全 文 ：第 28 卷 第 2 期 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 Vol.28, No.2
2010 年 4 月 J. Radiat. Res. Radiat. Process. April 2010
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安徽省科技攻关（06013119B）、国际合作项目（09080703043）资助
第一作者：丁增成，男，1964 年 6 月出生，2008 年毕业于安徽农业大学园艺系，副研究员，目前主要从事苗木花卉育种研究
收稿日期：初稿 2009-07-20，修回 2009-08-24
6 0Co γ 射线诱变分化态紫叶酢浆草再生体系的研究
丁增成 1,2 任 杰 1 朱立武 2 王 艳 1 刘祚军 1 唐 菲 1 史 丹 1 徐宏青 1
1（安徽省农业科学院农业工程研究所 合肥 230031）
2（安徽农业大学果树学重点实验室 合肥 230036）
摘要 为探索紫叶酢浆草的诱变方法，利用 60Co γ 射线诱变，研究处于分化态的紫叶酢浆草叶片诱导形成的
再生体系。结果表明，处于分化态的紫叶酢浆草再生体系的愈伤组织不定芽、不定根的诱导数量随剂量的升
高而降低。再生苗株高测量显示，10 Gy 的辐照剂量对再生苗株高的影响不显著，25 Gy、50 Gy 的辐照剂量
处理能显著抑制再生苗的株高，其中经 50 Gy 辐照处理的再生苗株高仅为对照的 36%。60Co γ 射线照射对分化
态的紫叶酢浆草再生体系诱发的变异类型主要有叶数、叶形、叶色等表型变异，其中以叶数变异为主（占变
异总数的 76%）。M2代表型变异频率为 2.9%，表型变异仍以叶数变异为主。
关键词 γ 射线，紫叶酢浆草，分化态
中图分类号 Q691, Q256, Q254, Q319+.31

花卉辐射诱变育种是利用 γ 等射线诱发花卉基
因和染色体畸变，获得有价值的新突变体，从而育
成优良品种。该方法育种成本低，突变频率高，比
自然突变频率高 100—1000 倍，引起花卉形态结构
和生理生化多方面的变异，结合组培技术，可在较
短时间内育出花卉新品种。
文献[1]报道，采用辐射诱变育种技术已在营
养繁殖植物中育出 465 个突变品种，其中大多数是
花卉植物，包括菊花、大丽花、杜鹃花、秋海棠、
石竹、月季等花卉种类。辐照处理材料包括球茎、
鳞茎、插条、种子、丛生芽、植株等，经组织培养
产生的愈伤组织、胚状体、组培苗也可用于照射处
理[2]。组培技术与辐射诱变育种相结合大大发展了
辐射诱变育种，并使育种效率得到很大的提高，原
因是：利用离体培养技术可以有效地分离突变组织；
可以在有限的空间处理大量材料，筛选后变异体立
即可以扩繁；由不定芽发生或体细胞胚状体再生，
可以得到单个细胞起源的同质变异体，突变性状易
于稳定等。随着越来越多植物组培技术的建立，辐
射与组培技术相结合的育种方式以其独特的优势，
受到广大育种工作者的青睐。洪亚辉等[3]研究认为，
组织培养结合辐射诱变进行菊花育种，可以得到丰
富的变异体，提高变异频率，增加选择机会，缩短
育种周期。目前，组培与辐射技术相结合已在豆瓣
绿[4]、口红花[5]、菊花[6]、多枝赖草、高羊茅[7]等少
数几种植物上得以成功应用。
三角紫叶酢浆草（Oxalis triangularis purpurea）
又名感应草、浅紫花酢浆草、红叶酢浆草，为酢浆
草科酢浆草属多年生草本，丛生叶长柄，三小叶倒
阔三角形，顶端凹缺，常年紫红色，形似飞舞的紫
蝴蝶，到了晚上，叶片合拢呈“睡眠状”，独具特
色，是一种优良的彩叶地被植物，具有色彩鲜艳、
观赏期长、易于形成大色块景观的特点，市场潜力
广阔。分化态紫叶酢浆草再生体系 DNA 处于旺盛
分裂状态，研究紫叶酢浆草再生体系对 60Co γ射线
的辐射敏感性，对探索新的诱变材料、诱变方法，
提高诱变育种效率具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 实验材料
紫叶酢浆草叶片。
1.2 方法
1.2.1 紫叶酢浆草再生体系的建立 利用本实验室
建立的“一步法”诱导紫叶酢浆草再生体系（该体
系为愈伤组织以及已经形成的不定根、不定芽等器
官的总称）。“一步法”诱导紫叶酢浆草再生体系，
即把外植体接种于一种培养基上，通过优化培养基
的配方，使外植体诱导成愈伤组织，然后在同一培
养基上诱导成苗，并高效增殖。培养基的配方为
MS+KT 1.0 mg/L + 6-BA 0.5 mg/L + NAA 0.5 mg/L，
详见文献[8]。
1.2.2 分化态再生体系及其诱变的剂量 接种后
76 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 第 28 卷

