全 文 ：试验研究 现代园艺 2008年第10期
碧玉兰试管植株辐射诱变初探
杨静坤 1 黄丽萍 2 唐 敏 2 余朝秀 2 李金益 2 李枝林 2*
（ 1云南省昆明铝业股份有限公司 650502）（ 2云南农业大学）
摘 要：本文论及 60Co-γ 射线作为诱变剂对碧玉兰组培苗辐照诱变育种的反应。 试验表明：碧玉兰组培苗的
半致死剂量为 28.88Gy；在 0~70Gy 的范围内，碧玉兰的死亡率随着剂量的增加而增加，增殖率与变异率呈负
相关。
关键词：碧玉兰；半致死剂量；变异率
1.2 实验设计
本实验有9个水平处理，4个重复， 每个水
平的辐照苗数分别都为20株；相应的辐射剂量分
别为：0、5、10、20、30、40、50、60、70（ Gy） ， 其中 0
剂量作为对照。 辐射源为 60Co-γ 射线，由云南辐
照中心提供。
1.3 辐射处理
将平均高为1.5cm的碧玉兰组培苗经不同剂
量的 60Co-γ射线辐射处理。 设未辐射的为对照，
辐射剂量由低到高,即:从 5~70Gy,剂量率为 1Gy/
分钟，每个剂量处理4瓶试管苗。
2 结果与分析
2.1 不同剂量 60Co-γ 射线对碧玉兰死亡率的影
响
在2个月内连续对辐射处理后碧玉兰进行观
察，其生长和死亡统计情况见表1。
从表 l可知： 随着辐射剂量从 0~70Gy的递
增，死亡数也表现出相应的递增趋势，辐射剂量
与死亡率之间呈正相关。 高剂量的辐射不仅使碧
玉兰死亡率增加， 而且加快了组培苗死亡速度。
碧玉兰（ CymbidiumlowianumRchb.f.） 属于
兰科（ Orchidaceae） 虎头兰亚属，假鳞茎较大，叶
5~7片、带状,长60~90cm，宽3.0~3.5cm。碧玉兰花
期2~6月，花淡黄色。 主要分布在云南南部的盈
江、龙陵、沧源、勐腊、勐海、景洪、绿春、金平等地
区及西藏部分地区， 附生于海拔1200~2600m的
山地林中树干或山谷岩石上，属于国家二级濒危
植物。 兰花育种手段主要有杂交育种、诱变育种、
倍性育种、体细胞杂交、原生质体融合和基因工
程育种等。 碧玉兰种子大多小而难以萌发，过去
一直沿用传统分株繁殖， 其周期长,繁殖系数极
低。另外，由于长期无性繁殖，带病毒的植株日益
增多，使兰花的品质下降，品种退化严重。 目前，
已经利用组织培养和杂交育种等技术形成了兰
花生产规模和产业化。
碧玉兰自然界种群数量少、 自然变异频率
低，要获得新品种相当困难。 辐射诱变处理变异
的不定向性将更加丰富可选的素材，可产生新的
花色、花型或叶艺等新性状，且简便、安全、经济，
突变率大大提高，比自然突变率高 100~1000倍，
可短时间内育出新品种。 正由于其突变频率高而
更适合于人们培育花卉求新求异的特点，已作为
一种有效的变异手段在花卉品种培育与改良中
显示了极为重要的作用和十分诱人的前景，但有
关碧玉兰的辐射育种尚未见报道。 本实验采用辐
射诱变试管植株的新思路， 期望创造出新种质，
进而培育出受市场欢迎的新品种。
1 材料与方法
1.1 供试材料
花卉所提供的碧玉兰组培苗。
表1不同剂量 60Co-γ 射线对碧玉兰组培苗死亡率的影响
处理剂量
（ Gy）
接种数
（ 株）
死亡数
（ 株）
死亡率
（ %）
0 20 0 0
5 20 3 15
10 20 5 25
20 20 6 30
30 20 9 45
40 20 11 55
50 20 12 60
60 20 15 75
70 20 17 85
基金项目： 国家自然科学基金资助项目、教育部春晖计划
项目、云南省教育厅资助项目：30760155；Z2005-2-65008
⑥
2008年第10期 现代园艺 试验研究
试验还发现，辐射处理后，组培苗陆续出现死亡，
死亡首先表现在茎尖，然后是逐层叶片，最终整苗
死亡。 这说明辐照处理对顶端分生组织和其他幼
嫩组织细胞损伤最大，成熟组织损害较轻。碧玉兰
的死亡， 可能与辐照引起细胞伤害和组培苗体内
产生生理障碍有关。
2.2 碧玉兰的半致死剂量
为了达到有较多的变异， 又不致过大地损伤
植株，在实际应用中，经常想要了解多少剂量可以
