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作物杂志,2023, 第2期: 30–35 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.02.005

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

60Co辐射对绿豆主要农艺性状影响及特异突变体创制

曹志敏1(), 范保杰1, 刘长友1, 张志肖1, 曹玉梅2, 王彦1, 苏秋竹1, 王珅1, 刘建军3, 田静1()   

  1. 1河北省农林科学院粮油作物研究所/河北省作物遗传育种实验室，050035，河北石家庄
    2迁安市农业农村局，064400，河北迁安
    3河北省杂粮产业技术研究院，057250，河北曲周
  • 收稿日期:2021-10-09 修回日期:2021-12-03 出版日期:2023-04-15 发布日期:2023-04-11
  • 通讯作者: 田静，主要从事食用豆遗传育种研究，E-mail：nkytianjing@163.com
  • 作者简介:曹志敏，主要从事食用豆育种及产后加工，E-mail：baby.cao@163.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2019YFD1000700);国家重点研发计划(2019YFD1000704);国家食用豆产业技术体系(CARS-08);河北省重点研发计划(19226353D);河北省现代农业产业技术体系杂粮杂豆创新团队(HBCP2018070203)

Effects of 60Co on the Main Agronomic Characteristics of Mungbean and Creation of Specific Mutants

Cao Zhimin1(), Fan Baojie1, Liu Changyou1, Zhang Zhixiao1, Cao Yumei2, Wang Yan1, Su Qiuzhu1, Wang Shen1, Liu Jianjun3, Tian Jing1()   

  1. 1Institute of Cereal and Oil Crops, Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences/Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding of Hebei Province, Shijiazhuang 050035, Hebei, China
    2Qian'an Bureau of Agricultural and Rural Affairs, Qian'an 064400, Hebei, China
    3Hebei Industry and Technology Academy of Coarse Cereals, Quzhou 057250, Hebei, China
  • Received:2021-10-09 Revised:2021-12-03 Online:2023-04-15 Published:2023-04-11

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PDF (PC)

186

摘要：

辐射诱变是作物育种行之有效的途径之一，但绿豆诱变育种研究相对落后。用300、400、500、600、700Gy 5个剂量的60Co辐射处理籽粒大小不同的冀绿10号、冀绿15和V1128 3个品种的干籽粒种子，分析后代出苗率和主要农艺性状的变异情况，并对后代材料进行突变体选择。结果表明，不同辐射剂量60Co对不同籽粒大小的绿豆品种有不同的辐射效果，其中，对大、中籽粒品种冀绿10号和冀绿15的出苗有明显的抑制作用，而对小籽粒品种V1128的出苗有明显的促进作用；高剂量辐射对绿豆后代营养体性状中主茎分枝数影响最大，使单株荚数和产量有显著增加的趋势，但对荚长和单荚粒数有一定的抑制作用；通过后代连续选择，获得了无分枝、雄性不育及荚型特异等稳定遗传的变异材料。可为绿豆辐射育种提供理论依据，创新的变异材料可供今后遗传研究及育种利用。

关键词: 60Co, 绿豆, 农艺性状, 突变体

Abstract:

Radiation induced mutation is an effective way to obtain novel materials for breeding, but few studies on radiation induced mutation were reported in mungbean. In this study, dry seeds of three cultivars with different seed size of Jilü 10, Jilü 15 and V1128 were irradiated with 60Co at doses of 300, 400, 500, 600, 700Gy, respectively. The variation of seedling emergence rate and main agronomic characteristics of the progenies were analyzed, and the mutants of the progenies were selected. The results showed that different radiation doses had different radiation effects on mungbean varieties with different seed sizes, among which, the seedling emergence rates of the large and middle seed varieties Jilü 10 and Jilü 15 were obviously inhibited. The effects of high-dose radiation on the branches of main stem among the vegetative traits of the progenies were the greatest. The number of pods per plant and yield were increased significantly, however, the pod length and the number of seeds per pod were inhibited to some extent with high-dose radiation. A series of novel mutants with stable genetics, including no branching, male sterility and special pod type were found after successive planting and selection. This study indicated that radiation induced mutation could be helpful for mungbean breeding and the novel materials in the present study can be used for further study of important traits.

Key words: 60Co, Mungbean, Agronomic characteristics, Mutant

图1

不同剂量60Co辐射对绿豆M0代出苗率的影响 不同字母表示在P < 0.05水平上差异显著

表1

M2代株高、主茎分枝数和主茎节数主要农艺性状比较

品种
Variety		 剂量
Dose (Gy)		 株高Plant height (cm) 主茎分枝数Branches of main stem 主茎节数Nodes of main stem
CK M2 CK M2 CK M2
冀绿10号
Jilü 10		 600 55.50 57.24 2.20 2.90** 10.20 11.35
700 56.40 2.91** 9.58
冀绿15
Jilü 15		 600 60.00 51.62 2.60 2.14 10.80 10.90
700 53.31 2.29 11.11
V1128 600 60.50 57.54 3.90 4.29* 12.30 12.63
700 58.56 4.23* 12.40

表2

M2代单株荚数、荚长和单荚粒数主要农艺性状比较

品种
Variety		 剂量
Dose (Gy)		 单株荚数Pod number per plant 荚长Pod length (cm) 单荚粒数Seed number per pod
CK M2 CK M2 CK M2
冀绿10号Jilü 10 600 28.00 36.10* 9.85 8.64 12.15 9.59
700 28.16 8.08* 8.35*
冀绿15 Jilü 15 600 27.40 28.30 9.30 9.39 8.60 9.58
700 29.79 9.35 9.22
V1128 600 10.10 14.13* 6.50 6.47 10.70 10.09
700 12.28 6.37 9.81

表3

M2代百粒重和单株粒重主要农艺性状比较

品种
Variety		 剂量
Dose
(Gy)		 百粒重
100-grain
weight		 单株粒重
Grain weight
per plant
CK M2 CK M2
冀绿10号Jilü 10 600 5.98 5.54 13.25 14.52
700 5.72 12.64
冀绿15 Jilü 15 600 5.42 5.74 11.45 12.39
700 5.76 11.66
V1128 600 2.72 2.82 2.40 3.42*
700 2.85 2.83

表4

辐射对M2代产量的影响

品种
Variety		 剂量
Dose (Gy)		 产量Yield
CK M2
冀绿10号Jilü 10 600 1590.21 1743.01*
700 1516.70*
冀绿15 Jilü 15 600 1373.60 1487.01*
700 1399.10*
V1128 600 288.32 339.30*
700 411.00**

图2

株型变异单株比较

图3

不育突变体材料与对照的花粉KI-I2染色结果

图4

冀绿10号荚长突变体与对照比较

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