全 文 ：北方园艺 2009(7):115 ～ 117 ·研究简报 ·
第一作者简介:王庆(1979-),女 ,陕西长安人, 硕士,实习研究员 ,
现主要从事花卉育种及栽培研究工作。
基金项目:陕西省科学院青年创新发展专项基金资助项目(2007k-
10)。
收稿日期:2009-02-20
离子注入对羽扇豆当代生长发育的影响
王 　庆1 , 刘 安成1 , 严一心2 , 庞长 民1
(西安植物园 ,陕西西安 710061;2.西安工业大学 ,陕西西安 710032)
　　摘　要:通过对羽扇豆种子注入不同种类和浓度的离子 ,研究了不同离子对羽扇豆当代生长
发育的影响。结果表明:低能 30 keV 3×1017 、5×1017 ions/cm2的 H+离子可降低羽扇豆的出苗率
和成活率 ,而6MeV 1×1013 、5×1013 ions/cm2的 C+离子和 4MeV 9×1012 ions/cm2的 Cu+离子可
提高羽扇豆的出苗率与成活率。不同离子注入处理对羽扇豆植株的株高 、株幅 、叶径 、花色 、结实
率等无显著影响 ,但均可提前羽扇豆的花期 14～ 20 d。
关键词:羽扇豆;离子注入;生长发育
中图分类号:S 681.9　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2009)07-0115-03
　　多叶羽扇豆(Lupinus polyphyl lus lindl.)俗称鲁冰
花 ,是豆科羽扇豆属的多年生草本观赏花卉。羽扇豆株
型圆整 、叶片葱绿 、花型美观 ,花色有单色和复色 ,在庭
院、花坛等地方种植 ,极具装饰效果 ,是观赏价值极高的
花卉。我国对羽扇豆的引种栽培工作起步比较晚 ,始于
20世纪 90年代。目前 ,我国对羽扇豆的引种栽培[ 1-2] ,
萌发条件[ 3-5] ,生理机制[ 6-7] 以及种质资源间的鉴定[ 8]已
有初步研究 ,但引种的羽扇豆种类单一 ,在品种适应性 ,
抗性以及新品种的选育等方面的工作还处于空白阶段。
离子注入育种技术为当前植物诱变的主要手段之一 ,已
在凤仙花 、鸡冠花 、荷花 、万寿菊、菊花等观赏植物上取
得了一定成果[ 9-13] 。将离子诱变育种技术应用于羽扇
豆 ,对于羽扇豆的新品种的选育 ,推广应用 ,丰富花卉市
场有着特殊的意义。
1　材料与方法
1.1　试验材料
种子为多叶羽扇豆 ,品种为 Lupinus polyphy lla
Nanu Russell Gallery Mixture.
1.2　离子注入处理
2007年 8月于西安工业大学光电工程学院进行多
叶羽扇豆离子注入处理 ,处理离子种类为H+ 、C+ 、Cu+ ,
处理剂量见表 1。
1.3　栽培管理
离子注入后的种子于2007年 9 、11 、12月分别进行
播种 ,播种土质为西安植物园园土 ,添加混合有机肥 ,土
壤杀虫剂锌硫磷为 5%颗粒剂 ,调节土壤 pH 为6.5左
右 ,种子用45℃温水浸种 ,自然降温到20℃浸种24 h ,在
培皿中 20℃催芽 ,芽刚露白时于营养钵中播种。11 、12
月份播种分别于温室中进行 ,室温 18 ～ 30℃。真叶长出
3 ～ 4片时进行换盆 ,换盆后全部移入陕西省西安植物园
菊花地进行栽培管理。
观测离子注入后羽扇豆的出苗率 、成活率 、株高 、株
幅 、叶径 、初花日 、终花日 、花色 、变异株数 、结实率等指
标 ,并应用Spss13.0统计分析软件进行统计分析[ 14] 。
　　表 1　　多叶羽扇豆注入的离子种类及能量
离子种类
处理编号 CK
H+ C+ Cu+
1 2 3 4 5
处理计量/ ions·cm-2 0 3×1017 5×1017 1×1013 5×1013 9×1012
注入能量 0 30keV 30keV 6MeV 6MeV 4MeV
2　结果与分析
2.1　离子注入对羽扇豆萌发的影响
由表 2可知在 H+离子注入的情况下 ,羽扇豆种子
的出苗率显著降低 ,且随注入剂量增大 ,出苗率降低显