杀死一半的植株 ， 即半致死剂量（ semi-lethal
dose）或临界剂量。 计算半致死剂量，常用概率单
位回归分析死亡率比例与辐射剂量之间的关系。
通过卢纹岱 SPSS软件得到碧玉兰的半致死计量
计算式 。 辐射效果模型为 ：Probit（ P）=-2.42
+1.66[Log10（ d sei）]。 皮尔逊拟合优度的卡方检
验表示它们的显著水平为 0.737（ 大于 0.15，SPSS
默认） ， 由此可以判断方程式对数据的拟合优度
是满足的。
表2表明， 辐射效果模型所期望观察到的每
个剂量的死亡数， 与实际观察到的完全在误差允
许范围内，验证了辐射效果模型的可靠性。
表3由辐射效果的模型在95%置信区间内求
得各死亡率的辐射剂量，从表中可知，各辐射剂量
都在上限与下限之间。
可以从概率模型中得出 ：Log10（ semi-lethal
dose）=2.42/1.66，得到 semi-lethaldose=28.88。 图
1为概率与不同剂量取对数值后的散点图， 从图
中可以明显发现不同剂量的散点图呈线性关系，
说明取 LogBase10的选项进行转换是比较适合
的。
2.3 不同剂量的 60Co-γ 射线对碧玉兰增殖率及
变异的影响
表2 观测与期望数频表
dose
Numberof
Subjects
Observed
Responses
Expected
Responses
R sidual
Prob
0.70 20 3.0 2.067 0.9330.10333
1.00 20 5.0 4.451 0.5490.22254
1.30 20 6.0 7.914 -1.9140.39570
1.48 20 9.0 10.219 -1.2190.51096
1.60 20 11.0 11.855 -0.8550. 9276
1.70 20 12.0 13.074 -1.074.65370
1.78 20 15.0 14.016 0.984.70078
1.85 20 17.0 14.763 2.2370.73814
表3 因子变量95%的置信区间
Prob dose Lower Upper Prob dose Lower Upper
.01 1.14166 .17192 2.80511 .55 34.38183 25.69475 48.53900
.02 1.66702 .31071 3.71807 .60 41.05210 30.74886 61.06841
.03 2.11958 .45202 4.44871 .65 49.30917 36.51026 78.50701
.04 2.53931 .59902 5.09369 .70 59.81443 43.27394 103.43456
.05 2.94132 .75295 5.68858 .75 73.67563 51.53853 140.49184
.06 3.33326 .91450 6.25109 .80 92.92226 62.18072 198.94704
.07 3.71966 1.08417 6.79156 .85 121.78947 76.9368 300. 8867
.08 4.10349 1.26235 7.31666 .90 171.17445 100.02059 506.51188
.09 4.48686 1.44940 7.83102 .91 185.84213 106.49689 575.09591
.10 4.87133 1.64566 8.33807 .92 203.20437 113.98389 660.31040
.15 6.84663 2.77677 10.83967 .93 224.17311 122.79689 768.82962
.20 8.97361 4.18988 13.41188 .94 250.15972 133.41408 911.46941
.25 11.31782 5.93329 16.18103 .95 283.49413 146.60690 1107.03373
