全 文 ：书　［收稿日期］　２０１６－０１－１２；２０１６－０７－０９修回
　［基金项目］　重庆市涪陵区科技计划项目“西南地区特色百合资源收集与种质创新”（ＦＬＫＪ，２０１２ＡＢＢ１０８６）
　［作者简介］　吴雪娟（１９９４－），女，本科，研究方向：花卉育种。Ｅ－ｍａｉｌ：１１６４４１８５７７＠ｑｑ．ｃｏｍ
　＊通讯作者：杨利平（１９６２－），男，教授，博士，从事花卉育种工作。Ｅ－ｍａｉｌ：８３６７１１６５５＠ｑｑ．ｃｏｍ
［文章编号］１００１－３６０１（２０１６）０８－０３４６－００８４－０３
条叶百合的离体多倍体诱导
吴雪娟，杨利平＊，陈 敏
（长江师范学院 生命科学与技术学院，重庆４０８１００）
　　［摘　要］为增强条叶百合的抗性，对其进行多倍体改良，利用不同浓度的秋水仙素附加２．００％二甲亚
砜诱变离体培养条叶百合小鳞茎。结果表明：０．１０％的秋水仙素溶液诱导效果好，直径１．４ｃｍ鳞茎变异率
达１００％，直径０．７ｃｍ鳞茎变异率达９２％。经对４株疑似多倍体诱变株系的染色体检测，仅有１个变异株
系中含有４８条染色体，４倍体细胞占６３％，对其切割分离和纯化培养，最终获得１个四倍体株系（２ｎ＝４ｘ＝
４８）。除观察到正常的染色体外，株系１、株系３和株系４约３０％左右的细胞中含有数目不等的Ｂ染色体。
［关键词］条叶百合；多倍体；秋水仙素；染色体；Ｂ染色体
［中图分类号］Ｓ６８２．２＋９ ［文献标识码］Ａ
Ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｐｏｌｙｐｌｏｉｄ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｌｉｕｍ　ｃａｌｏｓｕｍ
ＷＵ　Ｘｕｅｊｕａｎ，ＹＡＮＧ　Ｌｉｐｉｎｇ＊，ＣＨＥＮ　Ｍｉｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｙａｎｇｔｚｅ　Ｎｏｒａｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０８１００，Ｃｈｉｎａ）
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌ．ｃａｌｌｏｓｕｍ ｍａｔｅｒｉａｌ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗｅｒｅ　ｐｏｌｙｐｏｉｄｉｚｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｐｌａｎｔ　ｄｉｓｅａｓｅ
ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ．Ｂｕｌｂｌｅｔｓ　ｏｆ　Ｌ．ｃａｌｌｏｓｕｍｗｅｒｅ　ｔｒｅａｔｅｄ　ｂｙ　ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ
２．００％ｄｉｍｅｔｈｙｌ　ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ　ｆｏｒ　ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　ａｄｄｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　０．１０％ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ　ｈａｄ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ
ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ，１００％ｏｆ　ｔｈｅ　１．４ｃｍ　ｂｕｌｂｌｅｔｓ　ａｎｄ　９２％ｏｆ　ｔｈｅ　０．７ｃｍ　ｂｕｌｂｌｅｔｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｄｕｃｔｅｄ．Ｂｙ　ｅｘａｍｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ
ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆｏｕｒ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｍｕｔａｔｉｖｅ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｗｈｉｃｈ　ｗｅｒｅ　ｐｏｓｓｉｂｌｙ　ｔｈｅ　ｐｏｌｙｐｌｏｉｄｓ，ｏｎｌｙ　ｏｎｅ　ｓｔｒａｉｎ
