60Co-γ射线诱变不同豌豆品种的结果初报*

杨春桃 王梦寒 李洪泉 曾洪光 张瑞珍

四川省草业技术研究推广中心，四川成都

豌豆是一年生攀援草本，其种子及嫩荚、嫩苗均可食用，可作为绿肥、饲料或燃料[1]，是世界第三大豆类作物[2]。豆科和燕麦、玉米等作物进行混播，可明显改善草地生产性能，提高饲草品质[3-4]。但自1999～2016年以来，我国审定的草品种中仅有中豌10号豌豆1份饲草品种[5-6]。

辐射诱变育种技术不仅可以创制出现有种质库中没有的新材料、新种质，而且不存在安全隐患[7]，通过辐射进行品种选育具有育种周期短的特征，M3代基本稳定。60Co-γ射线辐照是种质创新与育种的有效手段，与诱变体接触时会发生电离，使生物分子链或键断裂，从而改变植物遗传物质[8]，被广泛应用于川芎等中药材、麻类作物、园林植物、猕猴桃等果蔬和小麦等粮食作物育种。

本研究以4份豌豆种子为材料，采用150 Gy、200 Gy和300 Gy的60Co-γ射线辐照诱变，通过测定M0代出苗率、成活情况及M1代主要农艺性状，分析不同辐照剂量对豌豆M1群体大小及突变类型的影响，为深入开展饲用豌豆育种研究提供了物质基础，也为豌豆的60Co-γ射线诱变育种剂量提供了参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试豌豆品种见表1。

表1 供试豌豆品种

1.2 试验设计

用剂量分别为150 Gy、200 Gy和300 Gy的60Co-γ射线处理参试的4个不同品种的豌豆。秋季挖窝点播，行距50 cm，窝距33 cm。每行10窝，每窝3粒种子，每个品种的每一个辐射剂量辐照的种子各播种10行，相应对照品种播种10行，统计M0代的出苗情况，次年进一步观察M1代的生育期、主要农艺性状的变化、结实情况等，筛选优异单株，为培育优良饲用豌豆提供物质基础。

1.3 试验场地

成都市新津区文井乡国家饲草种植基地。

2 试验结果

2.1 M0代的相对出苗率

3个剂量的辐照对M0代群体的出苗率和后代成活率形成了负面影响，降低了相对出苗率，且300 Gy处理的HM后代出苗后无成活单株。不同剂量处理的豌豆种子与对照种子的M0代相对出苗率见表2。

表2 M0代相对出苗率

2.2 M1代的生育期差异

诱变处理后，4个材料的出苗期都较各自对照延后3～7 d；分枝期除150 Gy和200 Gy处理的SJ、150 Gy处理的ZS外，均较各自对照延后2～5 d。不同剂量的诱变处理对4个材料的花期、结荚期和成熟期影响也不一致，详见表3。

表3 M1代不同处理生育期差异

2.3 M1代变异单株农艺性状及结实情况

在对DB的诱变M1代（如图1）观测中发现，3个剂量的处理对其产生的影响结果均为株高降低，茎节间距缩小，20%的植株分枝数变多，叶色较对照变深，单株均有结实且结实情况较对照无显著差异。

图1 诱变后BD的M1代农艺性状

3个剂量处理SJ的M1代大部分植株较对照矮小（如图2），76%的单株或因早期死亡、染病等影响未结实。剂量为150 Gy处理中，仅1株植株高大且叶色变深，后期观测其生育期长、营养生长旺盛。剂量为200 Gy处理中，仅1株比对照植株高大且叶色变深、茎秆粗壮且单株结实数达到了165粒。

图2 150 Gy（左）和200 Gy（右）诱变处理后SJ的M1代高大、茎粗、叶色深植株

剂量为150 Gy处理的HM（如图3）中，发现两株高大、茎秆粗壮的单株，单株结实数分别为122粒和133粒；剂量为200 Gy处理中发现1株高大、分枝多、叶片较大的单株，单株结实数为146粒。其余观测株叶片变小、叶色发黄，分枝数为1～4枝。当剂量为300 Gy时，后期观测无成活单株。

图3 150 Gy（左1、左2）和200 Gy（右1）诱变处理后HM的M1代高大、茎粗、分枝多植株

剂量为150 Gy处理的ZS（如图4）中，发现1株高大、分枝多、叶片较大的单株，其单株结实数达261粒。剂量为200 Gy和300 Gy处理的各单株均表现为植株矮小、分枝减少、叶色变深、生育期滞后。

图4 150 Gy诱变处理后ZS的M1代高大、茎粗、分枝多单株（左）；200 Gy诱变后ZS的M1代植株矮小、节间距皱缩、生育期滞后单株（右）

3 结论

辐射对豌豆种子的诱变影响可能与辐照剂量、豌豆种子的千粒重、种皮厚度和种子含水量等因素有关[9]，综合出苗率、生育期和农艺性状筛选分析，建议对DB进行60Co-γ射线诱变时选择较150 Gy～300Gy范围更广的剂量。而对于SJ、HM和ZS等3个豌豆品种，其推荐诱变剂 量 为150 Gy～200 Gy之 间。300 Gy是HM的 致 死剂量。

辐射诱变是筛选与创制新种质、品种改良的有效途径，目前已成功用于作物耐盐、耐旱新种质的筛选与创制[10,11]。本试验通过辐射诱变获得的营养生长旺盛、营养生长期长、生物产量高的饲用豌豆种质资源，为深入开展饲用豌豆育种研究提供了参考。