不同剂量质子辐射玉米M_1代的生物诱变效应

为探索质子辐射玉米M_1代的生物诱变效应,以5种不同剂量质子辐射诱变玉米种子,分别统计发芽率、成苗率、空秆率,并测定株高、穗位高、千粒质量以及光合速率等性状。结果表明,质子辐射诱变的玉米M_1代在发芽、成苗、抽雄、吐丝、成熟等阶段有不同程度的变异出现,如出现叶片变形、雄性不育、花药和花丝变色、同位多穗以及成熟期提前等变异株;发芽率、成苗率均在84%以上,不同剂量质子辐射处理对其影响不大,但对空秆率的影响明显,40 Gy处理空秆率最高(20.93%)。10 Gy处理玉米M_1代千粒质量高达654 g,叶片光合速率高达23.48μmol/(m2·s)。RAPD分析发现,不同剂量质子辐射诱变的多态性比率为20.16%~32.26%。遗传相似度聚类分析表明,质子辐射诱变玉米群体在遗传相似系数0.69附近聚为2类。综上,质子辐射能够有效引起玉米M_1代的生物诱变效应,空秆率、千粒质量以及光合速率等生物性状变异明显,且均有典型的马鞍形剂量效应出现。10 Gy质子辐射处理显著提高玉米千粒质量,结合群体生物性状认为,10 Gy为最优辐射剂量。RAPD以及聚类分析表明,质子辐射能够有效引起玉米基因组的变异,从而引起M_1代的生物诱变效应。可见,质子辐射是玉米种质创新的一种有效手段。