全 文 ：上海农业学报　2010 , 26(1):46-49
Acta Agriculturae Shanghai
收稿日期:2009-04-01初稿 , 2010-01-05二改稿
基金项目:2006年“上海市高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金(45004)”资助
作者简介:张　琰(1981-),女 ,硕士 ,讲师 ,主要从事园林植物方面的研究。 E-mai l:zhangyan8108@163.com
文章编号:1000-3924(2010)01-46-04
太空搭载对百子莲 SP1 代生长特性的影响
张　琰 ,卓丽环 ,赵亚洲
(上海农林职业技术学院 , 上海 201600)
摘　要:利用太空搭载百子莲 DBH 、BB、DB早花 、DB 大花 4 个品种的种子 ,通过盆栽试验观测其 SP 1 代搭
载效应。结果表明 , 搭载后 DBH 、DB 早花的出苗率极显著提高 , BB 的出苗率显著提高 , 而 DB 大花的出苗率受
空间条件抑制为0;BB 的株高显著增高 , DB 早花的叶长 、叶最大宽度 、冠幅显著减小;BB 、DBH 分蘖数增加而 DB
早花减少 , BB 、DBH 、DB 早花的叶片 、茎干 、根鲜重均大于地面对照 , 但干重均低于地面对照。
关键词:百子莲;太空搭载;生长特性
中图分类号:S682.1;S129　　　文献标识码:A
The effect of spaceflight on growth of contemporary
Agapanthus af ricanus
ZHANG Yan ,ZHUO Li-huan ,ZHAO Ya-zhou
(Shanghai Vocat ional Technical Col lege of A gricul ture &Forestry ,Shanghai 201600 ,China)
Abstract:The pot experiments wi th the spaceship-carried seeds of 4 A.af ricanus varieties(DBH ,
BB ,DB Zaohua and DB Dahua)were carried out in o rder to study the spacef light effect on the contempo-
rary A.a fricanus.The results show ed that in terms of emergence rate the DBH and DB Zaohua very sig-
nificant ly improved and the BB also significantly did , but the DB Dahua decreased to 0;T he BB signifi-
cantly increased in plant height ,but the DB Zaohua significant ly decreased in leaf leng th ,maximum leaf
width and crow n w idth;The BB and DBH increased in ti ller number but the DB Zaohua low ered;The
BB ,DBH and DB Zaohua increased in f re sh leaf w t., fresh stem w t.and fresh ro ot w t.,but decreased in
all the dry w t.
Key words:A frican-li ly(Agapanthus a f ricanus);Spacef light;Grow th characterist ics
百子莲属(Agapanthus)植物是原产南非的多年生根茎类花卉 ,花序大呈伞形 ,花葶纤长 ,花色白色至
深蓝色 ,开花期长 ,叶片雅致 ,以根 、茎 、叶入药 ,具顺产保胎 、阻止血管收缩等功效[ 1] 。目前国外对百子莲
属植物开展了分类学 、药效及成份分析 、繁殖生理及分子育种等多方面的研究[ 2-5] ;国内对其引种栽培刚
刚起步 ,对百子莲种子生物学 、开花特性 、栽培基质 、鲜切花保鲜 、抗寒新品种选育[ 6-9] 等方面进行了初步
