基于辐射诱变技术的白首乌新种质创制

doi:10.16178/j.issn.0528-9017.20240359

摘要/Abstract

摘要： 本研究旨在通过辐射诱变技术,获得白首乌突变体,丰富白首乌种质资源。以白首乌品种滨乌1号为试验材料,用⁶⁰Co-γ射线对其种子进行辐照处理,辐照剂量分别为800、600、400、200、0(CK)Gy,通过测定植株表型和块根活性成分含量筛选出最佳辐照剂量,随后用该剂量对白首乌进行辐照诱变,并对辐照后代进行调查分析。结果发现,辐照剂量为400 Gy时,种子发芽率、出苗率较对照有所降低,但无较大差异,植株株高也无较大变化,而单株块根鲜重表现最佳,且块根中黄酮、多酚和甾苷等活性成分含量最高,因此,最佳辐照剂量为400 Gy。使用400 Gy辐照剂量对滨乌1号进行辐射诱变,通过连续多年选择,得到盐乌1603、盐乌1604,2个新品系的植株株高、单株分枝数下降,而茎叶花色、病虫害发生情况与滨乌1号无差异,大根率增加,单株块根鲜重有所提高,多点试验和大面积示范试验的667 m²产量均较滨乌1号提高。因此,利用辐射诱变技术可丰富白首乌种质资源。

关键词: 辐射诱变, 白首乌, 筛选, 新种质

Abstract:

This study aims to enrich the germplasm resources of Cynanchum bungei Decne. by inducing mutations through radiation mutagenesis. Using seeds of the Cynanchum bungei Decne. cv. Binwu 1 as experimental material, radiation treatments were applied with ⁶⁰Co-γ at doses of 800, 600, 400, 200, and 0 Gy (CK). The optimal irradiation dose was screened by assessing plant phenotypic traits and the content of bioactive compounds in root tuber. Subsequent mutagenesis was conducted at this dose, followed by investigation and analysis of irradiated progenies. Results showed that at 400 Gy, seed germination and seedling emergence rates slightly decreased compared with the control but remained statistically comparable, with no significant change in plant height. However, this dose yielded the highest fresh weight of root tuber per plant and maximized the content of bioactive compounds,including flavonoids, polyphenols, and C21-steroidal glycosides. Thus, 400 Gy was identified as the optimal radiation dose. Using 400 Gy on Binwu 1, two new lines, Yanwu 1603 and Yanwu 1604, were developed through continuous multi-year selection. Compared with Binwu 1, these lines exhibited reduced plant height and fewer branches per plant, while stem and leaf color, flower color, and pest and disease incidence remained unchanged. They also demonstrated increased large root rate, enhanced fresh weight of root tuber per plant, and higher yield per 667 m² in multi-location trials and large-scale demonstration tests. Therefore, radiation mutagenesis technology effectively enriches Cynanchum bungei Decne. germplasm resources.

Key words: radiation mutagenesis, Cynanchum bungei Decne., screening, new germplasm resources

中图分类号:

S567.9

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图/表 6

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辐照剂量/ Gy	发芽率/ %	成苗率/ %	株高/ cm	单株块根鲜重/kg
0	92.60	90.50	82.50	0.23
200	89.20	88.50	80.20	0.22
400	85.50	86.20	80.60	0.27
600	55.30	42.50	25.80	0.15
800	10.50	8.30	25.30	0

辐照剂量/ Gy	发芽率/ %	成苗率/ %	株高/ cm	单株块根鲜重/kg
0	92.60	90.50	82.50	0.23
200	89.20	88.50	80.20	0.22
400	85.50	86.20	80.60	0.27
600	55.30	42.50	25.80	0.15
800	10.50	8.30	25.30	0

辐照剂量/ Gy	黄酮含量/ (mg·g^-1)	多酚含量/ (mg·g^-1)	甾苷含量/ (mg·g^-1)
0	3.80±0.06	0.32±0.01	11.32±0.02
200	3.92±0.08	0.32±0.01	11.60±0.12
400	4.15±0.05	0.36±0.01	13.26±0.05
600	3.75±0.15	0.32±0.01	9.88±0.15

辐照剂量/ Gy	黄酮含量/ (mg·g^-1)	多酚含量/ (mg·g^-1)	甾苷含量/ (mg·g^-1)
0	3.80±0.06	0.32±0.01	11.32±0.02
200	3.92±0.08	0.32±0.01	11.60±0.12
400	4.15±0.05	0.36±0.01	13.26±0.05
600	3.75±0.15	0.32±0.01	9.88±0.15

品系名	株高/ cm		单株分枝数		叶形		叶脉色		茎色		花色		病虫害发生情况
品系名	株高/ cm		单株分枝数		叶形		叶脉色		茎色		花色		霜霉病		褐斑病		中华萝摩叶甲		其他病虫
盐乌1603		79.3		4.0		宽卵形		绿色		绿色		白色		轻		轻		重		轻
盐乌1604		77.8		3.5		宽卵形		绿色		绿色		白色		轻		轻		重		轻
滨乌1号		81.5		4.0		宽卵形		绿色		绿色		白色		轻		轻		重		轻