全 文 ：秋水仙素诱导阔叶风铃草多倍体研究
王冬旭 , 苏小玲 , 张金凤＊　(北京林业大学林木育种国家工程实验室 ,北京林业大学林木、花卉遗传育种教育部重点开放实验室 ,国
家林业局树木花卉育种与生物工程重点开放实验室 ,北京 100083)
摘要　[目的] 探讨秋水仙素诱导阔叶风铃草多倍体的最佳方法。 [方法] 以阔叶风铃草成熟种子为试材 , 研究不同浓度秋水仙素、处
理时间和处理方法对风铃草多倍体诱导的影响。 [结果 ]幼苗用质量分数为 0.2%的秋水仙素溶液浸泡 16h后 ,其多倍体的诱导率为
16.0%,高于其他处理方法。 [结论] 秋水仙素处理浓度和时间对阔叶风铃草的变异率有明显影响。
关键词　阔叶风铃草;秋水仙素;多倍体
中图分类号　Q945　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)17-08874-03
ProgressofPolyploidyInductionbyColchicineinCampanulamediumL.
WANGDong-xuetal　(NationalEngineeringLaboratoryforTreeBreeding, BeijingForestryUniversity,Beijing100083)
Abstract　[ Objective] ToexploretheoptimummethodofpolyploidyinductionbycolchicineinCampanulamediumL.[ Method] Themature
seedsofCampanulamediumL.wereusedasmaterials, andtheeffectsofcolchicineconcentration, treatmenttimeandmethodsonthepolyploidy
inductionratioswerestudied.[Result] Theresultsshowedthattheoptimummethodofpolyploidinductionwassoakingseedsin0.2%colchicum
for16h,andthehighestinductionratiowasabout16.0%.[ Conclusion] Theadequatetreatmentconcentrationanddurationcansignificantlyen-
hancethemutationalrateofCampanulamediumL.
Keywords　CampanulamediumL.;Colchicine;Polyploid
　　阔叶风铃草属于桔梗科风铃草属 ,原产于欧洲中部 ,为
多年生草本 ,寿命不长 ,常作 2年生栽培。茎直立 ,高 30 ～ 45
cm,花梗高 80 ～ 120 cm。基生叶呈莲状排列;茎生叶互生 ,叶
椭圆状披针形 ,叶面粗糙。总状花序 ,钟形花冠 ,单瓣或重
瓣 ,花色呈白 、粉红和蓝色 ,花期为 5 ～ 7月。风铃草的盆栽
品种 ,具有矮生 、花朵密集等特点。目前 ,有关风铃草的品种
分类及遗传多样性方面的研究已有很多报道 ,但在遗传育种
特别是多倍体育种方面研究还很少 [ 1-2] 。笔者以阔叶风铃
草为材料 ,利用秋水仙素诱导风铃草多倍体 ,旨在探索出风
铃草的多倍体诱导方法 ,提高风铃草的观赏价值和经济价
值 ,并希望创造出更有价值的新品种 。
1　材料与方法
1.1　材料
1.1.1　试验材料 。阔叶风铃草种子 ,购自北京东升种业有
限公司。
1.1.2　试剂。秋水仙素 ,购自北京百泰生化技术公司 。
1.2　种子处理　挑选颜色较深 、子粒饱满的种子进行处理。
秋水仙素浓度分别为 0.05%, 0.10%, 0.20%和 0.40%,处理
时间分别为 4、8、16和 24h。对照用蒸馏水处理 8 h,处理温
度为 25℃。共 17个处理 ,每个处理 50粒种子 ,设 3个重复。
1.3　幼苗处理　将风铃草种子放在湿润的吸水纸上 ,并置
于 25℃恒温箱中催芽。待胚根长出 1 cm,子叶刚好脱离种
皮时 ,放入秋水仙素溶液处理。秋水仙素浓度为 0.05%、
0.10%、0.20%和 0.40%,处理时间为 4、8、16和 24 h。同时
设置空白对照组 ,处理温度为 25 ℃,之后移栽在基质中。每
个处理 50株幼苗 ,设 3个重复。
1.4　多倍体鉴定　倍性鉴定分为形态学观察 、流式细胞仪
基金项目　北京市园林绿化局花卉产业处 “草花品种的多倍体培育技术
研究 ”课题资助。
作者简介　王冬旭(1988-),女 ,浙江湖州人 ,本科生 ,专业:多倍体诱
导。 ＊通迅作者 ,博士, 教授 ,博士生导师, E-mail:zjf@bjfu.
edu.cn。
收稿日期　2010-03-15
鉴定和叶缘细胞染色体检测。气孔保卫细胞大小及叶绿体
数鉴定参照张凌媛等的方法进行 [ 3] 。检测染色体数目时 ,
取叶缘细胞 ,用卡诺固定液固定 8 h,用浓度为 1 mol/L的
HCl溶液在 60 ℃条件下解离 10min,醋酸洋红染色 20 min,
压片 ,镜检 ,观察并统计 30个细胞的染色体数目 [ 4] 。
2　结果与分析
2.1　各处理间变异情况的统计分析　将风铃草幼苗按照
试验设计分别进行多倍体诱导。由表 1可知 ,两种不同处
理方法对风铃草变异效果的影响存在差异。种子处理法的
最佳处理组合为 0.4%的秋水仙素处理 8 h,诱变率为 10.
