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(60)~Coγ射线辐照魔芋催芽球茎的诱变效应及其对种质改良的影响

黄训端  
【摘要】: 魔芋是一种新兴的经济作物,有着巨大的经济开发潜力和产业比较优势。当前魔芋生产正处于栽培扩大、产业升级的发展时期,要求魔芋有优良的品种种质。本试验开展了魔芋种质改良研究,采用~(60)Coγ射线辐照魔芋催芽球茎,创新了魔芋育种的途径和方法,产生了显著的诱变效应,获得了可利用的基础性材料,对魔芋种质改良和引种驯化均有着重要的理论意义和实践意义,为魔芋属及其它无性繁殖植物诱变提供了可借鉴的参考,填补了该研究领域的空白。本研究得到了如下结果: 1.~(60)Coγ射线辐照魔芋,催芽球茎(含水量为81.25%)是适宜的诱变材料。其适宜的诱变参数是:剂量范围0—50Gy,剂量率1Gy/min,中等辐照剂量(LD_(30—40))7—10Gy,致死剂量50Gy。 2.魔芋催芽球茎经~(60)Coγ射线辐照处理后可检测的诱变效应表现形式有刺激效应、致死效应、抑制效应和形态异常等。低剂量1Gy γ射线辐照对魔芋有刺激作用,表现在早期性状上,可能是生理型的辐照损伤,也有可能是可修复的诱变效应。抑制作用是辐照处理诱变效应的最主要表现形式。致死效应是抑制效应的极端表现。形态异常表现为植株矮小及叶片畸形。 3.魔芋辐照处理诱发细胞学效应十分显著,主要表现为有丝分裂指数、微核率、核畸变率、染色体畸变率的变异。经统计分析,细胞学效应与剂量呈二次曲线关系,且微核率、核畸变率、染色体畸变率之间有线形相关。细胞学效应与农艺、品质性状效应有密切的相关,可作为中后期的诱变效应预测和优良性状筛选的依据。 4.魔芋辐照处理可以诱发生化效应,从魔芋酯酶同工酶和多酚氧化酶同工酶电泳图谱分析,辐照处理对酶的结构和活性均有一定程度的损伤,主要表现为酶带条数减少、或酶带强度减弱。 5.魔芋经辐照后,在生长期发现了大叶片植株和抗寒耐寒植株的有益 突变。大叶片植株可增加营养物质的积累,提高魔芋产量;抗寒耐寒植株可 延长生长期,也为扩大种植范围提供了种质基础材料。 6.辐照处理可诱肪芋品质变化。干物质含量与剂量关系呈乎抛物线; 葡甘聚糖含量与剂量关系呈正抛物线状,曲线平而缓;葡甘聚糖粘度与剂量 也呈二次曲线关系,但变化幅度较大,曲线陡峭;生物碱含量与剂量的关系 可表达成直线,呈典型的负相关。 7.经相关性分析,发芽率、出苗率、成株率、生物碱含量等指标效应 与剂量有线形表现,叶片面积与剂量呈三次曲线关系,其它的诸多性状与剂 量表现出二次曲线规律。经主成分分析,在抗逆、高产、品质等6个性状 上建立了以下数学模型: N0.776 ql+0.978 qZ+o.gi 4 q/0.990 q/0.937 q/0.514 q6 H-0.612 qj-0.互09 q/0.383 q3+0.二二5 q40.337 q/0.84 0q6 其中,y1、y。分别反映了魔芋产量及葡甘聚糖品质方面信息、魔芋 生物碱含量品质方面信息,这不仅为魔芋诱变评价提供了依据,而且也 为其育种设计提供了参考。


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