著 ,用5×1017 ions/cm2的H+离子处理羽扇豆种子 ,出苗
率降低至对照的46.9%。1×1013 ions/cm2的C+离子注
入羽扇豆种子后 ,出苗率显著增加 ,高剂量的C+ 、Cu+离
子的注入提高了羽扇豆的出苗率 ,但差异不显著。
4周后测定的羽扇豆成活率如表 2所示 ,C+ 、Cu+
离子注入后成活率显著高于对照 ,而 H+离子注入后显
著低于对照 ,5×1013 ions/cm2 C+离子的成活率显著高于
对照与其他离子注入的成活率。说明离子注入处理羽
扇豆种子后 ,不同剂量 、不同种类的离子对羽扇豆的萌
发影响作用不同。H+离子在 3×1017 ～ 5×1017 ions/cm2
范围内抑制了羽扇豆的发芽 ,并对植物体产生损害 ,成
活率降低;也表现为注入剂量越高 ,出苗率与成活率越
低。C+ 、Cu+离子提高了羽扇豆的出苗率 ,但差异性不
115
·研究简报· 北方园艺 2009(7):115～ 117
显著;成活率却显著高于对照。在一定浓度范围内 C+ 、
Cu
+离子可刺激羽扇豆种子 ,提高其出苗率与成活率。
　　表 2　　离子注入对羽扇豆出苗率的影响
离子
种类 CK
H + C+ Cu+
3×1017 5×1017 1×1013 5×1013 9×1012
播种数 300 300 300 300 300 300
出苗数 185 146 96 236 231 221
出苗率/ % 61.6b 47.6c 32d 78.6a 77ab 73.6ab
成活数 120 81 50 150 143 135
死苗率% 30.4a 32.2a 38.9a 43.5a 15.2b 43.4a
成活率% 40b 27c 16.5d 50a 47.5a 45a
　　注:同行数据后不同小写字母 ,表示差异显著。下同。
2.2　离子注入对羽扇豆生长发育的影响
不同剂量的离子对羽扇豆植株的株高 、叶径 、花色 、
结实率等无显著影响 ,即与对照无显著变化。但不同离
子剂量处理后结实率及种子的千粒重均下降 ,都低于对
照 ,说明离子注入处理对羽扇豆的结实及种子的发育有
影响 ,但效果不显著。同时 ,不同离子注入对羽扇豆种
子进行处理后 ,羽扇豆的花期可提前14～ 20 d ,单花花期
可延长1周。单花期延长1周 ,与离子注入有关 ,但与温
度因素有关 ,温度影响因素可能占主导作用。
该试验离子注入后发现1株变异 ,其变异最明显的
特点为掌状复叶卷曲 ,从第 8片基生叶片出现小叶卷曲
现象 ,且生长缓慢 ,未出茎生叶与花蕾。叶片卷曲变异
出现在 30 keV 5×1017 ions/cm2的 H+离子处理中 ,变异
率占播种数的 0.5%,其他处理中均未出现变异株。
　　表 3　　离子注入对羽扇豆生长发育的影响
处理 CK H+ C+ Cu+
3×1017 5×1017 1×1013 5×1013 9×1012
株幅/cm 28.3a 36.2a 34.2a 36a 29.6a 27.8a
叶径/cm 12a 11a 13a 12a 10a 9a
初花 4.28 4.11 4.14 4.13 4.14 4.8
终花 5.3 4.23 4.24 4.28 4.25 4.20
花期/d 5 12 10 15 11 12
花色 白色 白色 白色 白色 白色 淡黄色
结实率 19.93a 15.34a 10.96a 16.73a 18.91a 15.1a
种子数/粒 351 121 543 261 365 355
种子千粒重/g 19.658 17.355 16.022 15.709 18.082 17.465
变异植株数 0 0 1 0 0 0
变异率/ % 0 0 0.5 0 0 0
3　讨论
3.1　不同离子注入对羽扇豆生长发育的影响
在某种意义上说 ,离子注入诱变育种是利用注入离
子对目标材料造成一定程度的损伤 ,从而引起染色体结
构的变异而得到变种。这种损伤对植物的萌发起到一
