全 文 ：辐射山苦菜茎段愈伤组织的研究
安 娜 1，余习涛 2，孙婧靓 2，姜长阳 2
（1.辽宁师范大学物理与电子技术学院，辽宁大连116029；2.辽宁师范大学生命科学学院，辽宁大连116081）
摘 要：为改良山苦菜基因型，以其茎段愈伤组织为材料，采用不同剂量 60Coγ射线对其愈伤组织进行辐射处理，
研究不同剂量射线对愈伤组织致死率和分化变异的影响以及对变异不定芽生根率、试管苗移栽和定植成活率的
影响。结果表明，经过10，15，20Gy这3种剂量辐射处理的愈伤组织致死率随着辐射剂量的增加而增加；10，15，
20Gy这3种处理剂量能使分化的不定芽发生变异，并且变异不定芽培养的试管苗生根率、平均生根数、移栽与定
植的成活率均随着辐射剂量增加而降低，且试管苗长势较弱。从定植的变异试管苗中筛选出1株具有叶色浓绿有
利性状的试管苗，且有利变异植株保持了山苦菜的所有植物学性状。对愈伤组织进行 60Coγ射线处理能改变山苦
菜的基因型。
关键词：山苦菜；愈伤组织；60Coγ射线；变异
中图分类号：S636.9文献标识码：A 文章编号：1002-2481（2013）12-1310-04
Study on the Callus of Stem Sections of Radiation Ixeris chinensis
ANNa1，YUXi-tao2，SUNJing-liang2，JIANGChang-yang2
（1.CollegeofPhysicsElectronicTechnology，LiaoningNormalUniversity，Dalian116029，China；
2.CollegeofLifeScience，LiaoningNormalUniversity，Dalian116081，China）
Abstract：Toimprovethegenotype,callusofstemsectionsofIxeris chinensiswereus dasmaterialsanddifferentdosagesof60Coγ
rayswereusedasprocessingmethodforstudyingontheinfluenceofvariationanddifferentiationofcallusfatalityrateofdifferentdosages
of radiation, rooting rate of variational adventitious bud, survival rate of tube seedlings transplanting and engraftment. The results
indicatedthat:mortalityrateincreasedwiththeincreaseofradiationdosage10,15,20Gytreatmentsoncallus;10,15,20Gy3treatments
made differentiation adventitious bud mutation, in addition that rooting rate, average root number, survival rate of transplant and
engraftment of the variational adventitious bud culture in vitro decreased with the increase of radiation dosage, and tube seedlings grew
weaker.Itwasfavorablethatscreeningonestrainfromthevariationaltubeseedlingswiththefavorablecharacteristicsofgreenandthick
leaftokeep theIxeris chinensis with allthebotanytraits. Thetreatmentwith60Coγ rays on callus could change the genotypes ofIxeris
chinensis.
Key words：Ixeris chinensis;callus;60Coγrays;variation
收稿日期：2013-09-06
基金项目：国家级大学生创新创业训练项目（201310165010）
作者简介：安 娜（1993-），女，辽宁大连人，在校学生，研究方向：植物组织辐射。姜长阳为通讯作者。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2013.12.05
山苦菜（Ixeris chinensis）又称苦菜、秋苦荬菜
等，属菊科苦荬菜属多年生草本植物[1-3]。山苦菜的
嫩茎叶虽然具有微苦感，但却具有清热解毒、消炎
退肿、改善循环系统功能等功效，能治多种炎症、肺
热咳嗽、肺结核等疾病[4]，并且吃起来口感很好。为
此，山苦菜成为人们最喜食的野菜之一，同时也是
优质的畜禽饲料。由于人们长期大量采集山苦菜食
用和饲用，使以根茎繁殖为主的山苦菜野生资源