.30 13.94058 8.05919 19.27088 .96 328.37565 163.72934 1391.50290
.35 16.91060 10.61848 22.84015 .97 393.40327 187.46721 1844.02272
.40 20.31194 13.65128 27.11852 .98 500.20289 224.30661 2682.65662
.45 24.25257 17.17606 32.45085 .99 730.38003 297.31134 4848.34149
.50 28.87642 21.18974 39.34748
⑦
试验研究 现代园艺 2008年第10期
2.3.1不同剂量的 60Co-γ 射线对碧玉兰增殖率及
变异率的影响。 2个月后当死亡苗不再出现，植株
出现分化时， 对增殖苗及变异苗进行相关数据统
计，其统计数据见表4。
从表 4的调查苗数与变异苗数的比例看，说
明在0~40Gy范围内，辐射剂量越高，相对变异率
也越高。 原因是辐射剂量越高，损伤越重，分化数
就越少，但分化出来的芽体容易发生变异。如辐射
剂量为 5~40Gy时 ， 其变异率分别为 23.5%、
26.7%、35.7%、63.6%和 66.7%。 虽然 50~70Gy的
剂量范围内，无增殖苗体，但存活的母苗从形态特
从表5中可以看出：不同剂量 60Co-γ 射线对
碧玉兰形态特征有明显的影响。 对照的苗体长势
较为正常，而经 5~70Gy的 60Co-γ 处理后的苗体
叶片宽度有所增加， 而且幅度较大； 叶长反而缩
短，随着剂量的增加，叶长有递减的趋势。 但从形
态特征的各指标看出，不同剂量处理过的苗体，与
对照有非常明显的差异， 而且每个处理剂量的苗
体都发生了或多或少的变化， 如平均株高显著矮
化，叶宽增加、叶长变短。 但从以上的数据中，无
法预测出随着剂量的增加，苗体的变异趋势。
3 讨论
3.1 辐射诱变的突变频率较高，突变方向性较广
泛
林祖军， 孙纪霞等报导用 60Co-γ 射线辐射
的菊花、唐菖蒲、百合等花卉，均有明显提早花期
的作用。 菊花组培苗经辐射后，后代可产生1年
表4不同剂量 60Co-γ 射线对碧玉兰分化及变异率的影响表
处理剂量
（ Gy）
调查
苗数
增殖数
（ 苗）
增殖率
（ %）
变异数
（ 苗）
变异率
（ %）
0 20 64 320 0 0
5 17 51 300 4 23.5
10 15 24 160 4 26.7
20 14 11 80 5 35.7
30 11 5 45 7 63.6
40 9 3 33 6 66.7
50 8 0 0 8 100
60 5 0 0 5 100
70 3 0 0 3 100
征来看，也发生了明显的变化，因此也归为变异苗
类。 但随着辐射剂量提高，增殖率不断降低。 如辐
射剂量为0~40Gy时，增殖率分别为320%、300%、
160%、80%、45%和 33%， 到 50Gy以上已经没有
了增殖苗，只有原来的母苗存活，主要原因可能是
射线损伤细胞过大，从而影响了分化和增殖。 在
实际生产中要兼顾变异和增殖， 辐射剂量一般控
制在半致死剂量范围。
2.3.2不同剂量 60Co-γ 射线对碧玉兰形态特征变
异的影响。 对变异苗和正常苗形态特征统计分析
（ 测量从基部往上数第2片叶） ，其结果如表5。
表5 不同剂量 60Co-γ 射线对碧玉兰形态特征变异的影响
处理剂量（ Gy） 平均叶宽（ cm） 平均叶长（ cm） 形状 平均苗高（ cm）
0 0.38 3.90 叶片中脉对折、偶有展开、呈绿色 4.35
5 0.51 2.80 大部分叶片展开、呈绿色 3.10
10 0.60 1.25叶片都展开、大部分呈黄色、新芽为绿色，叶片减少 1.05
20 0.67 1.73 叶片都展开、叶片部分为黄色 1.90
30 0.60 1.77 叶片都展开、叶片部分为黄色 2.50
40 0.63 1.20 叶片都展开、一半为黄色、一半为绿色 1.53
50 0.63 1.50 叶片都展开、大部分呈绿色 1.96
