全 文 ：中华补血草 EMS突变体创制的初步研究
孔祥强 , 赵彦修 , 张 慧　(山东师范大学生命科学学院 ,山东济南 250014)
摘要　[目的]为深入研究中华补血草的有关泌盐基因及其泌盐机理奠定基础。[方法]分别用不同浓度(0、0.4%、0.5%、0.6%)的EMS
溶液对中华补血草种子进行不同时间的处理 ,通过盆栽试验 ,研究获得中华补血草EMS 突变体的最佳条件 ,并对突变体进行筛选。[结
果] EMS 诱变中华补血草种子的最佳条件为:0.5%EMS溶液处理种子 10 h。此时中华补血草种子的萌发率为 51%,符合作为突变体的
半致死要求。[结论]利用该方法获得了 37株表型突变体 ,说明采用 EMS诱变生产中华补血草突变体是可行的。
关键词　中华补血草;EMS;突变体
中图分类号　Q946　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2008)03-00973-01
Preliminarily Study on the Establishment of Limonium sinensis(Girard)Mutants by EMS
KONG Xiang-qiang et al　(College of Life Science ,Shandong Normal University , Jinan , Shandong 250014)
Abstract　[Objective] The research aimed to lay the foundation for deep research on the related salt-secreting genes in Limonium sinensis(Girard.)and
their salt-secreting mechanism.[Method] The seeds of L.sinensis were treated by EMS solution with different concentrations(0, 0.4%, 0.5%, 0.6%)for
different time.In the pot test , the optimum conditions for obtaining L.sinensismutants by EMS were studied and the mutants were screened out.[ Result]
The optimum conditions for inducing the seeds of L.sinensis by EMS were treating the seeds with 0.5%EMS solution for 10 h.Under these conditions , the
germination rate of L.sinensis seeds was 51%,which accorded with the semilethal demands as mutants.[ Conclusion] 37 strains of phenotypic mutants
were obtained by using this method , which indicated that it was feasible to producing L.sinensismutants by EMS induction.
Key words　Limonium sinensis(Girard.);EMS;Mutant
作者简介　孔祥强(1981-),男 ,山东曲阜人 ,博士研究生, 研究方向:
植物耐逆分子生物学。
收稿日期　2007-07-19
　　中华补血草[ Limonium sinense(Girard)Kuntze ]为蓝雪科
补血草属多年生泌盐草本植物 ,该植物耐盐 、耐湿 、耐干旱 、
耐瘠薄 ,可在沙壤地 、盐碱地和滨海滩涂等盐渍化程度较高
的土壤中生长 ,可改善盐地土壤结构 ,使盐土脱盐 ,被誉为盐
碱地改造的“先锋植物” 。中华补血草具有祛湿 、清热 、止血
等功效 ,还可作为插花材料。泌盐盐生植物最显著的形态结
构特征是具有泌盐结构(盐腺和盐囊泡),可将体内过多的盐
分排出体外 。盐腺和盐囊泡主要分布在植物的茎和叶表面 ,
在调节体内离子平衡 、维持渗透压稳定 、提高植物的耐盐性
等方面发挥重要作用[ 1-2] 。中华补血草现已被很多实验室
作为研究植物泌盐的良好材料[ 3] 。笔者对中华补血草 EMS
突变体的创制进行了探讨 ,旨在为研究这一泌盐盐生植物 ,
克隆相关泌盐基因并阐明其泌盐机理提供良好的实验系统。
1　材料与方法
1.1　材料　中华补血草(Limonium sinense Kuntze)种子采自
黄河三角洲盐碱地。
1.2　方法
1.2.1　种子的种植。统计发芽率时 ,种子用 EMS处理后播
