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(1.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 河北 張家口 075000； 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 河北 保定 071000)

胡麻染色體加倍技術(shù)初步探討

張麗麗1，張益文2，曲志華1，米君1，喬海明1，李世芳1，劉晶晶1

(1.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 河北 張家口 075000； 2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)， 河北 保定 071000)

為了探索胡麻染色體加倍技術(shù)，采用三因素混合水平對(duì)3個(gè)胡麻品種進(jìn)行了6個(gè)處理濃度4個(gè)處理時(shí)間的秋水仙素加倍處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：胡麻品種間及處理濃度間差異顯著，而4個(gè)處理時(shí)間的秋水仙素之間差異不明顯。

胡麻； 染色體； 多倍體； 秋水仙素

油用亞麻(LinumusitatissimumL.)是亞麻科亞麻屬一年生草本植物，又稱胡麻，是我國(guó)華北和西北地區(qū)主要的油料作物。據(jù)報(bào)道，亞麻屬有100多個(gè)種[1]，亞麻屬的染色體數(shù)目差異較大，有n=8、9、10、14、15、16、18、30、32和60[2-4]。同源多倍體可以在遠(yuǎn)緣雜交中克服種間不育性，同時(shí)利用同源多倍體可實(shí)現(xiàn)基因的種間轉(zhuǎn)移，尤其將野生類型有價(jià)值的遺傳特性轉(zhuǎn)移給栽培作物，因此染色體加倍技術(shù)在作物育種中具有廣闊的應(yīng)用前景[5]。本試驗(yàn)通過(guò)秋水仙素對(duì)胡麻進(jìn)行染色體加倍，旨在探索適用于胡麻的染色體加倍技術(shù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用3個(gè)胡麻品種(張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供)，設(shè)置6個(gè)秋水仙素濃度和4個(gè)處理時(shí)間(見(jiàn)表1)。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素及水平

因子水平A品種壩選三號(hào)(1)壩亞九號(hào)(2)壩亞十三號(hào)(3)B秋水仙素濃度(%)0．08(1)0．16(2)0．24(3)0．32(4)0．40(5)0．48(6)C處理時(shí)間(h)8(1)16(2)24(3)32(4)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用SPSS進(jìn)行混合水平均勻設(shè)計(jì)(見(jiàn)表2)及結(jié)果分析[6]。

表2 混合水平均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)

區(qū)號(hào)品種秋水仙素濃度處理時(shí)間1262231231414334522462127152812293241011111122123131334214321152311613217114181331912320351211112221323153241642524326254273632811429144301613112332221

1.3 試驗(yàn)步驟

1.3.1 藥劑配制

先用少量酒精溶解秋水仙粉劑，然后定容至所需的濃度；或直接用冷的蒸餾水配制。

1.3.2 種子萌發(fā)

用無(wú)菌水浸泡胡麻種子16 h于燒杯中，使之萌發(fā)。

1.3.3 藥劑處理

培養(yǎng)皿鋪上1層濾紙，每皿放入50粒種子，然后加入秋水仙素溶液。處理不同時(shí)間后用無(wú)菌水沖洗除去殘留液，然后轉(zhuǎn)移至生根培養(yǎng)基中。

1.3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

統(tǒng)計(jì)每皿的變異株數(shù)，計(jì)算誘導(dǎo)率。采用SPSS軟件對(duì)正交設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行一般線性模型單變量分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 3個(gè)因素主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)

以誘導(dǎo)率為因變量，品種、秋水仙素濃度及處理時(shí)間為固定因子，通過(guò)SPSS(見(jiàn)表3)主體間效應(yīng)分析，對(duì)胡麻誘導(dǎo)率的影響B(tài)gt;Agt;C，說(shuō)明秋水仙素濃度對(duì)胡麻誘導(dǎo)率的影響最大，其次是品種，最后是處理時(shí)間。

表3 主體間效應(yīng)的檢驗(yàn)

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誤差0．149210．007總計(jì)6．23932校正的總計(jì)1．01531

注:表中a處表示R2= 0.853(調(diào)整R2=0.783)。

2.2 單因素方差分析

2.2.1 品種方差分析

從表4可以看出，壩選三號(hào)的均值最大(0.482)，其次是壩亞九號(hào)，最后是壩亞十三號(hào)。表5顯示，3個(gè)品種之間的差異均達(dá)到顯著水平。在品種選擇上，計(jì)劃下一步對(duì)壩選三號(hào)做染色體加倍試驗(yàn)。