遭到了严重破坏。现在，在大连地区已经很难采到
野生的山苦菜，大连市郊区野生的山苦菜几近灭
绝。2013年2月，人工栽培的山苦菜市场售价达到
210元/kg。
为保护山苦菜的野生资源，满足栽培对种苗的
需求，现有好多苦荬菜类植物的研究报道[5-7]，但几
乎都是进行食用及药用价值的研究报道，只有张卓
等[8]对其进行了无性系建立的研究。虽然国内已多
有植物组织培养研究的报道[9-11]，并已有辐射植物
愈伤组织研究的报道[12-14]，但迄今未见苦菜属植物
愈伤组织辐射研究的报道。
为了改良山苦菜的基因型，促进山苦菜基因
库的建立，本试验对山苦菜的愈伤组织进行了辐射
研究。
山西农业科学2013，41（12）：1310-1313 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
1310· ·
表 1 不同剂量 γ 射线辐射对愈伤组织致死率的影响
辐射剂量/Gy
0（CK）
5
10
15
20
25
30
接种愈伤组织块数
100
100
100
100
100
100
100
致死率/%
6
2
21
62
89
100
100
长势
++
+++
+
+
+
-
-
注：+++为长势非常旺盛；++为长势旺盛；+为长势一般；-为
死亡。表2同。
1 材料和方法
1.1材料与灭菌
愈伤组织培养以山苦菜嫩茎为材料，并采用
75%乙醇与0.05%的HgCl3交替灭菌的方法处理。
1.2培养条件
辐射后的愈伤组织除了在恒温25℃、光照强度
3200lx、每日光照12h的条件下培养外，其他培养
条件和不同培养阶段的理想培养基均参考文献[8]
进行。
1.3试验方法
1.3.1 愈伤组织辐射处理 将MS＋6-BA1.0mg/L＋
NAA0.1mg/L＋蔗糖30g/L培养基上由茎段愈伤组
织继代培养的嫩绿色、大小不等的颗粒状山苦菜愈
伤组织分散成较为均匀块状后，仍接种到 MS＋
6-BA 1.0 mg/L＋NAA 0.1 mg/L＋蔗糖 30 g/L 培养
基的无菌培养皿中，进行愈伤组织继续培养。培养到
20 d愈伤组织开始旺盛生长时，分别用0（CK），5，
10，15，20，25，30Gy（剂量率为1Gy/min）7种剂量
的 60Coγ射线进行处理，然后转移到光照培养箱
中进行培养，期间观察愈伤组织的变化。培养到30d
时对愈伤组织块的致死率和长势进行详细观察统
计。每种剂量处理100个愈伤组织块，3次重复。
1.3.2 愈伤组织分化及变异 将MS＋6-BA1.0mg/L＋
NAA0.1mg/L＋蔗糖30g/L培养基上由茎段愈伤组
织继代培养的嫩绿色、大小不等的颗粒状愈伤组织
分散成较为均匀块状后，接种到含有1/2MS＋蔗糖
15g/L培养基的无菌培养皿中进行培养。 到第
5天愈伤组织块外观上处于旺盛状态时，再分别用
0（CK），5，10，15，20，25，30Gy7种剂量的60Coγ射
线进行处理，观察其对愈伤组织分化及变异的影
响。辐射处理后培养到48d时，对愈伤组织块的分
化率、变异率和分化不定芽的长势进行详细观察并
统计。每种剂量每次处理200个愈伤组织块，3次
重复。
1.3.3 变异不定芽的生根培养 将用0 Gy（对照）
辐射处理的不定芽和用 10，15，20Gy这3种剂量
辐射处理分化的变异不定芽全部从基部切下，接种
到1/4 MS＋IAA 1.0 mg/L＋蔗糖 20 g/L培养基上，
进行对照无变异不定芽和辐射处理变异不定芽的
生根试验。对照无变异的不定芽每次试验用50个，
3次重复共用150个不定芽。将用10，15，20Gy这
3 种剂量进行辐射处理分化的所有变异不定芽全
部用于试验。3次共用于试验的变异不定芽数量分
别是：用10Gy处理的为19个，用15Gy处理的为
26个，用20Gy处理的为28个。生根培养后5d观
察统计一次。培养到24d时，对生根不定芽的个数、
生根率、每株试管苗的生根条数以及试管苗长势等
进行详细统计。
1.3.4 变异试管苗的移栽与定植 把培养的148株
对照试管苗以及经过不同剂量 60Coγ射线辐射处
理的变异不定芽生根试管苗培养到25d时，放到光
照较强的温室中炼苗3d后，将试管苗移栽到上层
为干净河沙、下层为园土、口径14cm的花盆中，进
行不同剂量辐射处理对试管苗移栽的影响试验。移
栽后前11d保持没有直射光、温度17℃以上、湿度
85%以上的环境条件。
把移栽成活的试管苗一次性定植到大连郊区
农田，并定期观察，统计成活率、变异类型和变异试
管苗的长势等。
2 结果与分析
2.1不同剂量 γ 射线辐射处理对愈伤组织致死率
的影响
对辐射处理后愈伤组织的培养过程观察表明，
经过辐射处理的愈伤组织外观上在前3d内无明显
变化，从第4天开始，25～30Gy处理的愈伤组织几
乎都开始明显褐化，之后，在4～12d内几乎都死亡
变黑。
由表1可知，培养到30d时，不同剂量60Coγ
射线处理的愈伤组织产生明显差异。25～30Gy处
理的愈伤组织致死率为100%；10，15，20Gy处理的
愈伤组织，其致死率随着处理剂量的增加而增加。
观察结果还表明，5Gy处理的愈伤组织不仅致死率
降低，经过30d培养长势非常旺盛，明显好于对照