于含有 5 ml去离子水的培养皿中 ,培养皿中放两张滤纸以保
持水分 ,把培养皿放置于温室内[温度为(22±2)℃,每日光
照 15 h] 。大批种植时处理好的种子种于盛有细砂的塑料盆
中 ,再置于温室中 ,用自来水浇灌 ,萌发后改用 1/2 Hoagland
(pH值 5.7)营养液浇灌 ,温室的昼夜温度为(22±2)℃,每天
光照 15 h ,相对湿度为 70%～ 80%。
1.2.2　EMS诱变方法 、时间和浓度的选择。首先 ,在 1.5 ml
的离心管中用预处理液(含 0.1%KCl的 10-4 mol/L GA3 溶
液)在 4 ℃条件下预处理种子(大约 100粒)1 d;倒掉处理液
加入新鲜的处理液 ,然后加入适当的 EMS原液至终浓度分别
为 0、0.4%、0.5%、0.6%;室温下 ,在摇床上分别轻摇 8、10、
12、16和 24h;倒掉EMS溶液 ,用 100 mmol/L的硫代硫酸钠溶
液冲洗 20 次(100 mmol/L的硫代硫酸钠溶液能使 EMS 失
活),然后用自来水洗 20 次 ,每次洗 1 min;收集所有的 EMS
溶液及废水于废水罐中 ,加入 NaOH 至终浓度 1 mol/L ,以消
除 EMS;将处理好的种子均匀播种在含有 5 ml水和 2张滤纸
的直径 9 cm的培养皿内 。等处理条件选好后 ,大量处理补
血草种子 ,并把种子种于盛有细砂的塑料盆中。
1.2.3　突变体的筛选。将诱变好的种子种于细沙中 ,待其
发芽后 ,观察各种可见的突变体表型 ,如苗的大小 、叶型及叶
色变化的突变体。
2　结果与分析
2.1　中华补血草种子 EMS诱变时间及浓度的确定　由表 1
可知 ,当采用 0.4%EMS时 ,种子的萌发率高于 50%;当采用
0.6%EMS时 ,萌发率又低于 40%。只有用 0.5%EMS处理 10
h的时候 ,种子的萌发率为 51%,符合作突变体的半致死的
要求 ,由图 1也可看出 ,选用 0.5%EMS 处理 10 h 效果较好 。
所以选用 0.5%EMS处理 10 h作为诱变种子的最佳条件。
　　表1　　不同 EMS浓度和处理时间对播种 10 d后
中华补血草种子发芽率的影响 %
Table 1 Effects of different EMS concentration and treatment time on germi-
nation rate of Limonium sinensis(Girard.)at the 10th day after
sowing
浓度
Concentration
处理时间∥h Treatment time
8 10 12 16
0.4 86 79 　　68 　　　　57
0.5 67 51 43 32
0.6 31 12 9 6
　注:3次重复的平均值。
　Note:Data in table is the mean of three repeats.
2.2　突变体的获得　笔者把诱变后的种子播种后进行发芽
观察 ,得到了大量的表型突变体(图 2),说明该实验的诱变条
件是可行的。这些突变体有些植株叶片发黄(图 2B),有些植
株叶子细长(图 2C和 2D),还有些叶型明显改变 ,叶边缘向叶
(下转第 1155页)
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 ,36(3):973 , 1155　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　责任编辑　方媛　责任校对　方媛
参考文献
[ 1] 李照荣,李宝梓 ,庞朝云 ,等.甘肃省秋季层状云冰雪晶粒子特征个例
分析[ J] .甘肃气象 ,2002, 20(3):21-23.
[ 2] 周毓荃.河南春季降水性层状云微物理特征及催化潜力分析[ J] .河南
气象 ,1997(3):37-38.
[ 3] 王以琳,刘文.冷云人工增雨催化区的探空判据[ J] .气象学报, 2002, 60
(1):116-121.[ 4] 张连云,冯桂利.降水性层状云的微物理特征及人工增雨催化条件的
研究[ J] .气象 ,1997,23(5):3-7.
[ 5] 戴进 ,余兴,岳治国.MM5中尺度模式及其微物理过程[ J] .山西气象 ,
2004(1):11-14.
[ 6] 胡鹏,谷湘潜 ,冶林茂,等.人工增雨效果的数值统计评估方法[ J] .气
象科技 , 2005, 33(2):189-192.
[ 7] 李永振 ,李茂伦,李薇 ,等.北方降水性层状云人工增雨潜力区的逐步
判别研究[ J] .应用气象学报 ,2003, 14(4):430-436.
[ 8] 连志鸾 ,邢开成.层状云人工增雨宏观判据在MICAPS平台上的演示与
应用[ J] .气象科技, 2005 ,33(5):445-450.
[ 9] 叶建元.对流云人工增雨作业等级预报[ J] .气象 ,2003, 29(4):40-43.
