唐 偉,李佩洪,龔 霞,陳 政
(四川省植物工程研究院,四川 資中 641200)
花椒材料選擇目前主栽品種竹葉花椒(九葉青)種子作為處理對(duì)象。
2種藥劑處理,每個(gè)處理10kg,一共處理的種子量為20kg。
PYM(平陽(yáng)霉素):PYM是一種新的誘變劑,在許多實(shí)驗(yàn)中均被證明為具有安全、高效、誘變頻率高、范圍大等特點(diǎn)。具有高度選擇性,能抑制細(xì)胞的生長(zhǎng),多對(duì)維持生命有重要意義的結(jié)構(gòu)的特殊部位起作用。
秋水仙素:秋水仙素的分子結(jié)構(gòu)與基因分子的堿基相似,在不妨礙基因復(fù)制的情況下組成基因的成分參入到基因分子中去。但由于秋水仙素中的取代基與正常堿基不同,所以它在參入基因分子時(shí)或以后,會(huì)使基因復(fù)制時(shí)發(fā)生偶然配對(duì)上的差錯(cuò),從而導(dǎo)致基因突變。
采用兩種化學(xué)誘變劑(40μg/mL PYM、0.5%秋水仙素),處理時(shí)間設(shè)置為16h,種子催芽時(shí)間設(shè)置為3周。
1.4.1 誘變劑的配制 PYM:在通風(fēng)廚中用0.06mol/L,pH=7.0的磷酸緩沖液配制濃度為40μg/mL的PYM誘變劑溶液。秋水仙素:稱(chēng)取1.8g NaCl,溶于200mL蒸餾水配制成0.9%的生理鹽水,再取1mL秋水仙素用200mL的生理鹽水稀釋成0.5%的誘變劑溶液。
1.4.2 誘變時(shí)間的選擇 根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選取16h作為誘變處理時(shí)間。
由于花椒種子外殼有一層蠟質(zhì)層,需要先用紗布包裹搓洗,將蠟質(zhì)層去掉。然后在培養(yǎng)箱里浸潤(rùn)催芽,溫度28℃,濕度60%,催芽時(shí)間7~21d,觀察到種子開(kāi)始破殼萌動(dòng)立即進(jìn)行分批誘變處理。
a.PYM,在通風(fēng)廚中用0.06mol/L,pH=7.0的磷酸緩沖液配制濃度為0.4%的PYM溶液。b.秋水仙素,在通風(fēng)櫥中用0.9%的NaCl溶液配制0.5%的秋水仙素溶液。c.對(duì)照,蒸餾水。
將催芽后的種子分別在2種誘變劑溶液中浸泡16h,再用清水沖洗8h。
采用育苗盤(pán)進(jìn)行播種,基質(zhì)選擇草炭+蛭石+珍珠巖(8∶4∶1),澆透水后放置1d,基質(zhì)濕度以手握成團(tuán),擠不出水為宜。按3個(gè)組進(jìn)行分區(qū)播種,播種后覆膜,保溫保濕,利于種子發(fā)芽。待幼苗長(zhǎng)出3片真葉即可假植至試驗(yàn)苗圃,株距為20cm。
通過(guò)觀測(cè)記錄誘變苗的樹(shù)勢(shì)、葉、花、果、抗逆性等性狀特征,篩選發(fā)生變異的材料。
通過(guò)誘變苗生長(zhǎng)發(fā)育情況的統(tǒng)計(jì),初步篩選出變異植株。變異株的枝條數(shù)量較對(duì)照組增加32%,枝條長(zhǎng)度縮短20%,枝條粗度增加19%,存在顯著性差異。植株具有更強(qiáng)的樹(shù)勢(shì),枝條分枝能力較強(qiáng),粗度增加,抗風(fēng)和抗機(jī)械損傷能力增加。
表1 誘變植株生長(zhǎng)勢(shì)差異對(duì)比分析
表2 葉片性狀差異對(duì)比
比較誘變苗和A1、A2、A3及對(duì)照組的葉片差異,誘變苗的葉片長(zhǎng)度、寬度、厚度、葉色、葉刺均有所不同。