研究 ,但目前对于太空诱变百子莲方面的研究还未见相关报道。
太空环境条件特殊 ,可以使植物细胞发生突变 ,从而产生新品种 ,与常规育种方法相比较 ,此育种方
法具有变异幅度大 、变异稳定 、周期短等优点 ,是培育高产 、优质 、早熟 、抗病农作物新品种 、新种质资源的
有效途径[ 10] 。目前 ,国内主要在诱变材料的保存 、形态学鉴定 、细胞学观察 、生理生化以及分子标记分析
等方面进行了研究[ 11] 。本试验通过对太空搭载百子莲种子的生物学效应研究 ,掌握其生长变异规律 ,以
期为筛选出品质优良 、观赏价值高的百子莲新品种提供理论参考 。
1期 上　　海　　农　　业　　学　　报
1 材 料与 方 法
1.1　材　料
百子莲 4个品种(Agapanthus praecox ssp.orientalis `Big Blue 、A.praecox ssp.o rientalis `Ex tra
La rg e Special Dark Blue 、A.praecox ssp.o rientalis `Dark Blue 早花型和 A.praecox ssp.orientalis
`Dark Blue )的种子于 2006年 10月取自上海农林职业技术学院生态实验室低温冰箱内(上海开普公司
产品),每个品种称取 2份 ,每份 4 g ,1份进行太空搭载试验 ,分别命名为 BB 、DBH 、DB大花 、DB 早花;1
份留作地面对照(CK),分别命名为 CK-BB 、CK-DBH 、CK-DB大花 、CK-DB早花 。
1.2 方 法
1.2.1 太空搭载处理
百子莲 4个品种种子太空搭载选用的是中国西昌发射中心的返回式“长征”二号丙运载火箭 , 2006年
12月 9日 15:00发射升空 ,卫星轨道高度距地面在 200 ～ 300 km ,舱内温度为 10.0 ～ 30.0 ℃,在轨道运
行时间 15 d ,真空度为 10-9 ～ 10-5 Pa ,辐射强度为 180 ～ 186 mR;微重力为 10-3 ～ 10-5 g;12 月 24 日
10:43第 23颗(实践八号)返回式科学与技术试验卫星回舱在四川省中部回收着陆 ,2006年 12月 30 日
0:15返回舱运至中国空间技术研究院;对照组在地面于常温下保存。
1.2.2　栽培试验
2007年 4月进行盆栽试验 ,采用 150 mm×150 mm 的塑料盆钵 ,栽培介质均采用蛭石∶沙=3∶1。设
2个处理 ,百子莲 SP1代搭载组与地面对照组 CK ,植株生长过程中对出苗率 、叶片数 、分蘖数 、冠幅 、株高 、
茎粗 、茎高 、叶长 、叶宽 、叶面积等生长特性进行观察和记录 ,并测定植株地上部鲜重 、干重 ,用 SPSS 软件
统计试验数据并分析其变化规律。
2 结 果与 分 析
2.1　太空搭载对百子莲种子出苗率的影响
结果表明 ,太空搭载后百子莲各品种的出苗率与地面对照均存在一定的差异(表 1)。经太空搭载处
理后 ,搭载 BB 、DBH 、DB 早花 3 个品种的出苗率均高于对照 ,变异幅度由大到小依次为 DB 早花 >
DBH>BB ,且 4个品种对照组的差异均呈显著性水平 。播种过程中 DB大花品种太空搭载组出苗率均为
0 ,可能是由于其承受空间环境胁迫的能力较小 ,种子在搭载过程中受到了较大的生理损伤造成的 ,但总
体趋势是太空搭载诱变对百子莲种子出苗率有促进作用[ 3] 。
表 1　太空搭载百子莲出苗率的变化
Table 1 Effect of spaceflight on emergence percentage of contemporary African-lily seeds
处理
T reatmen t
出苗率 % Emergence percentage
BB DBH DB Zaohua DB Dahua
太空搭载 Spacef ligh t 50.0＊ 47.2＊＊ 53.8＊＊ 0
CK(w ithout spacef light) 42.1 13.5 5.4 7.7
变幅 Dif ference +7.9 +33.7 +48.4 -7.7
　　注:＊＊为 0.01水平极显著差异 , ＊为 0.05水平显著差异;下同。
Note:The signs ＊＊ and ＊ indicate signifi cant dif ferences at 0.01 and 0.05 levels , respect ively;Th e same below.
