胡麻染色体加倍技术初步探讨

， ， ， ， ， ，

(1.张家口市农业科学院， 河北 张家口 075000； 2.河北农业大学， 河北 保定 071000)

胡麻染色体加倍技术初步探讨

张丽丽1，张益文2，曲志华1，米君1，乔海明1，李世芳1，刘晶晶1

(1.张家口市农业科学院， 河北 张家口 075000； 2.河北农业大学， 河北 保定 071000)

为了探索胡麻染色体加倍技术，采用三因素混合水平对3个胡麻品种进行了6个处理浓度4个处理时间的秋水仙素加倍处理。结果发现：胡麻品种间及处理浓度间差异显著，而4个处理时间的秋水仙素之间差异不明显。

胡麻； 染色体； 多倍体； 秋水仙素

油用亚麻(LinumusitatissimumL.)是亚麻科亚麻属一年生草本植物，又称胡麻，是我国华北和西北地区主要的油料作物。据报道，亚麻属有100多个种[1]，亚麻属的染色体数目差异较大，有n=8、9、10、14、15、16、18、30、32和60[2-4]。同源多倍体可以在远缘杂交中克服种间不育性，同时利用同源多倍体可实现基因的种间转移，尤其将野生类型有价值的遗传特性转移给栽培作物，因此染色体加倍技术在作物育种中具有广阔的应用前景[5]。本试验通过秋水仙素对胡麻进行染色体加倍，旨在探索适用于胡麻的染色体加倍技术。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

选用3个胡麻品种(张家口市农业科学院提供)，设置6个秋水仙素浓度和4个处理时间(见表1)。

表1 试验设计因素及水平

因子水平A品种坝选三号(1)坝亚九号(2)坝亚十三号(3)B秋水仙素浓度(%)0．08(1)0．16(2)0．24(3)0．32(4)0．40(5)0．48(6)C处理时间(h)8(1)16(2)24(3)32(4)

1.2 试验设计

试验用SPSS进行混合水平均匀设计(见表2)及结果分析[6]。

表2 混合水平均匀试验设计

区号品种秋水仙素浓度处理时间1262231231414334522462127152812293241011111122123131334214321152311613217114181331912320351211112221323153241642524326254273632811429144301613112332221

1.3 试验步骤

1.3.1 药剂配制

先用少量酒精溶解秋水仙粉剂，然后定容至所需的浓度；或直接用冷的蒸馏水配制。

1.3.2 种子萌发

用无菌水浸泡胡麻种子16 h于烧杯中，使之萌发。

1.3.3 药剂处理

培养皿铺上1层滤纸，每皿放入50粒种子，然后加入秋水仙素溶液。处理不同时间后用无菌水冲洗除去残留液，然后转移至生根培养基中。

1.3.4 数据统计

统计每皿的变异株数，计算诱导率。采用SPSS软件对正交设计结果进行一般线性模型单变量分析。

2 结果与分析

2.1 3个因素主体间效应的检验

以诱导率为因变量，品种、秋水仙素浓度及处理时间为固定因子，通过SPSS(见表3)主体间效应分析，对胡麻诱导率的影响Bgt;Agt;C，说明秋水仙素浓度对胡麻诱导率的影响最大，其次是品种，最后是处理时间。

表3 主体间效应的检验

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误差0．149210．007总计6．23932校正的总计1．01531

注:表中a处表示R2= 0.853(调整R2=0.783)。

2.2 单因素方差分析

2.2.1 品种方差分析

从表4可以看出，坝选三号的均值最大(0.482)，其次是坝亚九号，最后是坝亚十三号。表5显示，3个品种之间的差异均达到显著水平。在品种选择上，计划下一步对坝选三号做染色体加倍试验。

2.2.2 秋水仙素浓度方差分析

由表6可以看出，秋水仙素浓度为0.24%时，胡麻诱导率均值最高(0.610)，且表7显示，0.24%的秋水仙素与其他5个水平之间的差异都达到显著水平。其他5个水平也能与其他水平有显著性差异，只是0.08%与0.48%、0.16%与0.32%、0.32%与0.40%、0.40%与0.48%之间的差异没达到显著水平。

表4 品种对诱导率影响统计量

A均值标准误差95%置信区间下限上限10．4820．0220．4370．52720．3990．0300．3370．46230．2990．0300．2370．362