35 d 的紫叶酢浆草再生体系，此时，再生体系已经
形成部分不定根，并刚刚开始形成不定芽，该时期
再生体系处于最旺盛的分化状态，特称之为分化态
再生体系。60Co γ 射线辐照分化态再生体系的辐照
剂量设三个梯度，分别为 10 Gy、25 Gy、50 Gy，
剂量率 2 Gy/min，一次性照射，照射时把外植体连
同三角瓶一起放入辐照室。每个处理 20 个三角瓶
（40 块外植体），实验重复三次。60Co γ 射线照射
在本所辐照中心完成。
1.2.3 评价诱变效果的指标 “一步法”诱导紫叶
酢浆草再生体系，不需进行继代培养就可对照射后
植株生长情况进行统计，在接种后培养的第 42 天
（因植株的诱导需要一段时间，统计时间不宜过
早），统计每块外植体产生不定根、不定芽的数量；
植株形成后，统计表型变异频率，表型变异频率指
诱发的叶数、叶形、叶色、分支变异等不同于对照
的表型的变异率。
1.2.4 变异株无性二代（M2）变异的频率与变异类
型 每次取 10 株当代表现为变异性状的单株，每株
取两片叶片，接种于上述培养基上，进行无性 M2
代遗传稳定性试验，接种后 50 d，统计 M2 代表型
变异频率与变异的类型。M2 观察群体数：275 株，
实验重复三次。
1.2.5 统计方法 本实验数据的统计方法采用
Student’s t test 检验。“1”、“2”分别表示 1%、
5%水平上差异显著。
2 结果与分析
2.1 60Co γ 射线辐照剂量对不定芽的诱导数量的
影响
图1为辐照剂量对不定芽诱导数量的影响曲线图。








Fig.1 Effect of 60Co γ-rays irradiation on the number of adven-
titious bud of Oxalis triangularis purpurea regeneration system
Value (means ± standard errors of the mean, SEM) with
(1) or, (2) is significantly (p<0.05 or p<0.01) different from the
non- irradiatied control
从图 1 可以看出，当照射剂量分别为 10 Gy、
25 Gy、50 Gy 时，平均每块外植体诱导产生不定芽
的数量分别为 6.5、4.3 和 1.9 个/块，而对照为 7.6
个/块，随着剂量的升高，不定芽的诱导数降低。说
明不定芽对 60Co γ 射线照射较为敏感。
2.2 照射剂量对不定根诱导数量的影响
图 2 为照射剂量对不定根诱导数量的影响曲线
图。从图 2 可以看出，当辐照剂量分别为 10 Gy、
25 Gy、50 Gy 时，平均每块外植体诱导产生不定根
的数量分别为 11.8、10.5、8.3 条，而对照为 12.2
条，随着剂量的升高，不定根的诱导数也降低。
由于在第 35 天的再生体系，在照射前已经分化
形成一定数量的不定根，因而不定根随辐照剂量增
加而降低的幅度明显小于不定芽的降低幅度（见图
1 和图 2）。









Fig.2 Effect of 60Co γ-rays irradiation on the number of adven-
titious root of Oxalis triangularis purpurea regeneration system
Value (means ± standard errors of the mean, SEM) with
(1) or, (2) is significantly (p<0.05 or p<0.01) different from the
non- irradiatied control
2.3 辐照剂量对再生苗株高的影响
图 3 为辐照剂量对再生苗株高的影响曲线图。
由图 3 可以看出，10 Gy、25 Gy、50 Gy 的剂量照射
紫叶酢浆草再生体系，再生苗的株高分别为 2.4 cm、
1.9 cm、0.9 cm，对照为 2.5 cm，10 Gy 的辐照剂量
对株高的影响不显著，25 Gy、50 Gy 的剂量辐照能
显著抑制再生苗的株高，其中经 50 Gy 辐照处理的
再生苗株高仅为对照的 36%。









Fig.3 Effect of 60Co γ-rays irradiation on length of regener-
ated seedling of Oxalis triangularis purpurea
Value (means ± standard errors of the mean, SEM) with
(1) is significantly (p<0.05) different from the non-irradiatied
control
第 2 期 丁增成等：60Co γ 射线诱变分化态紫叶酢浆草再生体系的研究 77

