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~(60)Co-γ射线辐照百合鳞茎诱变育种研究初报



全 文 :0 引言
百合(Lilium spp.)为百合科百合属多年生鳞茎植
物。中国是百合的起源中心,全世界百合属植物约
100种,其中中国原产55种[1]。20世纪初,欧洲人发现
并引种了原产中国的岷江百合,立即被用作杂交育种
材料,培育出数千个适应性强、抗病的新品种,但优良
的商品切花品种仅有近百个[2]。中国百合育种工作开
展较晚,最早为上海园林所黄济明[3]育成的王百合×大
卫百合的远缘杂种,之后黄济明等[4]又有选育出其他
类型远缘杂种的报道,杨利平等[5]通过用常规杂交法
及切割花柱授粉方法相结合选育出7个抗寒百合新品
系。多年来通过常规杂交育种,百合的品种不断出新,
由于其远缘杂交不亲和性的限制,人们也在尝试其他
各种途径[6]。陆长旬等[7]通过辐射亚洲百合鳞茎,对其
染色体畸变进行研究,推测花粉败育时期是在四分体
形成之后。张克中等 [8]对 4种百合种球用不同剂量
60Co辐射后,扦插其外部鳞片诱发小仔球(或不定芽植
株),种植其中心部分观察当代种球变异情况。结果表
明王百合、‘Berlin’适宜的处理剂量1~3 Gy;‘Pollyana’、
‘Romona’适宜处理剂量是 1~2 Gy;4、5 Gy已达到致
死剂量。张克中等[9]进行的辐射百合鳞片扦插诱生的
不定芽植株变异研究,从不定芽植株的突变率来看,
基金项目:沈阳市科技共建项目“沈北新区花卉专家服务团”;抚顺市科技共建项目“清原县花卉生产示范基地建设”。
第一作者简介:赵兴华,男,1973年出生,吉林白城人,副研究员,硕士,从事花卉新品种选育及栽培技术推广工作。通信地址:110161辽宁省沈阳市
沈河区东陵路84号辽宁省农业科学院园艺分院,Tel:024-31025677,E-mail:wuhh1997@yahoo.com.cn。
收稿日期:2013-07-29,修回日期:2013-08-27。
60Co-γ射线辐照百合鳞茎诱变育种研究初报
赵兴华,吴海红,杨佳明
(辽宁省农业科学院园艺分院,沈阳 110161)
摘 要:以 60Co-γ射线辐照处理切花百合‘科瓦拉’、‘不同凡响’、‘双重惊喜’鳞茎,开展辐射诱变育种试
验。经 0、3、6、9 Gy60Co-γ处理的成苗(株)率‘科瓦拉’分别为 100%、37.5%、0和 0;‘不同凡响’的成苗
(株)率分别为100%、35%、7.5%、2.5%;‘双重惊喜’的成苗(株)率分别为100%、100%、66.7%、0。结果表
明,各处理对百合植株的生长和发育出现较明显的辐射损伤,主要表现在植株变矮,单株叶片数减少,
花蕾数减少,开花延迟。用 60Co-γ射线辐射诱变切花百合有明显效果,适宜诱变剂量因品种不同而
变化。
关键词:百合;辐照;60Co-γ射线;诱变育种
中图分类号:S6 文献标志码:A 论文编号:2013-2050
60Co-γ Ray Irradiation Lily Bulbs Preliminary Study on Mutation Breeding
Zhao Xinghua, Wu Haihong, Yang Jiaming
(Horticulture Branch, Liaoning Academy of Agriculture Sciences, Shenyang 110161)
Abstract: 60Co-γ ray irradiation Lilium‘Corvara’,‘Extraordinary’,‘Double Surprise Bulbs’, to carried out
radiation mutation breeding experiment. The 0, 3, 6, 9 Gy 60Co-γ treated seedling (strain) rate‘Corvara’were
