【摘 要】
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燕麦(Avena sativa L.)是优良的一年生粮饲兼用作物,目前存在种质资源相对单一、专用品种类型少、不能满足快速发展的市场需求等问题。创制不同类型种质、培育不同用途燕麦新品种是解决这一问题的有效途径。本研究以爱沃、陇燕4号和贝勒2代3个燕麦品种为试验材料,用N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)为化学诱变剂,在4个浓度(0%、0.20%、0.25%、0.30%)、3个处理时间(8 h、11 h、
【基金项目】
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国家燕麦荞麦产业技术体系(CARS-7-C);
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燕麦(Avena sativa L.)是优良的一年生粮饲兼用作物,目前存在种质资源相对单一、专用品种类型少、不能满足快速发展的市场需求等问题。创制不同类型种质、培育不同用途燕麦新品种是解决这一问题的有效途径。本研究以爱沃、陇燕4号和贝勒2代3个燕麦品种为试验材料,用N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)为化学诱变剂,在4个浓度(0%、0.20%、0.25%、0.30%)、3个处理时间(8 h、11 h、14 h)下研究其对燕麦的诱变效果,测定发芽率、发芽势和相对致死率、幼苗根长、芽长等指标。在此基础上以相对发芽率50.00%为标准,筛选出各品种的最佳半致死处理,再以此为条件对各品种进行诱变处理。将幼苗移栽至田间,成熟后单株收获,翌年连同对照一起播于田间,M2代进行变异株的筛选及其光合性能的测定,探究MNU对燕麦的诱变效应,为燕麦的化学诱变育种提供基础材料。获得如下主要研究结果:(1)MNU处理显著影响了燕麦种子萌发和幼苗生长。诱变剂浓度的效应远远大于处理时间和品种的效应。随着诱变剂浓度的增加,燕麦种子的发芽势、发芽率呈下降趋势,相对致死率显著上升。当浓度增至0.30%时,发芽率由原来的92.67%~98.67%下降至20.00%~54.75%。诱变剂对燕麦幼苗生长表现出低浓度促进、高浓度抑制的效应。燕麦品种对诱变剂的反应不尽相同,高浓度(0.30%)下,随着处理时间的增加,爱沃的发芽率和发芽势降幅分别为59.09%和55.79%,陇燕4号分别为59.23%和58.07%,贝勒2代分别为78.80%和81.33%。3个品种的最佳半致死处理组合分别为0.30%/8 h、0.25%/11h和0.20%/11 h。(2)MNU处理产生了多种类型的变异株。M2代变异株中以叶部变异最多,包括叶缘黄化、螺旋叶、叶片开裂等性状,占总变异株数的46.01%;其次是株高变异株,有28株的株高明显增高、6株的显著降低,株高变异株占总变异株数的15.96%。有19株较野生型早抽穗8~10 d,有12株晚抽穗10~12 d,共占总变异株数的14.55%;穗部变异包括穗子变长或缩短、穗型由周散变为侧散、小穗数明显增多或减少等,占总变异株数的11.74%。(3)燕麦品种对MNU处理的M2代反应有显著差异。爱沃叶部变异株占总叶部变异株数的87.76%,株高变异株数占67.65%,穗部变异株数占比64.00%,诱变效应最佳;陇燕4号的效应最低,各类型的变异株数均少于3株。(4)对变异株数大于3的变异类型在灌浆期进行光合特性分析,发现MNU处理对M2代变异株的光合性能有显著影响。除叶缘黄化株外,其余变异株的SPAD值均高于野生型,贝勒2代穗侧散型株的SPAD值增幅为8.38%,爱沃小穗数增多株的SPAD值增幅为9.60%(P<0.05)。贝勒2代和爱沃高秆株的Pn较野生型分别增加了35.81%和52.54%。另外,不同变异株的Fv/Fo、Yield和ETR均高于野生型,Fv/Fm和q P在野生型和不同变异类型之间无明显变化,但变异株的q N较野生型显著下降,贝勒2代的降幅在10.00%以上,爱沃的降幅为6.67%~28.89%。总而言之,除叶开裂株和叶缘黄化株外,其余变异类型的植株较野生型光合性能有所提高。
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