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诱变技术是创制小麦新种质,培育具有抗虫、抗病、抗倒伏、高产、优质等优良性状小麦新品种的有效手段。常压室温等离子体（Atmospheric and Room Temperature Plasma,ARTP）作为诱变新途径已经成功应用于微生物诱变育种。为了解ARTP处理小麦（Triticum aestivum L.）的生物学效应,本研究选用辐射敏感性不同的核优1号、西农979、周麦16、邯6172小麦品种,分别利用不同功率（200 W和400 W）和不同时间（0 min、10 min、20min、30 min、40 min）组合的ARTP处理小麦15日龄幼胚、萌动种子和干种子,分别以0 Gy、5 Gy、10 Gy、15 Gy、20 Gy、25 Gy和0 Gy、100 Gy、150 Gy、200 Gy、250 Gy剂量的伽玛射线处理作为对照,明确ARTP处理小麦的表型、细胞学及基因型效应,主要研究结果如下:1、ARTP与γ射线处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979干种子后,当代的种子萌发实验结果表明,所有处理组合均未引起显著的种子萌发变异;γ射线处理干种子能够引起当代种子苗高、幼苗根长的变异。ARTP处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979萌动种子后,当代的种子萌发实验结果表明,ARTP-200 W处理不能引起显著的种子萌发变异;ARTP-400 W处理能够引起当代种子发芽势、发芽率、苗高、幼苗根长的变异,随着处理时间增加变异越显著;ARTP处理萌动种子能够使当代种子的幼苗形成半致矮效应;γ射线各剂量处理萌动种子能够引起当代种子发芽势、发芽率、苗高、幼苗根长的变异,随着处理剂量增加变异越显著,γ射线处理萌动种子能够使当代种子的幼苗形成半致矮效应。2、ARTP与γ射线处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979干种子后,M1代成株期大田调查结果表明,伴随着ARTP处理功率与时间的增加,植株农艺性状没有显著受到抑制的趋势,γ射线处理后随着剂量增加,植株农艺性状受抑制程度增加;但ARTP-400 W 30 min、40 min处理能够使植株有效穗数和千粒重显著降低。ARTP处理钝感型品种邯6172、敏感型品种西农979萌动种子后,M1代成株期大田调查结果表明,γ射线处理后伴随着处理剂量的增加,M1代植株株高、穗长、有效穗数、穗粒数和千粒重显著地降低,ARTP处理后不能形成同样的效应趋势;但ARTP-200 W 40 min、400 W 30 min、40 min处理能显著降低M1代的株高、穗长、穗粒数、千粒重。然而M1代群体实验统计分析结果无法完全排除环境因素的影响,不能确定抑制效应是由ARTP处理产生的,需要进一步验证。3、测序结果表明,ARTP-400 W 30 min、40min与γ-5 Gy、10 Gy、15 Gy、20 Gy、25 Gy处理都可以降低小麦基因组中SNP数目与SNP杂合率。ARTP-400W 30 min、40 min处理能引起G/C碱基突变成A/T碱基,使得DNA中G/C碱基含量下降,这在敏感型与钝感型材料中的表现一致。同一取样时期的样品中,γ射线各处理组样品SNP杂合率与对照SNP杂合率的比值均高于ARTP,西农979处理组的SNP杂合率低于邯6172。ARTP处理可以引起基因组结构的变异,γ射线处理后样品基因组碱基突变频率更高。基因芯片检测表明ARTP处理可以造成小麦基因组变异,并且确定变异植株确实是由原实验材料经过处理形成的。4、ARTP处理核优1号、周麦16、邯6172小麦幼胚后,出愈率与未处理对照间均没有显著差异,仅200 W 40 min及400 W 30 min、40 min组合处理幼胚后形成的愈伤组织尺寸显著小于对照组的愈伤组织,与γ-15 Gy、20 Gy、25 Gy处理结果一致。ARTP与γ射线处理,使邯6172、周麦16、核优1号的成苗率显著降低,相同处理条件下邯6172、周麦16的成苗率高于核优1号。细胞学观察结果显示,ARTP处理在200 W 40 min及400 W 30 min、40 min处理条件下样品细胞膜、细胞器的结构被严重破坏,细胞内形成嗜饿颗粒,细胞自噬。5、ARTP与γ射线处理小麦干种子、萌动种子及幼胚后,产生的M2代群体中均存在株高降低、分蘖数减少、晚抽穗的突变植株,干种子与萌动种子的M2代群体中还出现了穗形突变植株。ARTP处理后的M2代群体中出现了株高增加和叶片颜色变浅的突变植株,而γ射线处理的M2代群体中不存在这类突变植株。ARTP处理干种子不能使其M1代形成显著的生物学效应。ARTP处理萌动种子和愈伤组织时能使萌动种子M1代幼苗形成半致矮效应,引起萌动种子和愈伤组织M1代基因组的结构变异;破坏愈伤组织细胞膜和细胞器结构与功能;使萌动种子M1代植株株高、穗长、有效穗、穗粒数显著降低。ARTP处理小麦干种子、萌动种子及幼胚后,M2代群体中均出现了突变植株,产生突变的性状包括株高、分蘖数、穗形、叶色,其中有的突变植株抽穗期推迟。综上,ARTP处理应用于小麦诱变具有可行性。