60 0.50 1.53 叶片大部分都展开、大部分呈绿色 1.50
70 0.43 1.03 叶片都展开、大部分呈黄色 1.30
⑧
2008年第10期 现代园艺 试验研究
开2~3次花，花色变异效果明显，花瓣也可由长筒
花瓣变为匙瓣或平瓣等； 可增加唐菖蒲和百合的
花序长度，并可在花序上分生出新的花序，增加小
花数，使之紧凑，增长花期，显著增加了商品价值。
碧玉兰作为观赏花卉， 其叶的观赏价值也是毋庸
质疑的。 通过人工诱变方法可能使碧玉兰的遗传
结构发生改变， 导致叶片宽度增加， 长度大大缩
短，颜色有黄色或者黄绿相间等，表型特征也同样
具有重要的经济和园艺价值。
3.2 辐照剂量直接影响突变的频率
在致死剂量以下,随剂量增大,受辐照植物的
成活率下降,突变频率上升，增殖率降低。事实上,
由于辐射诱变是随机的,因此对一定的靶标,照射
剂量越高引起诱变的概率也越大,同时电离辐射
对植物的损伤和抑制也越大。相关权威学者建议,
将植物的成活率为60%~70%时所对应的辐照剂
量定为其最适辐照剂量。一般地说,由于诱变选育
是一个随机复合事件,其诱变成功率由植物成活
率与突变率的乘积决定,对应最大概率积的剂量
才是最适剂量。实际上,考虑到突变体的选择分离
和稳定需要耗费更多的时间和精力,适当提高辐
照剂量以提高突变频率不失为一种好的选择。 经
长期实践认为， 一般剂量的选择通常采用半致死
剂量或临界剂量，即达到有较多的变异，又不致过
大地损伤植株。 由 SPSS分析出来的方程计算得
到碧玉兰的半致死剂量为28.88GY， 死亡百分率
与剂量关系的各点较分散， 经精度较高的数理统
计分析死亡百分率与剂量之间呈现不对称S型曲
线关系。 满足SPSS软件分析要求的条件，故由其
计算出来的半致死剂量对诱变育种具有指导意
义。
3.3 辐射可改变原有花卉品种的某一性状而保留
其它优良的特性
特别是在降低株高、提高抗性、缩短生育期、
改变花色等方面，已经有了很多成功的范例。碧玉
兰的变异植株平均株高比对照矮得多。 至于这种
当代出现的矮化植株， 有可能相当多是辐射损伤
造成的当代效应， 只有较少部分是矮性突变的植
株。真假变异植株往往很难分辨，这就需要进行二
代以上的系统观察和对比分析， 以确定其表现性
状的稳定性。 （ 收稿：2008-05-06）
第一作者简介：杨静坤（1975 -），女，云南宾川人，汉族，云
南农业大学毕业后到昆明铝业有限公司开展绿化工作至
今。 通讯作者：李枝林，E-Mail：lzl-yn@sohu.com
福建金线莲和台湾金线莲的组培快繁技术
陈永快 林一心 邹 晖 林江波
（ 福建省农业科学院甘蔗研究所 363005）
摘 要:以福建和台湾 2 种金线莲的幼嫩茎段为外植体,进行组织培养研究,以期建立完整、高效、廉价的培养体
系。结果表明:不同激素浓度配比的培养基对金线莲的分化、生根有显著影响。福建金线莲最佳丛生芽诱导和增
殖培养基配方分别为 MS+6BA4.0mg/L+NAA0.1mg/L 和 MS+6BA2.0mg/L+NAA0.1mg /L； 台湾金线莲的最
佳丛生芽诱导和增殖培养基配方分别为 MS+6BA5.0mg/L+NAA0.1mg/L 和 MS+6BA3.0mg/LNAA0.1mg/L。 2
种金线莲的最佳生根培养基均为 1/2MS+IBA1.0mg/L 或者 1/2MS+NAA0.5mg/L。
关键词：福建金线莲；台湾金线莲；组织培养；快繁
产条件特殊，人为过度采收，导致野生资源濒临灭
绝，急需进行人工栽培。
组织培养已被证明是生产、 保育许多濒危植
物的一种有效方法。本试验以寻求一条高效率、低
成本、环保的规模化生产途径，努力为金线莲的产
业化提供技术保障。
1 材料与方法
金线莲为我国传统珍稀药材,具有消炎、降压、
强心、抗肿瘤等功能。长期以来是我国东南沿海和
东南亚地区的一种重要的中草药， 市场交易量呈
逐年上升趋势。 金线莲喜阴凉、潮湿，通常生长在
常绿阔叶林的石壁等潮湿地带，温度为 20~25℃，
光照约为正常日照的1/3，忌阳光直射。 由于其生
项目基金：福建省青年科技基金，基金编号： 2003J47
⑨