100%, 37.5%, 0 and 0;‘Extraordinary’seedling (strains) were 100%, 35%, 7.5%, 2.5%;‘Double Surprise
Bulbs’seedling (strains) were 100%, 100%, 66.7%, 0. The results showed that the treatment on the Lilium
plant growth and development had obvious radiation damaged, mainly in the plants grew shorter, reduced the
number of leaves per plant, bud reduced the number of delayed flowering. With 60Co- γ ray radiation
mutagenesis Lilium had a demonstrable effect, suitable for mutagenesis dose due to different varieties have
changed.
Key words: Lilium; irradiation; 60Co-γ rays; mutation breeding
中国农学通报 2014,30(10):174-176
Chinese Agricultural Science Bulletin
赵兴华等:60Co-γ射线辐照百合鳞茎诱变育种研究初报
‘Pollyana’的辐射诱发适宜剂量为 1~2 Gy,王百合及
‘Romano’的适宜剂量为 1~3 Gy。笔者是在前人研究
的基础上应用 60Co-γ射线进行百合鳞茎辐照诱变育种
试验,探索适宜的诱变方法以及辐照对近年来表现较
好的百合新品种生长发育的影响,为成功选育百合新
品种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
从荷兰进口的百合种球,鳞茎大小为周径 16~
18 cm,‘不同凡响’鳞茎150粒,‘科瓦拉’鳞茎150粒,
‘双重惊喜’鳞茎100粒。
1.2 试验方法
2013年 3月 7日,在辽宁省农业科学院辐照中心
对‘不同凡响’、‘科瓦拉’、‘双重惊喜’鳞茎进行 60Co-
γ射线辐射处理,鳞茎数量 340粒。试验设 4个辐照剂
量处理,分别为0、3、6和9 Gy。‘不同凡响’和‘科瓦拉’
品种每个处理鳞茎数40粒,‘双重惊喜’品种每个处理
鳞茎数6粒。
定植前,将各处理鳞茎放置于恶霉灵 500倍液和
吡虫啉 1000倍液浸泡 30 min。控干水后定植。定植
株行距15 cm×30 cm,覆土厚度8 cm。于2013年3月8
日定植于辽宁省农业科学院花卉所温室内。按常规生
产进行栽培管理,调查记录出芽时间、现蕾时间、植株
高度、叶片数、花蕾数、花大小、开花期等数据,
2 结果与分析
2.1 60Co-γ射线辐照百合鳞茎各处理成活状况
通过表1可以看出,随着 60Co-γ射线辐照剂量的增
加,百合鳞茎受损伤程度加重,成活率显著降低。各品
种间抗辐射的能力也有明显不同,其中‘科瓦拉’抗辐
射的能力最弱,6 Gy的辐射剂量鳞茎已经全部死亡;
‘不同凡响’品种抗辐射的能力最强,可以达到9 Gy的
辐射剂量。
2.2 60Co-γ射线辐照各处理植株生长发育状况
分别于开花期对各处理百合植株生长发育状况进
行调查(表2),利用DPS软件进行数据处理。
随着辐射剂量的增加,‘不同凡响’的株高、叶片数
明显降低,各处理达到显著水平。除对照开花外,其他
处理花芽均受到严重伤害,无一长出花蕾,说明 3 Gy
的剂量对‘不同凡响’的花芽已经是致死剂量。
总株数
成活率/%
株高/cm
株高占对照/%
株高变幅/cm
叶片数
叶片数占对照/%
叶片数变幅
花蕾数
抽花株率/%
不同凡响
0 Gy
30
100
73.38a
100
70~77
35.28a
100
30~39
4.89a
100
3 Gy
40
35
15.5b
21.12
8~27
18.57b
52.64
9~30