2.2.2 秋水仙素濃度方差分析

由表6可以看出，秋水仙素濃度為0.24%時(shí)，胡麻誘導(dǎo)率均值最高(0.610)，且表7顯示，0.24%的秋水仙素與其他5個(gè)水平之間的差異都達(dá)到顯著水平。其他5個(gè)水平也能與其他水平有顯著性差異，只是0.08%與0.48%、0.16%與0.32%、0.32%與0.40%、0.40%與0.48%之間的差異沒(méi)達(dá)到顯著水平。

表4 品種對(duì)誘導(dǎo)率影響統(tǒng)計(jì)量

A均值標(biāo)準(zhǔn)誤差95%置信區(qū)間下限上限10．4820．0220．4370．52720．3990．0300．3370．46230．2990．0300．2370．362

表5 品種配對(duì)比較

(I)A(J)A均值差值(I?J)標(biāo)準(zhǔn)誤差Sig．95%置信區(qū)間下限上限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水平上差異顯著。下同。

表6 秋水仙素濃度對(duì)誘導(dǎo)率影響統(tǒng)計(jì)量

B均值標(biāo)準(zhǔn)誤差95%置信區(qū)間下限上限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 秋水仙素濃度配對(duì)比較

(I)B(J)B均值差值(I?J)標(biāo)準(zhǔn)誤差Sig．95%置信區(qū)間下限上限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

續(xù)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 處理時(shí)間方差分析

綜合表8、表9來(lái)看，處理時(shí)間之間的差異均不顯著，4個(gè)水平之間的均值差別也不大，因此本試驗(yàn)中，秋水仙素4個(gè)處理時(shí)間對(duì)胡麻種子染色體加倍的影響并不大。

表8 處理時(shí)間對(duì)誘導(dǎo)率影響統(tǒng)計(jì)量

C均值標(biāo)準(zhǔn)誤差95%置信區(qū)間下限上限10．3850．0310．3210．44820．4020．0310．3380．46630．4060．0310．3420．46940．3820．0310．3180．446

表9 處理時(shí)間配對(duì)比較

(I)C(J)C均值差值(I?J)標(biāo)準(zhǔn)誤差Sig．95%置信區(qū)間下限上限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 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)所選用試驗(yàn)方案參考的是胡平建[7]，楊學(xué)[8]，郭永霞等[9]對(duì)亞麻染色體加倍的試驗(yàn)方法。胡平建[7,10-11]對(duì)“范妮”亞麻種子進(jìn)行秋水仙素單因素處理，綜合單因素與二次回歸分析得出，“范妮”亞麻種子無(wú)菌水浸泡16 h后經(jīng)0.16%秋水仙素溶液在溫度20 ℃條件下處理12 h后轉(zhuǎn)移變異成活率24.67%；楊學(xué)[8]通過(guò)秋水仙素對(duì)黑亞七號(hào)進(jìn)行誘導(dǎo)，得出以0.2% 12 h的誘導(dǎo)率為12.75%，是獲得誘變多倍體可行的最佳實(shí)施方案；郭永霞等[9]對(duì)雙亞七號(hào)亞麻種子進(jìn)行秋水仙素處理發(fā)現(xiàn)，種子在水中萌動(dòng)36 h，0.075%的秋水仙素處理24 h后變異率為40.7%。本試驗(yàn)采用三因素混合水平處理方案探索適合胡麻的秋水仙素處理技術(shù)，得出0.24%秋水仙素處理下，壩選三號(hào)誘導(dǎo)率均值最高，這與前人試驗(yàn)結(jié)果有差異，也許是因?yàn)楹閷儆谟陀脕喡槎霈F(xiàn)此結(jié)論。由于秋水仙素加倍作用一直存在，本試驗(yàn)品種間和處理濃度間差異顯著，而處理時(shí)間差異并不顯著，筆者認(rèn)為可能是由于處理時(shí)間設(shè)置都偏長(zhǎng)，這也極有可能是油用亞麻與纖用亞麻間的差異引起的。計(jì)劃下一步開(kāi)展其他處理時(shí)間的試驗(yàn)方案進(jìn)一步探討。

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Preliminary Discussion on Flax Chromosome Doubling Technique

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

2017-01-28

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CARS-17-GW-1)。

張麗麗(1983—)，女，河北保定人；碩士研究生，助理研究員，主要從事胡麻育種與栽培技術(shù)研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.06.086

S 532

A

1001-4705(2017)06-0086-03