60Co—γ射線誘導(dǎo)重慶面包麥M2代群體變異及聚類分析

崔嘉欣　張從宇

摘 要：用60Co-γ射線誘變輻射重慶面包麥的干種子，對M2代的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀進(jìn)行變異相關(guān)分析及聚類分析等。結(jié)果表明：在農(nóng)藝性狀中，變異系數(shù)大小為：總重>粒數(shù)>退化小穗數(shù)>千粒重>穗長>小穗數(shù)>株高；在品質(zhì)性狀中，變異系數(shù)大小為：淀粉>沉降值>形成時間>穩(wěn)定時間>濕面筋>蛋白質(zhì)>硬度指數(shù)>吸水率>出粉率>容重。篩選出一個農(nóng)藝性狀變異類型，一個品質(zhì)性狀變異類型。當(dāng)遺傳距離為80.31時，可將202株分為5類。

關(guān)鍵詞：小麥；品質(zhì)性狀；聚類分析；變異分析；遺傳距離

中圖分類號 S512.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）23-15-04

Abstract：60Co-seeds of gamma-ray induced radiation of bread wheat in Chongqing.M2 progeny variation of agronomic and quality traits such as correlation and cluster analysis.The results show that：during agronomic traits，coefficient of variation of size：grain weight>grain number>degeneration spike number>thousand grain weight>spike length>spike number>plant height；during the quality traits，coefficient of variation of size：starch>settlement value> formation time>stabilization time>wet gluten>protein>hardness index>water absorption>flour yield>bulk density.Select an agronomic traits variation type，a quality traits variation types.When the genetic distance was 80.31，The 202 strains can be divided into five categories.

Key words：Wheat；Quality traits；Cluster analysis；Variation analysis；Genetic distance

農(nóng)業(yè)，從古至今都發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用，支撐著國家人民的日常生活乃至國家經(jīng)濟(jì)市場，在我國更是顯著，而小麥在農(nóng)業(yè)中的重要地位更是不言而喻。小麥?zhǔn)俏覈诙蠹Z食作物，小麥的總產(chǎn)量占全國糧食總產(chǎn)量的22.5%，其消費(fèi)量占全國糧食總消費(fèi)量的25%左右[1]，可見，小麥生產(chǎn)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。從多年來的實(shí)際情況來看，當(dāng)世界糧食供應(yīng)發(fā)生事故或者變得非常緊張時，每個國家都會嚴(yán)格控制自己國家的糧食供應(yīng)，而且也會出臺很多法律法規(guī)控制糧食進(jìn)出口，采取最嚴(yán)厲的措施來保證滿足自己本國的供應(yīng)[2]。隨著人民生活水平的提高，我國用來烤制面包等高品質(zhì)小麥原料需求量越來越大，部分還需從加拿大、美國、澳大利亞進(jìn)口，因此，生產(chǎn)上急需培育能夠用于制作面包的小麥品種。而誘變育種是促進(jìn)小麥良種培育的前提[3-4]，20世紀(jì)70年代以來，世界各國整體的突變育種步伐明顯的加快，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，育成的品種數(shù)量也不斷地增加，利用價值也非常高，提高了育種效率和水平[5]。

60Co-γ誘變育種是創(chuàng)制小麥變異的重要技術(shù)手段，60Co-γ射線穿透性強(qiáng)，造成共價鍵斷裂，使染色體發(fā)生變異，由于該方法非常容易控制實(shí)驗(yàn)的條件，試驗(yàn)重復(fù)性好，因此育種成效比較顯著[6]。60Co-γ輻射誘變育種是利用60Co-γ射線使生物遺產(chǎn)物質(zhì)產(chǎn)生突變，從而選育優(yōu)良突變體的育種方法[7-8]，已得到廣泛應(yīng)用。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，小麥品種的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀成為影響其經(jīng)濟(jì)價值的重要性狀[9]。對于小麥來說，農(nóng)藝性狀的調(diào)查研究，可以有效地分析植株個體生育狀況和生產(chǎn)技能；而小麥品質(zhì)形狀的測定主要包括營養(yǎng)品質(zhì)和加工品質(zhì)兩方面內(nèi)容，由于人們對小麥面粉使用的目的不同，對于品質(zhì)的要求也就不一樣[10]。對小麥誘變后代品種進(jìn)行蛋白質(zhì)含量的測定，品質(zhì)性狀的評價及聚類分析，可以對選育小麥高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)作出貢獻(xiàn)[11-12]。

本實(shí)驗(yàn)對誘變輻射重慶面包麥的干種子，對M2代單株進(jìn)行了農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀變異統(tǒng)計(jì)、聚類分析，包括對M2代單株測量蛋白質(zhì)、沉降值、吸水率、株高穗長等一系列指標(biāo)數(shù)據(jù)，旨在篩選小麥的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)類型，為誘變育種的實(shí)踐和理論提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試小麥品種為重慶面包麥誘變材料M2代，來自安徽科技學(xué)院遺傳實(shí)驗(yàn)室提供。2013年秋耕作，行長3m，行距20cm，株距5cm。