ｓｈｏｗｅｄ　４８ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ　ｗａｓ　６３％．Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，
ｆｉｎａｌｙ　ｏｎｅ　ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ　ｓｔｒａｉｎ （２ｎ＝４ｘ＝４８）ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｎｏｒｍａｌ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ，Ｂ
ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ　ｗｉｔｈ　ｖａｒｙｉｎｇ　ｎｕｍｂｅｒ　ｗｅｒｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｉｎ　ｓｏｍｅ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅａｒｌｙ　３０％ｏｆ　ｔｈｅ
ｔｏｔａｌ　ｃｅｌｓ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｌｉｌｉｕｍ　ｃａｌｌｏｓｕｍ；ｐｏｌｙｐｌｏｉｄ；ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ；ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ；Ｂ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
　　条叶百合（Ｌｉｌｉｕｍ　ｃａｌｌｏｓｕｍ）为百合科多年生
球根植物，其分布较广，从我国的东北到台湾都有标
本采集记载，但因自然选择、生态环境破坏及掠夺性
采挖等因素，在其原产地已很难查询［１］。至今，条叶
百合在某些原产地仍处于天然野生状态。条叶百合
具有耐寒、耐旱、稍耐盐碱、适应性强和病虫害少等
优点，可作为亲本用于百合的抗性育种。此外，条叶
百合花小，是理想的花境材料和“迷你型”花卉素材，
主要可以应用于花境栽培或庭院栽培［２］。但条叶百
合的茎秆纤细，易倒伏，故迫切需要对其进行育种改
良。关于条叶百合的种子萌发，高效快速组织培养
繁殖体系建立和以条叶百合为亲本的杂交育种等已
有研究报道［３－６］，但未见条叶百合的多倍体诱变育种
的研究报道。
通常认为，多倍体植株具有粗大性外，适应性增
强，观赏性提高，对新品种选育有重要意义。野生百
合资源的化学诱变已有报道，其中多用秋水仙素为
诱变剂并取得较好结果。如用秋水仙素采用浸泡法
和混培法对我国特有的青岛百合（Ｌ．ｔｓｉｎｇｔａｕｅｎｓｅ）
进行多倍体诱导，诱导频率高达５３．３％［７］；用秋水
仙素浸泡细叶百合（Ｌ．ｐｕｍｉｌｕｍ）种子，变异率达
３０％［８］；用０．１５％秋水仙素附加２．００％二甲亚砜诱
变离体培养的卷丹（Ｌ．ｌａｎｃｉｆｏｌｉｕｍ）小鳞茎，变异率
达５４．２９％［９］。笔者以条叶百合鳞茎为试验材料，
利用秋水仙素为诱变剂进行多倍体诱导，以获得条
叶百合多倍体的幼苗，为其开发利用提供新的种质
材料。
１ 材料与方法
１．１ 材料
以条叶百合的鳞茎为试验材料，采自黑龙江省
齐齐哈尔市。
１．２ 无菌苗的获得
无菌苗参照文献［９］方法获得。
１．３ 秋水仙素诱导
以２％的二甲基亚砜（ＤＭＳＯ）作溶剂配制成浓
度为０．０５％、０．０８％和０．１０％的秋水仙素溶液，
２４℃条件下，摇床转速１００ｒ／ｍｉｎ和室内避光分别
处理无菌条叶百合鳞茎４８ｈ和７２ｈ。其中，浓度为
０．０５％和０．０８％的秋水仙素处理直径较小的鳞茎
（平均值０．７ｃｍ），浓度为０．１０％的秋水仙素分别处
理直径较小（平均值０．７ｃｍ）和直径较大（平均值
　贵州农业科学　２０１６，４４（８）：８４～８６
　Ｇｕｉｚｈｏｕ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
１．４ｃｍ）的２种鳞茎（表）。每隔３ｄ观察并记录条
叶百合的变异情况，并拍下具有变异特征的组织或
幼苗的照片。
１．４ 多倍体材料的稳定性与鉴定
参照文献［９］等方法进行。将疑似变异器官从
外植体上切割后接种到 ＭＳ＋６－ＢＡ　２．０ｍｇ／Ｌ＋
ＮＡＡ　０．２ｍｇ／Ｌ培养基上，待疑似变异器官重新脱
分化、再分化出芽，将其继代增殖成１个株系，并标
记该疑似变异株系。将正常对照植株和四倍体变异
植株无菌苗接种到生根培养基（１／２ＭＳ＋６－ＢＡ
０．５ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ　０．２ｍｇ／Ｌ），２５℃恒温，培养４
