不同辐射强度对大豆m1代重要农艺性状的影响
大豆突变体库的构建是研究其功能基因组学的重要基础。本研究以黄淮海夏大豆区大面积推广品种淮豆13为材料，采用3个吸收剂量（200 Gy、300 Gy和400 Gy）进行60Co γ辐射诱变处理。分析结果表明，随着吸收剂量的增大，M1代种子出苗率和成活率均表现出明显的降低趋势；M1代群体株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数等重要农艺性状表现为吸收剂量越高，与对照差异越大；三种吸收剂量中，300 Gy处理的M1代群体大小适中，且各种极端分化类型均具有一定的比例，表型变异较为丰富。本研究结果为进一步为不同类型突变体库的构建以及深入开展功能基因组学研究提供了重要的参考。关键词 大豆，60Co γ辐射，突变体库，诱变育种，变异
目 录
1 引言 1
2 材料和方法 1
2.1 试验材料 1
2.2 试验设计 1
2.3 数据分析 2
3 结果与分析 2
3.1 不同剂量60Co辐射诱变处理对田间出苗率和成活率的影响 2
3.2 不同剂量60Co辐射诱变处理对始花期的影响 3
3.3 不同剂量辐射诱变处理M1代植株生长性状的分析 3
3.3.1 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株株高的影响 3
3.3.2 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株主茎节数的影响 4
3.3.3 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株有效分枝的影响 5
3.3.4 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株单株荚数的影响 5
3.4 不同剂量辐射诱变处理M1代种子大小的影响 6
4 讨论 7
结 论 9
致 谢 10
参 考 文 献 11
1 引言
大豆含有丰富的植物蛋白和植物油脂，营养价值和保健价值极高，是世界蛋白质、油和动物饲料的主要来源[1]。2017年我国大豆种植总面积为715.6万hm2，进口量8323万吨[2]。随着人们生活水平的提高和膳食结构的改变，大豆产量需求激增。尽管我国大豆种质资源丰富，但仍存在遗传基础狭窄的问题，不利于作物品种改良以及新品种选育[3]。
构建突变体 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
库是目前常用的育种手段之一，不仅对作物品种选育和品种改良具有重要的意义，而且对于大豆功能基因组学的研究也具有重要作用。功能基因组学是利用结构基因组学所提供的信息和产物基础上，来研究生物体内各个基因的功能以及各基因之间相互作用的一门学科，使生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或者蛋白质同时进行系统的研究[4,5]。随着科技的进步，基因组研究进入以基因功能为主要研究对象的后基因组时代，而突变体库的构建是功能基因组学研究的重要基础[6]。
构建突变体库不仅是功能基因组学研究的重要基础，还是遗传学研究重要的基础材料[7]。构建突变体库，集中各种优良性状，集中各种优质种质资源，方便鉴定和运用。利用理化因素对植物进行诱变处理，可以获得突变体，进而构建突变体库。目前构建突变体库常用的方法是化学诱变法和物理诱变法。其中，物理诱变利用物理因素直接或间接地引起DNA结构变化，造成基因突变及染色体倒置、缺失和易位等畸变，突变的频率较高，比较容易获得饱和突变体库，且具有随机突变的优点，表型变异可达到3%以上[8, 9]。其中γ射线是植物诱变育种中最常用的物理诱变剂[10]，可导致基因缺失[11]。γ射线辐射诱变技术作为改良作物的有效手段被广泛应用于作物育种实践[1214]。而采用适宜的辐射剂量对提高辐射诱变育种效率起关键的作用。适宜辐射剂量因作物种属、类型、品种、器官、组织、细胞和状态的不同而存在着明显的差异[15, 16]。目前，60Co γ辐照诱变已经广泛用于小麦、水稻、大豆、花生、油菜、拟南芥等突变体库的构建[1723]。
因此，本研究以黄淮海地区大面积推广品种淮豆13为材料，采用60Co γ射线诱变获得大量的表型变异突变体，并通过调查M1代的株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数等重要农艺性状，旨在为大豆品种改良、遗传材料的创制、高产优质广适性品种的选育以及深入开展大豆功能基因组学研究奠定重要的物质基础。
2 材料和方法
2.1 试验材料
淮豆13由江苏省淮安市农科院选育并提供。于2016年6月在浙江省农科院用60Co γ射线辐射处理种子30 000粒，按每份10 000粒分成3份，采用3个辐射剂量，分别为200 Gy、300 Gy、400 Gy。
2.2 试验设计
试验于2016年夏在淮安国家农业科技园区试验地进行。穴播，行距50 cm，株距20 cm，播种深度为34 cm，设置未处理的种子为对照。田间管理同于一般大田管理。
播种7 d后调查田间出苗率，开花期调查突变体成活率。在大豆全生育期内对诱变植株的形态学观察，对M1代群体中农艺性状突变显著的植株进行拍照。
大豆成熟后，按照3个吸收剂量分批进行单株收获，编号。不同吸收剂量200 Gy、300 Gy、400 Gy处理下，田间大豆成活株数分别为2445株、1163株、89株（表1），而收获后进行室内考种的株数分别为2192株、1075株、86株（表3）。室内考种项目包括株高(cm)、主茎节数、有效分枝数、单株荚数等重要农艺性状。其中，出苗率和成活率计算公式如下：
出苗率(%)=田间出苗数/播种种子数×100
成活率(%)=成活株数/播种种子数×100
2.3 数据分析
试验数据采用Excel 2010进行均值、标准差计算以及制图。
3 结果与分析
3.1 不同剂量60Co辐射诱变处理对田间出苗率和成活率的影响