2.2　太空搭载对百子莲 SP1 代生长特性的影响
百子莲BB 、DBH 、DB早花 3个品种SP1代生长过程的田间观察发现 , 60%以上的植株叶片变窄 、叶间
距缩短。
2.2.1　太空搭载对 SP1代叶面积的影响
结果表明 ,经太空搭载处理后 ,BB 、DBH 、DB早花 3个品种的叶面积 、叶长 、叶宽 、最大宽度均低于其
对照(表 2),变异幅度由大到小依次为 DB早花>DBH >BB ,说明空间条件明显抑制了 SP1代叶片的生
长。而叶片长宽比变异方向不统一 ,其中 DBH 、BB 2个品种的长宽比高于地面对照 ,分别高于地面对照
0.600和 0.679 ,DB早花的长宽比低于对照 2.755。
方差分析表明 ,太空搭载百子莲各品种的叶面积 、叶宽 、长宽比与地面对照差异不显著 ,说明搭载对
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张　琰 ,等:太空搭载对百子莲 SP 1 代生长特性的影响 26 卷
百子莲各品种的叶面积 、叶宽 、长宽比无明显影响;BB 、DBH 2个品种的叶长 、叶最大宽度与地面对照相
比也不存在显著差异;只有 DB早花品种的叶长 、叶最大宽度与对照存在显著性差异(表 2)。
表 2 太空搭载百子莲 SP1代叶面积的变化
Table 2 Effect of spaceflight on leaf area of contemporary African-l ily
处理
Treatment
叶面积 cm 2
Leaf area
叶长 cm
Leaf leng th
叶宽 cm
Leaf w idth
叶最大宽度 cm
Max leaf w idth
长宽比
Length w idth ratio
BB
DBH
DB
Zaohua
太空搭载 Spacef ligh t 29.544±1.880 19.473±0.779 1.338±0.054 1.953±0.102 14.814±0.381
CK 31.510±2.977 20.128±1.101 1.444±0.074 1.980±0.109 14.135±0.597
太空搭载 Spacef ligh t 32.268±1.954 20.698±0.738 1.426±0.049 1.909±0.084 14.675±0.284
CK 36.880±3.578 22.000±1.285 1.590±0.097 2.055±0.125 14.075±0.713
太空搭载 Spacef ligh t 23.657±1.143 18.615±0.489 1.165±0.036 1.583±0.048 16.584±0.437
CK 29.261±2.546 22.358±2.956＊ 1.367±0.123 3.750±1.163＊ 19.339±4.271
2.2.2　太空搭载对 SP1代形态特征的影响
太空搭载后各品种 SP1代生长过程中的形态指标与地面对照均存在一定的差异 ,且品种不同 ,各形态
指标变化方向也不同(表 3)。经太空搭载处理后 , DBH 品种呈生长势减弱趋势 ,叶片数减少 ,株高 、茎干
高变矮 ,冠幅变窄 ,茎变细 ,变异幅度从大到小为冠幅>株高>茎粗>叶数>茎干高;而 BB 、DB 早花 2个
品种的整体形态指标除了冠幅和茎干高外 ,其他指标呈现增强趋势;同时 BB 、DBH 、DB早花 3个品种的
S P1代植株的冠幅和茎干高都出现矮化趋势 ,变幅分别为 0.47和 0.29 、3.72和 0.11 、20.09和 0.02。
方差分析表明 ,太空搭载百子莲 SP 1代各形态指标与地面对照大部分呈现差异不显著性(表 3);只有
BB品种的株高和 DB早花的冠幅与 CK相比差异显著 。
表 3 太空搭载百子莲 SP1代形态特征的变化
Table 3 Effect of spaceflight on plant characters of contemporary African-l ily
处理
Treatment
叶片数
Number of
leaves
株高 cm
Plan t
height
冠幅 cm
Crow n
wid th
茎横径 mm
Lateral diameter
of stem
茎纵径 mm
Longi tudinal
diameter of stem
茎干高 cm
S tem
height
BB
DBH
DB
Zaohua
太空搭载 Spacef ligh t 9.26±0.35 12.63±0.48 34.42±1.53 8.79±0.41 8.19±0.41 1.97±0.21
CK 8.69±0.51 10.48±0.78＊ 34.89±2.53 7.95±0.58 7.69±0.68 2.26±0.12
太空搭载 Spacef ligh t 10.19±0.30 13.35±0.21 36.19±1.38 9.59±0.36 8.75±0.65 2.47±0.11