定的抑制作用 ,但同时也有研究表明离子注入植物体
内 ,能够提高植物的发芽率[ 15-16] 。试验首次以离子注入
处理羽扇豆种子 ,结果表明 ,不同离子注入羽扇豆后 ,对
羽扇豆种子的萌发影响作用不同。低能 H+离子在 3×
1017 ～ 5×1017 ions/cm2范围内抑制了羽扇豆的发芽 ,并
对植物体产生损害 ,成活率降低。9×1012 ions/cm2的
Cu+离子和 1×1013 ～ 5×1013 ions/cm2浓度范围内的C+
离子可刺激羽扇豆种子的萌发 ,提高羽扇豆的出苗率 ,
存活率显著高于对照。
离子注入的种类和能量对植物变异的现蕾期有较
大的影响 ,而且此影响是非定向的[ 11] 。该试验结果表
明:不同离子注入处理羽扇豆种子 ,对成活羽扇豆的花
色影响不明显 ,但可使羽扇豆的花期提前14 ～ 20 d。羽
扇豆花期 5～ 6月 ,不耐酷热 ,要求夏季凉爽[ 2] 。因此 ,提
前 2 ～ 3周花期对于羽扇豆在我国大部分地区的推广繁
殖有一定的意义。
3.2　羽扇豆离子注入的适宜离子及剂量筛选
变异率的高低是衡量诱变效果的重要因素之一 ,适
宜的剂量是获得较高突变率和拓宽变异谱的关键。通
常以 LD50(使50%植株死亡的剂量)来选择适宜的剂量 ,
并在此剂量上 、下相差 20%范围内再选剂量进行处理 ,
作为产生更多有益突变的适宜注入剂量。试验应用5×
10
17
ions/cm2 H+离子获得变异植株一株 ,同时 5×1017
H
+离子处理后的羽扇豆出苗率和成活率为对照的 50%
左右 ,因此 H+离子注入的半致死剂量可能为 5×1017
ions/cm2 ,而Cu+离子和 C+离子的半致死剂量在该试验
中未能反映出。因此 ,羽扇豆离子注入的适宜剂量是
H
+
30keV 5×1017 ions/cm2 ,在此剂量上下可对羽扇豆进
行离子注入处理 ,选择有益突变体。
参考文献
[ 1] 　王小铃,曾德庆 ,高柱.羽扇豆研究进展及其在我国发展的技术策略
[ J] .江西科学, 2007, 25(4):442-449.
[ 2] 　楚爱香.多叶羽扇豆的引种栽培[ D] .北京:北京林业大学硕士学位
论文, 2003.
[ 3] 　楚爱香,张要战 ,李艳梅.多叶羽扇豆种子发芽条件的研究[ J] .种子,
2005 ,24(2):42-43.
[ 4] 　贾永华,王飞 ,张占艳.硫酸和PEG 处理对多叶羽扇豆种子萌发和
某些生理生化指标的影响[ J] .西北农业学报 ,2006 ,15(3):104-108.
[ 5] 　庞长民,刘安成 ,王庆,等.pH 和光照对盆栽多叶羽扇豆生长发育的
影响[ J] .西南大学学报, 2008, 30(6):78-81.
[ 6] 　梁瑞霞,李春俭 ,宋建兰.6-BA对缺磷白羽扇豆根系形成和有机酸分
泌的影响[ J] .植物生理与分子生物学学报 , 2004 , 30(6):619-624.
[ 7] 　田中民,李春俭 ,王晨.子叶磷在白羽扇豆缺磷适应性反应中的作用
[ J] .西北植物学报, 2001 , 21(1):59-66.
[ 8] 　海林 ,肖世和 ,闫长生.羽扇豆种间遗传差异 AFLP 分析[ J] .中国农
业科学 , 2002 ,35(8):911-915.
[ 9] 　张涛 ,王淑芳 ,褚仲杰,等.低能N +注入凤仙花的变异检测[ J] .北京
师范大学学报(自然科学版),2006 ,42(2):171-173.
[ 10] 王丹 ,任少雄 ,李卫锋 ,等.电子束和离子注入处理鸡冠花种子对当
代(MO)植株生长发育影响的初步研究[ J] .辐射研究与辐射工艺学报,
2006 ,24(3):188-192.
[ 11] 谢克强,张香莲 ,杨良波 ,等.白莲的离子注入诱变育种试验研究[ J] .
江西园艺 ,2004(6):80-82.
[ 12] 毛培宏,郝微丽 ,金湘,等.离子注入某些花卉种子的生物效应[ J] .北
方园艺 , 2003(5):56-57.