0%;幼苗处理法的最佳处理组合为 0.2%的秋水仙素处理
16 h,诱变率可达 16.0%,明显优于种子处理法 。种子处理
法平均诱变率为 3.88%,平均致死率为 64.88%;幼苗处理
法平均诱变率为 7.50%,平均成活率为 49.25%。
2.2　形态特征变异　由秋水仙素处理引起变异的植株 ,在
培养过程中表现为以下特点:①移栽到基质中的幼苗生长
较为缓慢 ,从真叶到下一轮叶片的时间 ,多为 2 ～ 4周 ,对照
则为 1 ～2周;②形态变异复杂 ,幼苗变异情况如表 2所示。
2.3　多倍体鉴定
2.3.1　形态学观察。以二倍体植株叶片(图 1)作对照 ,光
学显微镜下观察可见 ,加倍后的气孔保卫细胞明显变大 ,叶
绿体数目增多(图 2)。
2.3.2　流式细胞仪鉴定 。以二倍体植株叶片作对照 ,经流
式细胞仪鉴定 ,得到图 3,并以此作为基准。检测变异植株
叶片 ,与正常植株进行比较 ,得到四倍体植株 2株(图 4)。
2.3.3　染色体鉴定 。以二倍体植株叶缘细胞(图 5)作对
照 ,光学显微镜下观察加倍后的细胞 ,体积 、核仁明显增大 ,
染色体数明显加倍 ,初步计数为多倍体植株(图 6)。
3　结论与讨论
3.1　不同处理方法对风铃草变异效果的影响　幼苗处理
法是一种诱变率高 、致死率低的处理方法 ,较易得到理想的
加倍效果。经分析认为 ,风铃草种子对秋水仙素的耐受能
力较弱 ,高浓度处理容易导致死亡 ,低浓度则变异效果差。
责任编辑　王强　责任校对　卢瑶安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(17):8874-8876
表 1　不同浓度的秋水仙素和处理方法对风铃草的诱导结果
Table1　ThemutagenicresultofCampanulamediumL.bydifferentconcentrationscolchicinesanddiferentprocessingmethods
处理方法
Processing
methods
秋水仙素浓度∥%
Treatment
concentration
处理时间∥h
Treatment
duration
致死株数∥个
Numberof
deathplants
致死率∥%
Lethality
rate
诱变株数∥个
Numberof
mutagenesis
诱变率∥%
Mutational
rate种子处理 0.05 4 24 48.0 0 -Seedproces- 8 25 50.0 0 -
singmethod 16 31 62.0 1 2.0
24 32 64.0 2 4.0
0.10 4 25 50.0 0 -
8 30 60.0 0 -
16 32 64.0 4 8.0
24 33 66.0 4 8.0
0.20 4 28 56.0 2 4.0
8 34 68.0 3 6.0
16 34 68.0 4 8.0
24 36 72.0 1 2.0
0.40 4 34 68.0 2 4.0
8 40 80.0 5 10.0
16 41 82.0 3 6.0
24 44 88.0 0 -幼苗处理 0.05 4 13 26.0 0 -
Seedling 8 20 40.0 1 2.0processingmethod 16 22 44.0 4 8.0
24 29 58.0 6 12.0
0.10 4 14 28.0 0 -
8 21 42.0 4 8.0
16 27 54.0 4 8.0
24 30 60.0 6 12.0
0.20 4 19 38.0 2 4.0
8 22 44.0 6 12.0
16 29 58.0 8 16.0
24 31 62.0 6 12.0
0.40 4 22 44.0 4 8.0
8 25 50.0 5 10.0
16 31 62.0 4 8.0
24 39 78.0 0 -
　注:处理数均为 50个。
　Note:Thereare50materialsineachtreatment.
表 2　处理后风铃草的形态学变异观察
Table2　TheobservationofmorphologicalvariationofCampanula
mediumL.aftertreatment
项目
Items
处理后的形态
Morphologyaftertreatment
叶形 Phyliform 心形
叶尖 Bladetip 渐尖或钝形
叶缘 Leafmargin 圆滑或浅波状
叶色 Leafcolor 更为浓绿或浅绿
叶柄 Petiole 明显加粗 ,呈红色
叶脉 Vein 粗而明显
质地 Texture 加厚
图 1　正常的气孔保卫细胞
Fig.1　Normalstomatalguardcels
图 2　诱变后的气孔保卫细胞
Fig.2　Stomatalguardcelsaftermutagenesis
图 3　正常植株叶片中 DNA含量分布曲线
Fig.3　DNAcontentinnormalplantleaf
887538卷 17期　　　　　　　　　　　　　　　　王冬旭等　秋水仙素诱导阔叶风铃草多倍体研究
图 4　变异植株叶片中 DNA含量分布曲线
Fig.4　DNAcontentinmutationalplantleaf
图 5　正常二倍体细胞染色体
Fig.5　Normaldiploidcellchromosome
图 6　诱变后的细胞染色体
Fig.6　Chromosomeaftermutagenesis
采用幼苗处理法诱导 ,材料的适应能力较高 ,故长时间处理
致死率不高 ,诱变率较高。因此 ,采用幼苗处理法来诱变
为宜。
3.2　不同秋水仙素浓度对风铃草变异效果的影响　秋水
仙素浓度对诱变率有影响 ,一般认为 ,高浓度的秋水仙素处
理诱变率会比较高 [ 7] 。但结果表明 ,秋水仙素处理浓度和
诱变率不是呈正比 ,过高浓度会抑制其诱变 。
3.3　不同秋水仙素处理时间对风铃草变异效果的影
响　秋水仙素能否有效诱发多倍体 ,除浓度因素外 ,处理时
间的长短也是重要因素之一 。处理时间短诱导效果不显
著 ,处理时间长虽然效果明显 ,但很易引起药害 ,导致细胞
死亡 [ 7] 。
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