周。炼苗后移栽到草炭与蛭石混配（Ｖ草炭∶Ｖ蛭石＝
１∶１）的培养基质中培养，观察两者区别。
２ 结果与分析
２．１ 秋水仙素处理对条叶百合的诱导效果
由表中可见，０．０５％秋水仙素有诱导效果，但诱
导率较低；０．１０％的秋水仙素溶液处理变异率最高。
可见，在一定时间内，秋水仙素浓度越高，变异率越
高，相同浓度下，不同处理时间诱导效果差异较小。
０．１０％的秋水仙素溶液处理大小鳞茎时，较大鳞茎
的诱导效果稍好。
表 秋水仙素处理条叶百合的诱导情况
Ｔａｂｌｅ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌ．ｃａｌｌｏｓｕｍｔｒｅａｔｅｄ　ｂｙ　ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ
秋水仙素浓度／％
Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
鳞茎的直径／ｃｍ
Ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｌｂ
处理时间／ｈ
Ｔｉｍｅ
处理株数／株
Ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｐｌａｎｔｓ
变异株数／株
Ｖａｒｉａｎｃｅ
变异率／％
Ｍｕｔａｔｉｏｎ　ｒａｔｅｓ
０．０５　 ０．７　 ４８　 ５５　 １２　 ２１．８２
７２　 ５７　 １５　 ２６．３２
０．０８　 ０．７　 ４８　 ４４　 ２４　 ５４．５５
７２　 ３０　 １６　 ５３．３３
０．１０　 ０．７　 ４８　 ３９　 ３６　 ９２．３１
７２　 ４１　 ３８　 ９２．６８
１．４　 ４８　 ３０　 ３０　 １００．００
７２　 ３０　 ３０　 １００．００
２．２ 多倍体的稳定性
将秋水仙素诱导处理的材料经过４０ｄ左右的
培养，有些器官发生明显的形态变异现象，如叶片变
宽、变厚、变短，叶片肉质化，叶片表面粗糙；叶色加
深；叶缘两叉开裂等。这些表型变异，疑似多倍体变
异株（图１）。幼苗这些疑似变异株并不是每株具有
所有的形态变异特征，可能具有其中的１个或几个
特征。
２．３ 四倍体植株的鉴定及纯化培养
经对４株疑似多倍体诱变株系的染色体检测结
果显示（图２），变异株系１、株系２、株系３中染色体
２４条的细胞占５６％～６３％，未见４８条染色体，属假
诱变株系。变异株系４体细胞由３１条到４８条５个
数目的染色体构成，其中４８条染色体细胞占６３％。
从４个疑似多倍体诱变株系的染色体数目组成看，
其体细胞均由不同比例染色体数目混合构成，但变异
株系４已比较接近四倍体。将变异株系４切割分离
和纯化培养，最终得１个四倍体株系（２ｎ＝４ｘ＝４８）。
经细胞检测诱变材料，除正常的染色体外，约３０％细
胞中能观察到１至几条的数目不定的Ｂ染色体。
A B C D
E F G H
　注：Ａ，对照组幼苗；Ｂ～Ｄ，叶色加深、叶片肉质、叶片变宽；Ｅ～Ｈ，从变异器官稳定成变异株系。
　Ｎｏｔｅ：Ａ，Ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｇｒｏｕｐ；Ｂ～Ｄ，ｄｅｅｐｅｎｅｄ　ｌｅａｆ　ｃｏｌｏｒ，ｓｕｃｃｕｌｅｎｔ　ｌｅａｆ　ｂｌａｄｅ，ｂｒｏａｄｅｎｅｄ　ｌｅａｆ　ｂｌａｄｅ；Ｅ～Ｈ，ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｆｒｏｍ　ｖａｒｉａｎｔ
ｏｒｇａｎ　ｔｏ　ｖａｒｉａｎｔ　ｓｔｒａｉｎ．
图１ 条叶百合多倍体诱变过程的植株形态
Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｌ．ｃａｌｌｏｓｕｍｐｏｌｙｐｌｏｉｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
·５８·
　吴雪娟 等　条叶百合的离体多倍体诱导
　ＷＵ　Ｘｕｅｊｕａｎ　ｅｔ　ａｌ　Ｉｎ　ｖｉｔｒｏ　Ｐｏｌｙｐｌｏｉｄ　Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｌｉｕｍ　ｃａｌｌｏｓｕｍ
A B
　注：Ａ：对照植株（２ｎ＝２ｘ＝２４）；Ｂ：诱变四倍体植株（２ｎ＝４ｘ＝
４８），箭头所指为Ｂ染色体。
　Ｎｏｔｅ：Ａ，ＣＫ（２ｎ＝２ｘ＝２４）；Ｂ，ｉｎｄｕｃｅｄ　ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ　ｐｌａｎｔ（２ｎ＝