2.4 照射剂量对表型变异频率及变异类型的影响
图 4 为辐照剂量对表型变异频率的影响曲线
图。从图 4 可以看出，60Co γ 射线辐照处于分生态
的紫叶酢浆草再生体系能大幅度提高诱变效果，
10 Gy、25 Gy、50 Gy 的照射剂量的表型变异频率
分别为 3.1%、4.8%、5.6%，对照为 0.08%。随着辐
照剂量的升高至 50 Gy，表型变异频率亦随之升高。
当剂量为 50 Gy 时，植株的分化率及分化苗的生长
速度显著降低。因而，本文认为 25 Gy 的剂量是辐
照分化态紫叶酢浆草再生体系的最适宜剂量。







Fig.4 Effect of 60Co γ-rays irradiation on the phynotype mu-
tation rate of Oxalis triangularis purpurea regenerated
Value (means±standard errors of the mean, SEM) with
(1) is significantly (p<0.05) different from the non-irradiatied
control
图 5 为辐照剂量对几种变异类型的影响，从图
5 可以看出，60Co γ 射线辐照诱发产生丰富的变异
类型，表型变异主要有叶数、叶形、叶色等变异，
叶数变异（主要有单叶变异、复叶变异、四叶变异、
五叶变异等 36 株）、叶形变异（对称型缺口变异等
5 株）、叶色变异（桃红色变异 2 株），所占的比例
分别为 76.6%、10.6%、4.2%，其它类型的变异（诱
导开花变异、分支变异等 4 株），占 8.6%。









Fig.5 The proportion of mutation type of Oxalis triangularis
purpurea
2.5 M2 代表型变异频率及类型
当代表现为变异性状的单株的叶片接种在培养
基上诱导成植株（M2），在 825 株 M2代观察群体中，
变异性状能够遗传的单株为 24 株，大多数 M2 单株
（801 株）变异性状不能够遗传。M2代表型变异频
率为 2.9%。图 6 为 M2 群体变异类型，从图 6 可以
看出，发生叶数变异的为 17 株，占变异总数（M2
发生变异的共 24 株）的 70.9%，仍表现为以叶数变
异为主；发生叶色与叶型变异的均为 2 株，占变异
总数的 8.3%；其它类型的变异为 3 株。








Fig.6 The proportion of several mutations generated from M2 group
3 讨论
多数研究表明愈伤组织对外界环境较为敏感。
郑维鹏等[5]研究认为采用 γ 射线辐射口红花幼芽，
辐照剂量率为 1.72 Gy · min-1，剂量为 40—45 Gy 时，
诱变频率可达 6%。葛荣朝等[7]研究认为 EMS 溶液
对多枝赖草、高羊茅愈伤组织的半致死体积分数分
别为 6 mL/L 和 8 mL/L。文献[9]研究认为，经白桦
愈伤组织 γ 射线和 EMS 处理后，愈伤组织的生长受
到抑制，分化率显著降低。
愈伤组织（再生体系）的诱变研究已有一些报
道[3-7]，本文进一步研究了愈伤组织（再生体系）所
处的培养状态对 60Co γ射线辐射敏感性的差异。处
于旺盛分生态的愈伤组织（再生体系），其 DNA 处
于更为旺盛的复制状态，对 60Co γ射线等诱变因子
更为敏感。
本研究显示，即使是 10 Gy 的较低剂量也能抑
制不定芽及不定根的形成，当辐照剂量增大时，不
定芽、不定根的诱导数量随之降低，株高受到抑制。
实验中不定根数随剂量降低幅度显然小于不定芽的
降低幅度，这可能与照射时紫叶酢浆草再生体系所
处的状态有关，在外植体接种后的第 35 天，再生体
系处于分化态，这时已经有若干不定根形成，而不
定芽刚开始萌动，因而辐照对不定根、不定芽的影
响表现为不定根数随剂量升高而降低幅度小于不定
芽的降低幅度。10 Gy 的剂量对再生苗的株高影响
不大，但当剂量增大时，再生苗的株高随之降低。
据报道[4,6,10]，花卉愈伤组织诱变育种取得了
可喜的成绩。马燕等[4]通过组织培养手段，用 60Co
γ 射线辐照豆瓣绿愈伤组织，获得了变异植株。林
祖军等 [6]研究认为电子束辐射菊花组培苗的适宜
剂量为 30—50 Gy，后代变异频率高、性状稳定，
且变异程度大、幅度广，在诱发花色、花瓣、开花
期变异上效果较好。陈香波等[10]对金边瑞香组培苗
78 辐 射 研 究 与 辐 射 工 艺 学 报 第 28 卷