播种7 d后调查田间出苗率，开花期调查突变体成活率，分析结果表明，大豆出苗率和成活率受吸收剂量的影响较大，随着吸收剂量的增大，大豆出苗率和成活率均表现出明显的降低趋势，以200 Gy最高，400 Gy最低，300 Gy介于两者之间（表1）。说明不同辐射吸收剂量处理大豆导致了不同程度的物理损伤或基因突变的发生。
表1 不同吸收剂量对大豆出苗率和成活率的影响
吸收剂量(Gy)
出苗率
成活率
200
目 录
1 引言 1
2 材料和方法 1
2.1 试验材料 1
2.2 试验设计 1
2.3 数据分析 2
3 结果与分析 2
3.1 不同剂量60Co辐射诱变处理对田间出苗率和成活率的影响 2
3.2 不同剂量60Co辐射诱变处理对始花期的影响 3
3.3 不同剂量辐射诱变处理M1代植株生长性状的分析 3
3.3.1 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株株高的影响 3
3.3.2 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株主茎节数的影响 4
3.3.3 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株有效分枝的影响 5
3.3.4 不同剂量辐射诱变处理对M1代植株单株荚数的影响 5
3.4 不同剂量辐射诱变处理M1代种子大小的影响 6
4 讨论 7
结 论 9
致 谢 10
参 考 文 献 11
1 引言
大豆含有丰富的植物蛋白和植物油脂，营养价值和保健价值极高，是世界蛋白质、油和动物饲料的主要来源[1]。2017年我国大豆种植总面积为715.6万hm2，进口量8323万吨[2]。随着人们生活水平的提高和膳食结构的改变，大豆产量需求激增。尽管我国大豆种质资源丰富，但仍存在遗传基础狭窄的问题，不利于作物品种改良以及新品种选育[3]。
构建突变体 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
库是目前常用的育种手段之一，不仅对作物品种选育和品种改良具有重要的意义，而且对于大豆功能基因组学的研究也具有重要作用。功能基因组学是利用结构基因组学所提供的信息和产物基础上，来研究生物体内各个基因的功能以及各基因之间相互作用的一门学科，使生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或者蛋白质同时进行系统的研究[4,5]。随着科技的进步，基因组研究进入以基因功能为主要研究对象的后基因组时代，而突变体库的构建是功能基因组学研究的重要基础[6]。
构建突变体库不仅是功能基因组学研究的重要基础，还是遗传学研究重要的基础材料[7]。构建突变体库，集中各种优良性状，集中各种优质种质资源，方便鉴定和运用。利用理化因素对植物进行诱变处理，可以获得突变体，进而构建突变体库。目前构建突变体库常用的方法是化学诱变法和物理诱变法。其中，物理诱变利用物理因素直接或间接地引起DNA结构变化，造成基因突变及染色体倒置、缺失和易位等畸变，突变的频率较高，比较容易获得饱和突变体库，且具有随机突变的优点，表型变异可达到3%以上[8, 9]。其中γ射线是植物诱变育种中最常用的物理诱变剂[10]，可导致基因缺失[11]。γ射线辐射诱变技术作为改良作物的有效手段被广泛应用于作物育种实践[1214]。而采用适宜的辐射剂量对提高辐射诱变育种效率起关键的作用。适宜辐射剂量因作物种属、类型、品种、器官、组织、细胞和状态的不同而存在着明显的差异[15, 16]。目前，60Co γ辐照诱变已经广泛用于小麦、水稻、大豆、花生、油菜、拟南芥等突变体库的构建[1723]。
因此，本研究以黄淮海地区大面积推广品种淮豆13为材料，采用60Co γ射线诱变获得大量的表型变异突变体，并通过调查M1代的株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数等重要农艺性状，旨在为大豆品种改良、遗传材料的创制、高产优质广适性品种的选育以及深入开展大豆功能基因组学研究奠定重要的物质基础。
2 材料和方法
2.1 试验材料
淮豆13由江苏省淮安市农科院选育并提供。于2016年6月在浙江省农科院用60Co γ射线辐射处理种子30 000粒，按每份10 000粒分成3份，采用3个辐射剂量，分别为200 Gy、300 Gy、400 Gy。
2.2 试验设计
试验于2016年夏在淮安国家农业科技园区试验地进行。穴播，行距50 cm，株距20 cm，播种深度为34 cm，设置未处理的种子为对照。田间管理同于一般大田管理。
播种7 d后调查田间出苗率，开花期调查突变体成活率。在大豆全生育期内对诱变植株的形态学观察，对M1代群体中农艺性状突变显著的植株进行拍照。
大豆成熟后，按照3个吸收剂量分批进行单株收获，编号。不同吸收剂量200 Gy、300 Gy、400 Gy处理下，田间大豆成活株数分别为2445株、1163株、89株（表1），而收获后进行室内考种的株数分别为2192株、1075株、86株（表3）。室内考种项目包括株高(cm)、主茎节数、有效分枝数、单株荚数等重要农艺性状。其中，出苗率和成活率计算公式如下：
出苗率(%)=田间出苗数/播种种子数×100
成活率(%)=成活株数/播种种子数×100
2.3 数据分析
试验数据采用Excel 2010进行均值、标准差计算以及制图。
3 结果与分析
3.1 不同剂量60Co辐射诱变处理对田间出苗率和成活率的影响
播种7 d后调查田间出苗率，开花期调查突变体成活率，分析结果表明，大豆出苗率和成活率受吸收剂量的影响较大，随着吸收剂量的增大，大豆出苗率和成活率均表现出明显的降低趋势，以200 Gy最高，400 Gy最低，300 Gy介于两者之间（表1）。说明不同辐射吸收剂量处理大豆导致了不同程度的物理损伤或基因突变的发生。
表1 不同吸收剂量对大豆出苗率和成活率的影响
吸收剂量(Gy)
出苗率
成活率
200
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/nongxue/zwbh/31.html