表5 品种配对比较

(I)A(J)A均值差值(I⁃J)标准误差Sig．95%置信区间下限上限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水平上差异显著。下同。

表6 秋水仙素浓度对诱导率影响统计量

B均值标准误差95%置信区间下限上限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 秋水仙素浓度配对比较

(I)B(J)B均值差值(I⁃J)标准误差Sig．95%置信区间下限上限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

续表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 处理时间方差分析

综合表8、表9来看，处理时间之间的差异均不显著，4个水平之间的均值差别也不大，因此本试验中，秋水仙素4个处理时间对胡麻种子染色体加倍的影响并不大。

表8 处理时间对诱导率影响统计量

C均值标准误差95%置信区间下限上限10．3850．0310．3210．44820．4020．0310．3380．46630．4060．0310．3420．46940．3820．0310．3180．446

表9 处理时间配对比较

(I)C(J)C均值差值(I⁃J)标准误差Sig．95%置信区间下限上限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 结论与讨论

本试验所选用试验方案参考的是胡平建[7]，杨学[8]，郭永霞等[9]对亚麻染色体加倍的试验方法。胡平建[7,10-11]对“范妮”亚麻种子进行秋水仙素单因素处理，综合单因素与二次回归分析得出，“范妮”亚麻种子无菌水浸泡16 h后经0.16%秋水仙素溶液在温度20 ℃条件下处理12 h后转移变异成活率24.67%；杨学[8]通过秋水仙素对黑亚七号进行诱导，得出以0.2% 12 h的诱导率为12.75%，是获得诱变多倍体可行的最佳实施方案；郭永霞等[9]对双亚七号亚麻种子进行秋水仙素处理发现，种子在水中萌动36 h，0.075%的秋水仙素处理24 h后变异率为40.7%。本试验采用三因素混合水平处理方案探索适合胡麻的秋水仙素处理技术，得出0.24%秋水仙素处理下，坝选三号诱导率均值最高，这与前人试验结果有差异，也许是因为胡麻属于油用亚麻而出现此结论。由于秋水仙素加倍作用一直存在，本试验品种间和处理浓度间差异显著，而处理时间差异并不显著，笔者认为可能是由于处理时间设置都偏长，这也极有可能是油用亚麻与纤用亚麻间的差异引起的。计划下一步开展其他处理时间的试验方案进一步探讨。

[1]姜丽,计巧灵,张丕鸿.三个亚麻品种染色体核型分析[J].中国麻业科学,2008,30(5):241-244,238.

[2]朱澂.植物染色体及染色技术[M].北京:科学出版社,1982:42-43.

[3]朱凤绥.麻类作物Giemsa带研究[J].中国麻作,1993(2):16-18.

[4]A Seetharam.Interspecific hybridization in Linum[J].Euphytica,1972(21):489-495.

[5]赵钢.同源多倍体在作物育种中的应用[J].大自然探索,1992,42(4):68-73.

[6]邓振伟,于萍,陈玲.SPSS软件在正交试验设计、结果分析中的应用[J].电脑学习,2009(5):15-17.

[7]胡平建.亚麻多倍体诱导技术初步研究[D].长沙:湖南农业大学,2005.

[8]杨学.亚麻多倍体诱导技术研究[J].黑龙江农业科学,2002(4):14-15.

[9]郭永霞,王丽艳,孙强,等.秋水仙碱诱导亚麻四倍体的技术研究[J].激光生物学报,2013,22(1):91-96.

[10]胡平建,孙焕良,何增明,等.亚麻多倍体诱导技术研究Ⅰ.秋水仙碱诱导形态变异率的影响因子研究[J].中国麻业,2004,26(5):209-211.

[11]胡平建,黎娟,成必成,等.亚麻多倍体诱导技术研究Ⅱ.秋水仙碱浓度与处理时间对亚麻多倍体成活率的影响[J].湖南农业科学,2007(5):70-72.

Preliminary Discussion on Flax Chromosome Doubling Technique

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

2017-01-28

现代农业产业技术体系建设专项资金资助项目(CARS-17-GW-1)。

张丽丽(1983—)，女，河北保定人；硕士研究生，助理研究员，主要从事胡麻育种与栽培技术研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.06.086

S 532

A

1001-4705(2017)06-0086-03