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突变体是目前玉米生理和遗传研究的重要材料。玉米根系突变体对于研究根系的建成和发育、养分的吸收和利用及其根系建成相关基因的克隆和研究具有重要的价值。本试验利用自交系478为材料,通过EMS (ethylmethanesulfonate,甲基磺酸乙酯)化学诱变的方法获得M1代突变体,并研究了EMS对M1代所产生的生物学效应。采用室内水培的方法从M2代种子中筛选玉米根系突变体。试验表明:
1) EMS体积浓度为1.67×10<-3>时,诱变当代的结穗率为26%,且结穗率随着花粉处理时间的增加呈现逐渐减少的趋势。花粉在EMS中处理70分钟后,授粉株无法结穗。诱变处理45分钟后田间的授粉操作应当在20分钟内完成。
2) M1 代种子出苗率较低(72.7%),苗期生命力差,4.51%的植株苗期叶片单薄或生长不正常,在植株后期生长过程中死亡。M1 代的成株率(=(成株数/总播种粒数)×100%)为63.9%,结穗率(=(结穗株数/实际可授粉株)×100%)只有32%。
3) M1 代植株苗期总的表型突变的突变率为7.21%,突变的类型主要有黄化苗、条纹叶、无生长中心、矮化株、致死突变、叶色突变、叶形突变、双生苗等。其中生长中心相关的突变最多,突变率达到1.83%,说明在EMS体积浓度为1.67×10<-3>时,控制玉米生长中心发育的基因对EMS相对比较敏感。
4) 根系突变的范围较广,目前筛选出12个根系突变类型:与已知的 lrt1、rum1、rtcs、slr1和slr2突变性状接近的有7个,倘未有相似报导的突变体5个。从Mutantl的表型来看Mutantl极有可能是一个slr1突变体。Mutant2是一个和lrt1突变体苗期的表型特征极为相似,但又区别于lrt1的新的突变类型。Mutant3、Mutant4和Mutant5都表现出一些和slr1、slr2较为接近的表型性状,但是也有一些并不确定的差异。Mutant10可能是一种rum1/rtcs双突变。Mutant11 的表型和rtcs很相似,但Mutant11的侧根发达,初步认为是一个新的突变类型。Mutant7、Mutant8、Mutant9和Mutant12则是关于初生根的突变体,这几类突变体和Mutant6突变体目前在国内外的研究中尚未见有报导,是新的突变。