绿豆文献综述

绿豆品种M2代诱变效应研究

摘要：现代绿豆芽产业的健康持续发展需要优质专用的芽用绿豆品种、规模化的优质芽用绿豆原料基地建设与生产为重要支撑。诱变育种是利用理化因素诱发变异，再通过选择育成新品种的方法，辐射育种不仅可以有效地改良品种中的个别性状，而且可以创造一些新资源。辐照诱变已经成为绿豆遗传改良的有效途径之一。同时，诱变育种具有缩短育种年限，提高突变频率和创造新的基因型等特点，有助于加快芽用绿豆作物品种的选育。本研究以以前期筛选的不同粒重和外观特性的6个芽用绿豆品种材料为基础，研究不同绿豆品种M2代的诱变效应，以期为芽用绿豆品种寻找优良变异品种。

1、研究意义

绿豆是－种高蛋白、低脂肪、中淀粉的医食同源豆类作物，是人们理想的营养保健食品。绿豆含有丰富的蛋白质、Ｂ族维生素、各种矿物质及人体必需的各种氨基酸，并具有清热去暑、消炎解毒、保肝明目、降低血压、防止动脉粥样硬化等功效。

食用芽菜是近年来的新时尚，芽菜中以绿豆芽最为便宜，而且营养丰富，绿豆芽也是自然食用主义都所推崇的食品之一。绿豆在发芽过程中，维生素C会增加很多，

而且部分蛋白质也会分解为各种人所需的氨基酸，可达到绿豆原含量的七倍，所以绿豆芽的营养价值比绿豆更大。近年来，随着产业结构调整、人们膳食观念的改变和对保健意识的增强，对绿豆的需求量逐年增加，农民种植绿豆的积极性也越来越大。但是，由于开花结荚的时间较长, 成熟期不一致,并且大多集中在干旱半干旱的地区，所以产量较低。因此，培育抗旱的绿豆新品种，实现绿豆的高产、优质、高效的重要性愈来愈突出。绿豆是闭花授粉作物, 人工杂交成功率很低, 一般采用天然突变从地方品种中筛选。

现代绿豆芽产业的健康持续发展需要优质专用的芽用绿豆品种、规模化的优质芽用绿豆原料基地建设与生产为重要支撑。芽菜用绿豆类作物品种选育已成为制约我国现代绿豆产业发展的重要因素之一，诱变育种具有缩短育种年限，提高突变频率和创造新的基因型等特点，有助于加快芽用绿豆类作物品种的选育。

2、研究现状

2.1 国外

世界上绿豆生产大国主要在亚洲。其中，中国、缅甸、印度、巴基斯坦、越南产量最大，从品质上看中国的绿豆优于这些国家，但在价格上这些国家却更具有竞争优势。日本不产绿豆，但年消费量约5万吨以上，主要用于豆芽和淀粉生产，基本靠从中国、越南、缅甸．泰国、澳大利亚进口，从中国进口数量约占其进口总量的80％以上。韩国从中国年进口绿豆约7000多吨，主要消费用途与日本基本相同受消费习惯的影响，红小豆的消费主要集中在日本、韩国和东南亚地区。中国年出口总量6—7万吨，出口额为3-4千万美元。日本红小豆年需求量约10万吨，日本本国产量7万吨左右，年进口量一般在3万吨左右。日本除从中国进口近3万吨外，还从美国、加拿大种植返销国内约3000多吨。韩国本国产量约1．5万吨，年进口量2万吨左右。

2. 2 国内

中国绿豆芽产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。目前关于不同绿豆品种对不同辐照剂量的辐照敏感性的综合性研究较少，而运用诱变育种方法选育芽用绿豆品种也需要前期品种间辐射敏感性的研究。

3、不同植物辐射敏感性研究

不同植物的辐射敏感性存在着明显的差异。Kernike(1904，1905)发现，不论是用X射线还是用γ射线辐照，十字花科植物较耐辐射，禾本科植物次之，豆科植物对辐射较为敏感。张瑞勋等用0-1500G y 60Co γ辐照，根据发芽率确定辐照敏感性依次为水稻> 绿豆> 棉花> 糯玉米、甜玉米>大麦> 油菜，与之结果一致。Al-Aubeai等（1981）通过对两个野生和两载培种的菜豆的辐射敏感性的研究，不仅观察到不同种间的差异，而且还发现野生种较栽培种耐辐射。植物辐射敏感性差异不仅表现在不同植物种间，即使遗传上相近的同一个种内的不同品种之间也存在着差异。