（0Gy）。3次重复试验的结果非常接近。说明对山苦
菜茎段愈伤组织用 60Coγ射线进行处理，其致死剂
量为25Gy；而5Gy剂量能促进愈伤组织的生长，
并可提高成活率。
安 娜等：辐射山苦菜茎段愈伤组织的研究
1311· ·
山西农业科学2013年第41卷第12期
2.2不同剂量 γ 射线辐射处理对愈伤组织分化及
变异的影响
由表2可知，10，15，20Gy处理的愈伤组织分
化率随着剂量的增加而降低，而变异率则随着剂量
的增加而提高；变异性状有：叶片变厚、变小、叶片
数量增加或减少、不定芽白化、色泽深绿等11种类
型。经过5Gy处理的愈伤组织分化的不定芽长势
旺盛，但没有分化出具有变异形状的不定芽。3次重
复的结果也很接近。说明用5Gy处理剂量对山苦菜
进行处理，能提高愈伤组织的分化率，10，15，20Gy
处理剂量能使分化的不定芽发生变异。
表 2 不同剂量 γ 射线辐射处理对愈伤组织分化及变异的影响
分化不定芽变异个数
0
0
6
9
9
0
0
变异率/%
0
0
7.0
25.7
45.0
0
0
分化不定芽长势
++
+++
+
+
+
-
-
辐射剂量/Gy
0（CK）
5
10
15
20
25
30
接种愈伤组织块数
200
200
200
200
200
200
200
分化率/%
100
100
84
35
20
0
0
注：变异率是指变异不定芽占已分化为不定芽的百分率。
2.3不同剂量 γ 射线辐射处理对分化的变异不定
芽生根培养的影响
培养到 24 d 时对 3 次试验结果进行观察统
计，结果（表3）表明，经过10，15，20Gy这3种剂量
处理的愈伤组织并分化的变异不定芽试管苗，其生
根率与平均生根数均随着辐射剂量增加而降低，并
且试管苗长势较弱。观察统计结果还表明，3次重
复试验的结果基本一致。结果显示，用剂量10，15，
20Gy的60Coγ射线对山苦菜愈伤组织进行辐射处
理，会对变异不定芽的生根培养产生抑制作用。
表 3 不同剂量 γ 射线辐射处理对分化的变异不定芽生根培养的影响
平均生根条数
8.2
4.6
2.6
1.6
试管苗长势
+++
++
+
+
生根率/%
99.3
57.9
34.6
17.9
辐射剂量/Gy
0（CK）
10
15
20
生根培养不定芽个数
150
19
26
28
生根的不定芽个数
149
11
9
5
注：+++为长势非常旺盛；++为长势旺盛；+为长势较弱。表4同。
2.4不同剂量 γ 射线辐射处理对分化培养的变异
试管苗移栽成活的影响
移栽后 30 d 统计观察结果（表 4）表明，经过
10，15，20Gy这3种剂量处理的愈伤组织并分化培
养的变异试管苗，不仅移栽的成活率随着辐射剂量
的增加而降低，而且试管苗长势也较弱。
把在花盆中移栽成活的试管苗一次性定植到
大连郊区的农田上，结果表明，经过0Gy（CK）辐射
处理的试管苗，定植成活率为 100%；而经过 15，
20Gy处理的试管苗全部死亡；经过10Gy处理定
植的6株试管苗，成活了4株，成活率为66.7%。成
活的4株变异试管苗为不同的变异类型，其中包括
植株矮小、叶片变小、叶片具有黄斑和叶色浓绿4种
变异类型。反复观察研究认为，叶色浓绿的变异类
型为有利变异，于是对这株试管苗进行不定期详细
观察。结果表明，这株试管苗除了具有叶色浓绿、定
植60d后生长旺盛、当年不开花、第2年6月开花、
7月结果等特点外，还保持了野生山苦菜所有生物
学性状。定植第2年6月下旬从这株试管苗根部一
侧挖出根茎，并用根茎扦插的方式繁殖了15株试
管苗，这15株根茎苗不仅保持了山苦菜的植物学
性状，而且也保持了叶色浓绿、长势较旺盛的有利
变异性状。说明用剂量为10Gy的60Coγ射线辐射
表 4 不同剂量 γ 射线辐射处理对分化培养的变异
试管苗移栽成活的影响
辐射剂量/Gy
0（CK）
10
15
20
成活株数
142
6
3
1
成活率/%
95.9
54.5
37.5
20.0
试管苗长势
++
+
+
+
移栽株数
148
11
8
5
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安 娜等：辐射山苦菜茎段愈伤组织的研究
处理山苦菜的愈伤组织能引起变异，并可从中选育
出具有有利变异性状的山苦菜新类型。
3 讨论
为改良山苦菜基因型，在张卓等[9]研究的基础
上，本试验进行了辐射山苦菜愈伤组织的研究。结
果表明，对山苦菜的茎段愈伤组织进行一定剂量的
60Coγ射线辐射处理能引起变异，并培养出具有变
异性状的山苦菜试管苗。说明采用 60Coγ射线辐射
处理的方法对山苦菜愈伤组织进行诱变是一条选
育山苦菜新类型的有效途径。
本研究结果表明，与对照相比，经过一定剂量
辐射处理的愈伤组织出现了死亡率高、不定芽发生
变异、变异的不定芽生根率低和生根数少以及试管
苗移栽和定植成活率低的现象。产生这些现象的主
要是由于 60Coγ射线的辐射作用使DNA遭到了破
坏，正常生长发育的遗传平衡被打乱。较大的辐射
剂量会导致愈伤组织全部死亡也证明了这个问题。
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