通過(guò)對(duì)比變異株和對(duì)照組的葉片性狀差異發(fā)現(xiàn),變異株的葉片面積明顯變小,厚度相當(dāng),顏色稍淡,葉片無(wú)葉刺,整個(gè)植株的葉片更為緊密,不易脫落損壞。
通過(guò)觀察變異株和A1、A2、A3以及對(duì)照組3年苗的開(kāi)花情況,變異株的花期提前半個(gè)月左右,發(fā)芽發(fā)育較早,花序較多,但是花序長(zhǎng)度較短。由于整株枝條數(shù)量更多,所以全株的花量總重比對(duì)照九葉青增加27%,開(kāi)花量較大。
通過(guò)觀察測(cè)量3年樹(shù)齡的誘變苗的結(jié)果情況,變異株的果期比對(duì)照提前10d左右,果穗長(zhǎng)度變短,果粒數(shù)量減少,果穗數(shù)量增多,果實(shí)顆粒更小,油腺點(diǎn)變小變密集。果實(shí)的氣味有差異,呈現(xiàn)出刺激性較強(qiáng)的特殊味道,麻味和對(duì)照九葉青相當(dāng)。
3.5.1 抗銹病能力對(duì)比 在夏季易感染銹病的時(shí)期,同一塊土地里的對(duì)照株和變異株感染銹病的程度不同,九葉青在沒(méi)有藥劑防治的情況下,全株葉片被感染銹病,葉片病斑密集,感染后葉片大量脫落,樹(shù)勢(shì)衰弱。變異株只有少數(shù)老葉片感染了銹病,且病斑較小,整株樹(shù)勢(shì)基本不受影響,開(kāi)花結(jié)果正常。
3.5.2 抗紅黃蜘蛛(螨蟲(chóng)類(lèi))能力對(duì)比 在春季紅黃蜘蛛(螨蟲(chóng)類(lèi))發(fā)生時(shí)期,對(duì)照組九葉青在沒(méi)有藥劑防治的區(qū)域,95%以上的植株被感染,呈現(xiàn)葉片失水變干枯,脫落,并造成落花落果。變異株的在同時(shí)期會(huì)感染,但是癥狀較輕,葉片失水情況較輕,不會(huì)出現(xiàn)落花落果的嚴(yán)重現(xiàn)象。
(1)經(jīng)過(guò)多次誘變劑處理種子進(jìn)行誘變,增加變異群體總數(shù),從大量的處理植株中篩選出于九葉青性狀有明顯區(qū)別的植株。
(2)處理的花椒苗出現(xiàn)了特異性變異,葉片較九葉青更細(xì)長(zhǎng)、葉色更深、復(fù)葉數(shù)量由9片變?yōu)?~7片,油腺點(diǎn)減少,葉面較光滑,葉面積減小,植株枝條強(qiáng)度增加,抗性增強(qiáng),不易感染紅蜘蛛、銹病。
表3 誘變苗花序差異對(duì)比
表4 誘變苗果實(shí)差異對(duì)比
表5 誘變苗抗病能力對(duì)比
(3)篩選出的性狀變異植株在果實(shí)商品性上較差,不適合生產(chǎn)用苗,但是由于抗性增強(qiáng),可作嫁接使用的砧木使用。其具體的應(yīng)用價(jià)值有待進(jìn)一步跟進(jìn)研究。
(4)利用的化學(xué)誘變方法能提高育種材料的突變幾率,豐富花椒突變庫(kù)資源,做好花椒種質(zhì)創(chuàng)新工作,為花椒優(yōu)良性狀品種選育提供材料。
(5)花椒化學(xué)誘變育種在育種實(shí)驗(yàn)上能大幅度降低育種成本,縮短優(yōu)選時(shí)間。
(6)在生產(chǎn)上能為農(nóng)戶和生產(chǎn)企業(yè)提供優(yōu)良新品種,提高產(chǎn)量,增加經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,使花椒產(chǎn)業(yè)得到進(jìn)一步提升。