[ 13] 秦贺兰,张西西.小菊自交种子离子束注入育种效应[ J] .安徽农学通
报 ,2007 ,18(13):30-31.
116
北方园艺 2009(7):117 ～ 119 ·研究简报 ·
蛇 苔 组 织 培 养 初 探
韩 继臣 , 沙 　伟
(齐齐哈尔大学生命科学与工程学院,黑龙江齐齐哈尔 161006)
　　摘　要:以蛇苔配子体为材料 ,以 Prat和MS为基本培养基 ,初步研究了蛇苔组织培养的基
本条件。结果表明:在 Prat培养基上蛇苔未经原丝体阶段直接长出配子体。在不添加任何生长
调节物质的 MS培养基上 ,仅加入 3%～ 5%的葡萄糖 ,即可以诱导出蛇苔愈伤组织。蛇苔愈伤组
织在 MS+4%葡萄糖+1.0 mg/ L 2 ,4-D上分化长出叶状蛇苔配子体。
关键词:蛇苔;组织培养
中图分类号:S 682.34;S 603.6　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2009)07-0117-03
　　蛇苔又称蛇地钱(Conocephalum conicum)为蛇苔科
苔类植物 ,植物体叶状 ,深绿色 ,革质 ,略具光泽 ,花纹很
像一种蛇的皮。生于溪边林下阴湿碎石和土上 ,在我国
各地均有分布。世界范围内主要分布于欧洲 、美洲 、亚
洲中部及东部[ 1] ,资源比较丰富。蛇苔具有较为浓烈的
香气 ,国外的天然药物化学家从日本蛇苔乙醚提取物中
分离得到了几个倍半萜类化合物[ 2-3] ,结构骨架比较新
第一作者简介:韩继臣(1982-),男 ,硕士, 主要研究方向为植物遗
传。
通讯作者:沙伟(1963-),女 ,教授 ,博士生导师 ,现从事植物学和植
物遗传学教学与科研工作。
收稿日期:2009-02-10
颖。蛇苔提取物主要化学成分为蛇苔甲素 、Glutamic de-
hydrogenaes、蛇苔乙素 、Glutamateoxalatetran-saminase 、α-
杜松烯和糖醛酸(Uronic acid)、半月苔酸(Lunularic acid)
等。用于治疔清热解毒 、消肿止痛 、疮痛肿 、毒蛇咬伤、
外伤骨折 、烧烫伤等具有很高的药用价值。蛇苔提取物
产品已出口欧美 、日本 、法国等国家。蛇苔虽然分布广 ,
生物量相对较大 ,但也难以满足生产需要 ,长期大量采
集必将造成环境破坏 ,物种灭绝。该研究希望能够利用
组织培养解决这一问题 ,并就此作了一些探讨。
1　材料和方法
1.1　材料
蛇苔(Conocephalum conicum L.Dumort)采自小兴
安岭地区。
[ 14] 江泽鹏 ,刘善荣,王东雪.不同肉桂种源苗期生长差异及质量评价
[ J] .林业科技开发 ,2008 ,22(2):74-76.
[ 15] 李光友 ,徐建民 ,白嘉雨 ,等.离子注入对桉树萌发及苗期生长的影
响[ J] .中南林业科技大学学报, 2007, 27(5):44-48.
[ 16] 梁秋霞,黄群策 ,曹刚强,等.低能离子束注入不同蔬菜种子后的剂
量效应[ J] .北方园艺 , 2007(5):1-4.
Effects of Implanted Ion on Plant Growth and Development of Lupinus Polyphyllus
WANG Qing1 , LIU An-cheng1 , YAN Yi-xin2 , PANG Chang-min1
(1.Xi an Botanical Garden of Sha anxi Province , Xi an , Shanxi 710061 , China;2.Xi an Technological University , Xi an , Shanxi 710032 ,
China)
Abstract:The grow th and development of Lupinus polyphyl lus seeds with dif ferent ion at dif ferent dosage implanted
were studied.Results showed that the seedling emergence rate and survival rate was induced in the dosage 3×1017 ,5×
1017 H+/cm2 , but improved in the dosage 1×1013 ,5×1013 C+/cm2 .It s no significant impact on plant height , plant
width , diameter of leaf , f lower color and setting percentage , but can be ahead of florescence 14 ～ 20 days with different
ion.
Keywords:Lupinus polyphyllus lindl.;Ion implantation;Grow th and development
117