6 Gy
40
27.5
10.55c
14.38
6~18
13.2c
36.85
10~16


9 Gy
40
7.5
7.33d
10
5~9
9.67d
27.41
9~10


科瓦拉
0 Gy
30
100
82.26a
100
78~90
33.54a
100
29~37
4.29a
100
3 Gy
40
37.5
28.53b
34.68
11~57
19.67b
58.65
12~30
0.2b
13.33
6 Gy
40









9 Gy
40









双重惊喜
0 Gy
10
100
85.21a
100
81~94
58.23a
100
52~69
6.38a
100
3 Gy
30
96.67
16.33b
19.16
8~20
31.17b
53.53
14~47


6 Gy
30
66.67
12.43c
14.59
8~16
13.51c
23.2
9~17


9 Gy
30









不同凡响
科瓦拉
双重惊喜
处理/Gy
0
3
6
9
合计
0
3
6
9
合计
0
3
6
9
合计
定植鳞茎个数
30
40
40
40
150
30
40
40
40
150
10
30
30
30
100
获得植株数
30
14
11
3
58
30
15
0
0
47
10
29
20
0
59
表1 60Co-γ射线辐照鳞茎各处理情况
表2 60Co-γ射线辐照试验不同处理植株生长发育状况
注:表中小写字母代表0.05差异显著性水平,具有相同字母代表差异不显著,具有不同字母表示差异显著。下同。
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中国农学通报 http://www.casb.org.cn
6 Gy的处理已经致使‘科瓦拉’的鳞茎全部死
亡。3 Gy处理株高、叶片数、花蕾数与对照达到了显
著水平。2013年7月5日,受辐照处理的植株开花,在
花朵的性状上并没有发生变异,只是开花时间比对照
延迟20天,说明3 Gy的剂量处理对‘科瓦拉’的鳞茎偏
低,不能引起花朵性状的改变。
随着辐照剂量的增加,‘双重惊喜’的株高、叶片
数、花蕾数显著降低,与株高和叶片数相比,花芽能承
受的辐射剂量更低。‘双重惊喜’是重瓣百合品种。在
本试验中9 Gy是‘双重惊喜’的致死剂量。
3 结论
(1)以 60Co-γ射线辐照处理切花百合‘科瓦拉’、
‘不同凡响’、‘双重惊喜’鳞茎,随着 60Co-γ射线辐照剂
量的增加,百合鳞茎受损伤程度加重,成活率显著降
低。各品种间抗辐射的能力也有明显不同,其中‘科瓦
拉’抗辐射的能力最弱,6 Gy的辐射剂量鳞茎已经全
部死亡;‘不同凡响’品种抗辐射的能力最强,可以达到
9 Gy的辐射剂量。‘不同凡响’的株高、叶片数明显降
低,各处理达到显著水平。除对照开花外,其他处理花
芽均受到严重伤害,无一长出花蕾,说明 3 Gy的剂量
对‘不同凡响’的花芽已经是致死剂量。经 0、3、6、9
Gy 60Co-γ处理的成苗(株)率‘科瓦拉’分别为 100%、
37.5%、0和0;‘不同凡响’的成苗(株)率分别为100%、
35%、7.5%、2.5%;‘双重惊喜’的成苗(株)率分别为
100%、100%、66.7%、0。
(2)本试验中只有‘科瓦拉’在3 Gy处理时得到开
花株,更高剂量的处理中均未得到开花株,说明花芽能
承受的辐照剂量较低。各处理对百合植株的生长和发
育出现较明显的辐射损伤,主要表现在植株变矮,单株
叶片数减少,花蕾数减少,开花延迟。不同百合间上述
指标存在一定差异,这可能与不同百合间的遗传差异
有关[10]。可以使用 60Co-γ射线辐射诱变切花百合,适宜
诱变剂量因品种不同而变化。
4 讨论
试验中除对照外的所有处理均对百合的生长发育
有显著抑制作用,主要表现在植株变矮、叶片数减少,
其成活率、株高和叶片数随处理剂量的增加而减少,但
不同品种承受的致死剂量不同。这与王丹等[11]所得的
结果一致。
本试验中只有‘科瓦拉’在 3 Gy处理时得到开花
株,更高剂量的处理中均未得到开花株,说明花芽能承
受的辐照剂量较低。另外本试验使用种球均为在冷库
进行催芽处理的种球,也有可能是生长点暴露在高剂
量下,直接受到损伤,可以在进一步的试验中使用未发
芽的百合种球。另外本试验中百合种球的群体较小,
应该在试验出不同品种百合辐射的致死剂量后,加大
处理的百合群体数量,提高 60Co-γ射线辐射百合的变
异率。
20世纪 90年代以来分子标记技术不断发展,
Caetano Anolles[12]在农作物上利用分子标记,对一些突
变体进行分析,区别真伪突变体,利用与分子标记连锁
的关系对突变基因加以标识,所以对于大多数植物育
种目标来说,寻找效果良好的早期鉴定指标是十分必
要的[13]。从选育方法来看,除抗性育种可以在愈伤组
织水平提前筛选突变体外,由于花卉的主要观赏性状
只有在个体水平上才能表现出来,所以其突变体的选
择主要是在再生植株的群体中进行表型选择[14-15],在今
后的试验中,对辐射后的百合进行早期选择,可以提前
筛选出突变体,为新品种选育奠定基础。
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