４ｘ＝４８），ａｒｒｏｗ　ｈｅａｄｉｎｇ　ｔｏ　Ｂ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ．
图２ 条叶百合根尖的染色体数目
Ｆｉｇ．２　Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ｒｏｏｔ　ｔｉｐ　ｃｅｌｓ　ｉｎ　Ｌ．ｃａｌｌｏｓｕｍ
２．４ 四倍体植株的形态特征和移栽成活率
经培养，对照植株和四倍体变异植株生根率达
１００％。观察诱变为四倍体植株的形态特征，刚纯化
出的四倍体植株生长相当缓慢，但叶色深绿，叶片变
得粗大且表面不光滑，小鳞茎增大，根系变粗短。６
周后，四倍体植株生长速度渐渐加快，植株整体表现
粗大，颜色加深。其中，四倍体植株叶片宽度是二倍
体植株的１．１２倍，变异植株小鳞茎直径是对照的
１．４１倍。出瓶炼苗后成活率达９１％。
３ 结论与讨论
用０．１０％浓度秋水仙素处理的试验材料虽诱
导效果显著，诱变率超过９０％，明显高于前人在百
合属其他种类中的诱变效果［７－９］，可能是种间对秋水
仙素反应存在差异的表现。试验中出现诱导的鳞茎
中心部分腐烂甚至完全死亡等烂心现象，中心部位
腐烂一般出现在秋水仙素处理的第３天，及时将其
腐烂部位切割掉，其余未腐烂的部位几乎不会受到
影响，会继续分化，部分植株的叶片颜色加深或高度
肉质化。这是由于试验中秋水仙素浓度较高，诱变
剂毒性严重干扰了组织的代谢和分化［１０］。由于百
合小鳞茎内外层鳞片发育程度不同及小鳞茎个体间
的不完全均一，导致诱变剂毒性使试验材料部分受
害现象发生。鳞茎的直径大小与诱变剂的处理效果
有密切关系，直径１．４ｃｍ与直径０．７ｃｍ的鳞茎相
比，大鳞茎比小鳞茎鳞片多，不同发育阶段的内外层
鳞片对秋水仙素的反应敏感性多样化。当秋水仙素
处理时，大鳞茎更易发生一系列反应以适应环境，众
多鳞片中有发育后期对诱变剂反应迟钝的，有发育
中前期对诱变剂较为敏感的可达到预期诱变效果，
或有刚刚发育的鳞片对诱变剂过于敏感严重受害而
死亡。可见，在诱变剂处理较大鳞茎时，其中总有一
些鳞片能够达到育种期望的诱变程度。
Ｂ染色体是区别于正常染色体，随机独立存在
于整倍体中的特殊染色体，不同物种Ｂ染色体数目
不同，同一物种不同个体间Ｂ染色体数目不同，同
一个体不同细胞Ｂ染色体数目不同，甚至不同分裂
期细胞Ｂ染色体数目不同。此外，也存在同一物
种，有的植株有Ｂ染色体，而有的植株不存在Ｂ染
色体［１１］。如李懋学［１２］等对岷江百合的染色体进行
观察发现，岷江百合细胞中有 Ｂ染色体，而刘华
敏［１３］等对岷江百合的研究过程中并未观察到Ｂ染
色体。有研究者在观察产自我国黑龙江的条叶百合
时，现频率极低的１条Ｂ染色体［１４］。本研究亦观察
到，部分条叶百合细胞中存在有Ｂ染色体。且不同
株系 Ｂ 染色体出现的频率不同，如株系 ４ 有
３３．３３％，株系１有３２％，株系３有２６．６７％，而株系
２中并未观察到Ｂ染色体。同一株系不同细胞含Ｂ
染色体数目也不同，株系１的Ｂ染色体数目从１～５
不等；株系４中Ｂ染色体数目有３条、４条、５条、６
条、８条和９条共６种；株系３中Ｂ染色体数目多为
２条或３条。
［参 考 文 献］
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北京：科学出版社，１９８０：１５９－１６５．
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［３］ 孙晓玉，杨利平，姜浩野，等．条叶百合种子萌发的研
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多倍体的研究［Ｊ］．植物遗传资源学报，２０１４，１５（６）：
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［１１］ 王玉元．染色体遗传中的一个不解之谜———Ｂ染色体
［Ｊ］．武汉植物学研究，１９９７，１５（１）：７３－７９．
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察［Ｊ］．植物学报，１９８４，２６（２）：１５１－１５５．
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［Ｊ］．植物遗传资源学报，２０１０，１１（４）：４６９－４７３．
［１４］ 杨利平，丁 冰，刘香环，等．东北百合属植物的细胞
遗传多样性［Ｊ］．东北林业大学学报，１９９６，２４（５）：
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（责任编辑：刘忠丽）
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