CK 10.36±0.58 14.78±0.11 39.91±2.24 10.54±0.65 9.07±0.11 2.58±0.24
太空搭载 Spacef ligh t 8.88±0.35 12.93±0.52 33.24±1.19 7.77±0.32 7.19±0.37 2.02±0.09
CK 8.25±0.49 12.90±1.53 53.43±21.41＊ 8.06±0.72 7.02±0.58 2.04±0.16
2.2.3　太空搭载对SP1代繁殖能力的影响
田间观察发现 , BB 、DBH 2个品种分蘖数与地面对照相比 ,分蘖能力增强;但 DB早花品种分蘖水平
下降(表 4);表明空间条件对百子莲繁殖能力存在一定的影响 。
表 4 太空搭载百子莲 SP1代分蘖数的变化
Table 4　Effect of spaceflight on tiller number
of contemporary African-l ily
处理
T reatmen t
分蘖数 Ti ller num ber
BB DBH DB Zaohu a
太空搭载 Spacef ligh t 0.87±0.14 1.37±0.19 1.04±0.16
CK(wi thout spacef light) 0.56±0.26 1.27±0.33 1.25±0.33
2.3　太空搭载对百子莲 SP1代生物量的影响
BB 、DBH 、DB早花 3个品种的叶片 、茎 、根鲜重均大于地面对照 ,但干重均低于地面对照(表 5)。经
太空诱变后 ,BB 、DBH 、DB早花 3个品种叶鲜重分别增大 1.070 、0.408 、0.360 g ,茎鲜重分别增大 0.070 、
0.080 、0.054 g ,根鲜重增加了 0.031 、0.242 、0.092 g ,而对应的干重却不同程度的降低了 ,表明太空诱变
降低了百子莲各器官内涵物质的形成。
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1期 上　　海　　农　　业　　学　　报
表 5 太空搭载百子莲 SP1代植株生物量的变化
Table 5 Effect of spacefl ight on biomass of contemporary African-lily g
处理
Treatment
叶鲜重
Fresh leaf w t.
叶干重
Dry leaf w t.
茎鲜重
Fresh stem w t.
茎干重
Dry stem w t.
根鲜重
Fresh root w t.
根干重
Dry root w t.
BB
DBH
DB
Zaohua
太空搭载 Spacef ligh t 2.451±0.224 0.192±0.411 0.691±0.012 0.056±0.671 4.863±0.036 0.574±0.261
CK 1.382±0.182 0.241±0.116 0.621±0.165 0.115±0.111 4.832±0.381 0.966±0.225
太空搭载 Spacef ligh t 1.693±0.227 0.133±0.106 0.65±0.512 0.053±0.308 4.485±0.993 0.565±0.186
CK 1.285±0.189 0.267±1.125 0.57±0.125 0.108±0.578 4.343±0.912 0.896±1.331
太空搭载 Spacef ligh t 1.412±0.875 0.111±0.236 0.521±0.281 0.045±0.412 3.734±0.123 0.448±0.912
CK 1.042±0.448 0.145±0.117 0.467±0.654 0.087±1.823 3.642±0.661 0.728±0.234
3 结 论与 讨 论
本试验表明 ,通过太空搭载除 DB 大花品种百子莲以外 ,其他 3 个品种的出苗率得以提高 ,与前人对
白莲和茄子的研究结果一致[ 12 , 13] ,但出苗率提高幅度由于各品种遗传组成的差异并不相同[ 14] 。而 DB 大
花的出苗率受抑制降低为 0 ,低于地面对照 ,可能是由其承受空间环境胁迫的能力较小 ,受到了宇宙射线
影响较大程度的造成生理损伤 。BB搭载后植株株高有显著增加 , DB早花搭载后叶长 、叶最大宽度显著
减少 ,而分蘖数除了 DB早花外 BB 、DBH 增加 ,说明搭载对百子莲品种的生长特性的影响各不相同 ,与品
种本身密切相关[ 15 , 16] 。航天搭载后 ,BB 、DBH 、DB 早花与对照相比干重减少 ,说明太空搭载抑制了百子
莲植株的生长。
参　考　文　献
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