1.2 考種性狀 2014年夏成熟后考種，性狀為穗數(shù)、株高、穗長、小穗數(shù)、退化小穗數(shù)、穗粒重、千粒重。

1.3 品質(zhì)測定 用瑞典波通DA7200近紅外品質(zhì)分析儀測定品質(zhì)性狀。性狀為吸水率、蛋白質(zhì)、容重、濕面筋、穩(wěn)定時間、形成時間、硬度指數(shù)、沉降值、出粉率、直鏈淀粉。

1.4 數(shù)據(jù)分析 用DPS軟件進(jìn)行性狀統(tǒng)計(jì)聚類分析，相關(guān)分析用T測驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

3 討論

（1）本實(shí)驗(yàn)通過對小麥誘變后的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的聚類分析、相關(guān)分析，可以為篩選出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的單株提供理論依據(jù)。

（2）通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，60Co-γ射線對小麥農(nóng)藝性狀的誘變效果是不明顯的，因?yàn)橛幸徊糠种仓曛荒芎Y選到正向（或者負(fù)向）的變異；而60Co-γ射線對小麥的品質(zhì)性狀的誘變效果比較明顯，基本都能篩選到正向負(fù)向。endprint

（3）誘變育種的局限在于誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會，這就需要大量的材料以供選擇。相對于誘變育種的全面性來說，誘變改變的一般是主基因的部分，因而穩(wěn)定速度較快，一般只要經(jīng)過3～4代就基本可以穩(wěn)定，有利于在較短時間內(nèi)育成新品種。

（4）聚類分析是一種依據(jù)事物的性質(zhì)和特征的相似程度來分類的方法，它是將數(shù)據(jù)分類到不同種類的過程。因此，同一個種類中的對象有很大的相似性，而不同種類間的對象有很大的相異性，是應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析的原理來比較樣本中各對象或各指標(biāo)間的特質(zhì)和特征。將彼此相近的樣本分在一類[13]采用聚類分析方法，將107個穂行劃分為各具特征的三大類，從而為小麥育種親本選配提供科學(xué)的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙廣才.我國小麥栽培研究的進(jìn)展與展望[J].作物雜志，1999，3：6-7.

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[6]趙慧茹.低能離子注入與60Co-γ輻照小麥成熟胚誘發(fā)反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子WIS2-1A變化的研究[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2009.

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[12]孫繼堂，司愛香，尚勛武，等.輻射誘變選育小麥高蛋白質(zhì)種質(zhì)資源[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，1966，5（3）：27-30.

[13]徐黎黎，李偉，鄭有良.東方小麥主要農(nóng)藝性狀分析[J].麥類作物學(xué)報，2006，25（6）：15-20. （責(zé)編：張宏民）endprint

（3）誘變育種的局限在于誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會，這就需要大量的材料以供選擇。相對于誘變育種的全面性來說，誘變改變的一般是主基因的部分，因而穩(wěn)定速度較快，一般只要經(jīng)過3～4代就基本可以穩(wěn)定，有利于在較短時間內(nèi)育成新品種。

（4）聚類分析是一種依據(jù)事物的性質(zhì)和特征的相似程度來分類的方法，它是將數(shù)據(jù)分類到不同種類的過程。因此，同一個種類中的對象有很大的相似性，而不同種類間的對象有很大的相異性，是應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析的原理來比較樣本中各對象或各指標(biāo)間的特質(zhì)和特征。將彼此相近的樣本分在一類[13]采用聚類分析方法，將107個穂行劃分為各具特征的三大類，從而為小麥育種親本選配提供科學(xué)的理論依據(jù)。

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（3）誘變育種的局限在于誘發(fā)突變的方向難以掌握，突變體難以集中多個理想性狀。要想克服這些局限，可以擴(kuò)大誘變后代的群體，增加選擇的機(jī)會，這就需要大量的材料以供選擇。相對于誘變育種的全面性來說，誘變改變的一般是主基因的部分，因而穩(wěn)定速度較快，一般只要經(jīng)過3～4代就基本可以穩(wěn)定，有利于在較短時間內(nèi)育成新品種。

（4）聚類分析是一種依據(jù)事物的性質(zhì)和特征的相似程度來分類的方法，它是將數(shù)據(jù)分類到不同種類的過程。因此，同一個種類中的對象有很大的相似性，而不同種類間的對象有很大的相異性，是應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析的原理來比較樣本中各對象或各指標(biāo)間的特質(zhì)和特征。將彼此相近的樣本分在一類[13]采用聚類分析方法，將107個穂行劃分為各具特征的三大類，從而為小麥育種親本選配提供科學(xué)的理論依據(jù)。

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