Smith（1942）肯定了三个一粒小麦品种辐射敏感性的不同。之后，品种辐射敏感性的研究在许多植物中均有报道。Conger（1976）采用γ射线和中子辐照，对玉米自交系及其杂种的辐射敏感性研究表明，自交系间辐射敏感性差异可达2倍，杂种特别是双交种比较耐辐射，这与其杂种优势有关。Ukai等（1985）根据畸变细胞率和幼苗高度损伤程度将供试的27个大豆品种的辐射敏感性分为敏感型和迟钝型两类。Soriano（1971）和Inoue（1980）〕用苗高半致矮剂量HD50分别把水稻和大麦的品种辐射敏感性分为敏感型、中间型和迟钝型三类。

冯志杰等应用Fuzzy聚类分析方法，把苗高损伤，存活率和籽粒产量等多种辐射敏感性生物学指标综合在一起，将大麦、小麦品种辐射敏感性可分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。同时还在小麦上发现，辐射突变品种较耐辐射，地方品种次之，杂交重组品种对辐射较为敏感。王彩莲等用137Cs-γ射线照射，将47个不同类型栽培大麦的辐射敏感性根据幼苗生长抑制、细胞核大小、过氧化物同工酶活性、染色体畸变细胞率及核DNA含量等多项指标同样分为该五类。康玉凡等用60Co-γ射线照射，将25个苜蓿品种的辐射敏感性根据M1代生活力、形态性状、育性、细胞学损伤及生理生化代谢特性等多项指标也分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。

4、芽用豆类辐射诱变效应研究

4.1 农艺性状的诱变效应

芽用豆类作物农艺性状的诱变效应主要表现在株高、茎粗、荚长、荚宽、单株荚数、单株粒数、百粒重、单株产量等性状上。高产是作物育种的重要目标之一，而这些农艺性状是影响作物产量的因素。诱变对芽用豆类作物农艺性状的改变可以影响到作物的产量。虽然不同的芽用豆类作物受同一种诱变剂处理或同种芽用豆类作物受不同的诱变剂处理，得到的

农艺性状上的诱变效应可能不同，但大体趋势是一样的，即在一定诱变范围内，随着诱变程度的增加，农艺性状呈递增或递减趋势，且变异系数逐渐增大。在育种实践过程中，我们要考虑到某种作物的突变率和存活率来选择合适的诱变剂剂量和处理时间。

4.2 作物生长发育的诱变效应

4.2.1 作物发芽率、成苗率的诱变效应

种子发芽率是种子质量的关键性指标，与种子田间成苗率关系密切。诱变会使作物的遗传物质发生这样或那样的变化，致使种子不能正常发芽或发芽后不能生长发育成正常的植株。诱变后代的发芽率和出苗率比未处理植株的发芽率和出苗率会有不同程度的降低，其降低程度因诱变剂类型、剂量和处理时间的不同而有所不同。一般情况下，物理诱变比化学诱变影响程度要小些。

但有的研究表明，诱变后代的发芽率和出苗率未收变化或影响不大[15]。这说明诱变剂对作物诱变部位的损伤程度较轻。为此，在选择诱变剂种类时，既要考虑到突变率，也要考虑选择对作物损伤程度较轻的诱变剂。

4.2.2 作物育性的诱变效应

诱变导致植物不育的类型有很多，如全不育类型、半不育类型、育性嵌合体类型等，往往在一定的组织中表现出来。其中，产生的突变体雄性不育系可以配制杂交种，降低制杂交种子的生产成本，扩大杂种优势的利用范围。

4.2.3 芽用豆类作物生育期的诱变效应

豆类作物生育期通常为数量性状，有多基因控制。生育期突变是较易获得的最重要的突变类型，而且突变频率也较高。在诱变后代中，虽然可以找到一些早熟突变株，但对绝大多数后代有延迟生育期的作用，且随着诱变剂浓度的增加而延长，变异度也逐渐增大

4.3 生理生化特性的诱变效应

4.3.1作物体内叶绿素含量及光合作用的诱变效应

豆类作物叶片中叶绿素的含量与光合作用密切相关，是反映叶片生理状态的重要指标。诱变会使豆类作物叶片中叶绿素含量产生显著影响。诱变后代中往往出现很多黄化、叶绿素缺失、白化、紫铜色、红棕色、淡绿色、杂色、蜡色等突变株。

4.3.2作物体内同工酶及酶活性的诱变效应