[ 10] 万蓉 ,李盾.南方层积混合云催化作业与数值模拟[ J] .气象 , 1997 , 23
(9):21-26.[ 11] 蒋年冲,吴必文,袁野,等.江淮地区对流云人工增雨技术研究基地的
可行性分析[ J] .应用气象学报, 2003 ,14(增刊):151-157.
[ 12] 李大山.人工影响天气现状与展望[M] .北京:气象出版社 ,2002:407.
(上接第 973页)
的正面卷曲 ,叶尖端向叶背面弯曲(图 2E)。
注:A 、B 、C、D的 EMS浓度分别为 0、0.4%、0.5%、0.6%。
Note:EMS concentration for A ,B , C and D was 0 ,0.4%, 0.5%,0.6%,
resp.
　图1　中华补血草经不同浓度 EMS诱变 10 h播种
10 d后的萌发及生长情况
Fig.1 Germination rate and growth status of Limonium sinensis(Gi-
rard.)mutated by EMS for 10 h after sowed 10 days
3　讨论与结论
中华补血草是一种十分耐盐的泌盐植物 ,能把体内多余
的盐通过盐腺分泌到体外 ,在盐处理后可见其叶片上分泌出
很多盐颗粒 ,但是笔者对其泌盐的分子机制还不清楚 。要想
研究其泌盐机制 ,寻找泌盐功能降低或者缺失的突变体是至
关重要的 ,这就要求首先建立一个高效的诱变方法。诱变效
率太低将使后期工作量非常庞大 ,如果诱变强度太大也不利
于后期工作的开展 ,因为会导致一个表型突变体往往会有多
个基因共同发生突变 ,为基因功能的鉴定带来很多麻烦。有
关文献[ 4-6]报道诱变后达到半致死的诱变剂量是最好的 ,因
此笔者通过测萌发率来确定诱变的最佳条件 ,并得出选用
0.5%EMS处理补血草种子 10 h效果较好。
　注:A为未经诱变的野生型补血草;B、C 、D、E为诱变后可能的
突变体。
Note:A indicates wild Limonium sinensis(Girard.)with no mutation , B ,
C , D ,E indicate presumable mutants.
图2　诱变后得到的可能的突变体
Fig.2 The presumable mutants obtained from mutation
　　笔者用 0.5%EMS处理补血草种子 10 h ,播种发芽后观
察得到了大量的突变体 ,统计发现 ,在当代就能发现可见表
型的突变体植株数量约占总数的 1.2%。把所有的植株都单
株收种子 ,然后播种下去再寻找突变体。如果能筛选得到泌
盐功能降低或缺失的突变体 ,那么泌盐相关的基因也就很快
被找到 ,植物泌盐的机制也将被逐步揭示清楚。
参考文献
[ 1] ZHOU S, HAN J L ,ZHAO K F.Advance of study on recretohalophytes[ J] .Chin
J Appl Environ Biol ,2001, 7(5):496-501.
[ 2] ZHANG D Y, YIN L K ,PAN BR.A review on the study of salt glands of Tamari
x[ J] .Acta Bot Boreal Occident Sin,2003, 23(1):190-194.
[ 3] 丁烽,王宝山.NaCl对中华补血草叶片盐腺发育及其泌盐速率的影响
[ J] .西北植物学报 ,2006,26(8):1593-1599.
[ 4] JANDERG , BAERSON S R,HUDAK J A , et al.Ethyl methanesulfonate satura-
tionmutagenesis in Arabidopsis to determine frequency of herbicide resistance
[ J] .Plant Physiol , 2003(131):139-146.
[ 5] KOORNNEEFM , DELLAERT LWM.EMS and radiation-induced mutation fre-
quencies at individual loci in Arabidopsis thaliana[ J] .Heynh Mut Res , 1982
(93):109-123.
[ 6] 高秀华 ,孔祥强,赵彦修,等.盐芥EMS突变体创制的探讨[ J] .安徽农
业科学, 2006 ,34(20):5189-5190,5193.
　　本刊提示　来稿请用国家统一的法定计量单位的名称和符号 ,不要使用国家已废除了的单位 。如面积用 hm2(公顷)、m2
(平方米),不用亩 、尺 2等;质量用 t(吨)、kg(千克)、mg(毫克),不再用担等;表示浓度的 ppm一律改用 mg/kg 、mg/L或 μl/L。
115536卷3期　　　　　　　　　　　翟菁等　数值模式产品应用于安徽省可增雨区预报的研究