实施 60Co γ射线诱变，确立适宜的辐射剂量为 7 Gy，
并获得少数耐低温变异体。
本研究认为对分化态的愈伤组织（再生体系）
进行诱变更为有效。分化态紫叶酢浆草再生体系诱
变的适宜剂量为 25 Gy，当剂量较小时变异频率降
低；当剂量较大时，紫叶酢浆草分化率及再生苗的
生长都受到抑制，不利于育种工作的开展。照射分
化态的紫叶酢浆草产生丰富的变异类型，变异以叶
数变异为主，其诱变机理还有待于进一步研究。
M2 代表型变异频率为 2.9%，叶数变异仍占大
多数，这可能与紫叶酢浆草的遗传特性有关。接近
于 10 Gy 处理的当代表型变异频率，相对于自然变
异表现为较高的变异频率，但大多数表型变异不能
在后代遗传，给育种工作增加了工作难度。
参考文献
1 Ahloowalia B S, Maluszynski M. Euphytica, 2001, 118(2):
167-173
2 王丹, 任少雄, 苏军, 等. 核农学报, 2004, 18(6): 443- 447
WANG Dan, REN Shaoxiong, SU Jun, et al. Acta Agri
Nucl Sin, 2004, 18(6): 443- 447
3 洪亚辉, 朱兆海, 黄璜, 等. 湖南农业大学学报(自然科
学版), 2003, 29(6): 457-461
HONG Yahui, ZHU Zhaohai, HUANG Huang, et al. J
Hunan Agric Univ (Natural Science Edition), 2003, 29(6):
457-461
4 马燕, 程金水. 北京林业大学学报, 1987, 9(3): 325-326
MA Yan, CHENG Jinshui. Journal of Beijing Forestry
University, 1987, 9(3): 325-326
5 郑维鹏 , 王志洁 , 赖喜荣 , 等 .福建林业科技 , 1999,
26(4): 18-21
ZHENG Weipeng, WANG Zhijie, LAI Xirong, et al.
Journal of Fujian Forestry Science and Technology, 1999,
26(4): 18-21
6 林祖军, 孙纪霞, 崔广琴, 等. 山东农业科学, 2000, (5): 10-11
LIN Zujun, SUN Jixia, CUI Guangqin, et al. Shandong
Agric Sci, 2000, (5): 10-11
7 葛荣朝, 赵宝存, 秘彩莉, 等. 河北师范大学学报 (自
然科学版), 2007, 31(4): 531-534
GE Chaorong, ZHAO Baocun, BEI Caili, et al. Journal of
Hebei Normal University (Natural Science Edition), 2007,
31(4): 531-534
8 任杰, 丁增成, 刘祚军, 等. 中国农学通报, 2009, 25(3):
60-62
REN Jie, DING Zengcheng, LIU Zuojun, et al. Chinese
Agricultural Science Bulletin, 2009, 25(3): 60-62
9 唐敬轩. 白桦愈伤组织的 60Co γ 射线和 EMS 诱变研究.
硕士学位论文, 东北林业大学, 2007
TANG Jingxuan. Study on 60Co γ-rays and EMS Mutage-
nesis on Callus of Betula Platyphylla. Master’s degree
thesis, Northeast Forest University, 2007
10 陈香波, 罗玉兰, 李团锦, 等. 园林科技, 2004, (3): 19,
26-27
CHEN Xiangbo, LUO Yulan, LI Tuanjin, et al. Yuan Lin
Ke Ji, 2004, (3): 19, 26-27
Study on the radiation research of differentiation state
oxalis triaggularis purpurea regeneration system by 60Co γ-rays
DING Zengcheng1,2 REN Jie1 ZHU Liwu2 WANG Yan1
LIU Zuojun1 TANG Fei1 SHI Dan1 XU Hongqing1
1(Institute of Agricultural Engineering, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Hefei 230031, China)
2(Key Laboratory of Pomology, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China)
ABSTRACT To study the mutation method of Oxalis triangularis purpurea, the Oxalis triangularis purpurea re-
generation system generated from the leaf was irradiated by 60Co γ-rays. It shows that the number of adventitious bud
and root induced from the differentiation state Oxalis triangularis purpurea regeneration system are cut down with
the increment of absorbed doses. After growth seedling length has not distinctly reduced while the absorbed dose is
10 Gy. And it has reduced at 25 Gy and 50 Gy of 60Co γ-rays irradiation with the differentiation state tissue of Oxalis
triangularis purpurea. The mutation, such as leaf number, leaf colour and leaf shape mutation, mainly the leaf number
mutation (76% of the total mutation) occur in the 60Co γ-rays irradiated group. The M2 mutation rate is 2.9%, and the
main mutations are leaf number mutations.
KEYWORDS γ-rays, Oxalis triangularis purpurea, Differentiation state
CLC Q691, Q256, Q254, Q319+.31