倍體

用秋水仙素誘導植物多倍體時，體細胞易發(fā)生染色體加倍效果不穩(wěn)定，產生混倍體等現(xiàn)象。因為在處理過程中，分生細胞的染色體并不同步加倍，有可能是某些細胞加倍了或加倍后再加倍，而有的細胞沒加倍。處于分裂中期的染色體可全部被加倍而處于分裂末期的細胞己一分為二，染色體不能加倍。但秋水仙素在未加倍細胞內有殘留，在細胞下一次分裂時發(fā)揮作用，使細胞加倍，產生了不同的染色體類型。周璐璐等[25]在誘導沙蘆草多倍體研究中發(fā)現(xiàn)經秋水仙素誘導成活后的變異植株為二倍體與四倍體的混倍體。張秀麗[18]對山丹新麥草(Psathyrostachysperennis)萌動種子進行染色體加倍處理，發(fā)現(xiàn)在室溫下用0.2%秋水仙素溶液處理3～5 h，加倍植株均為二倍體和四倍體的混合體。與之相似，本研究通過秋水仙素誘導處理二倍體燕麥萌動種子后，鏡檢觀察到根尖細胞有2n=2x=14、2n=3x=21和2n=4x=28三種染色體類型，使得一個分生組織形成了染色體數(shù)目不等的各個部分，形成混倍體，這與前人研究結果相似。

4 結論

1)秋水仙素處理下，二倍體燕麥種苗的胚芽和胚根直徑明顯增大，但胚芽和胚根長度急劇縮短；小粒裸燕麥的變化幅度大于Zy003619。

2)秋水仙素濃度和處理時間對二倍體燕麥的誘變效果影響顯著。種苗變異率隨秋水仙素濃度的增加和處理時間的延長而顯著升高，但種苗存活率急劇下降。

3)秋水仙素濃度和處理時間對二倍體燕麥的加倍效果影響顯著。四倍體的誘變率以小粒裸燕麥在0.1%+12 h處理下最高(22.33%)；Zy003619在0.15%+9 h處理下最高(23.00%)。