全 文 ：中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$ 年 %! 月
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!#$%!辐射对五叶地锦种子发芽和 &’性状的影响
付彦荣 !! 韩 益 !!孙振元 !蔡 汉 !!赵梁军 !
#!中国农业大学观赏园艺与园林系!北京 !$$$%&中国林业科学研究院花卉研究中心!北京 !’’’%!(
摘 要#用 ! 射线辐射五叶地锦已解除休眠的湿种子!对辐射后的种子发芽$幼苗早期发育$)! 植株
生长$形态变异等进行了观测% 结果表明&五叶地锦种子发芽和幼苗早期发育受到中等程度抑制的辐
射剂量是 &’*+’,-&)! 植株生长受到中等抑制的剂量是 &’,- 左右% 推荐对种子进行 ! 射线辐射的
剂量为 .’*&’,-% )! 植株的形态变异不大&通过 ! 辐射诱发五叶地锦形态变异的频率较低%
关键词#! 辐射五叶地锦幼苗生长)! 性状
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7777777777777777五叶地锦&又称美国地锦&为葡萄科8<,($-&$&9爬
山虎属88$(*&’+-,00.0 :6-3*+)9的藤本植物&在中国大
多数地区&特别是北方城市绿化中应用广泛% 五叶地
锦具有生长速度快$叶片大$观赏性强等特点&应用
前景广阔% 国内关于五叶地锦研究报导较少&尚无关
于栽培品种的报导% 目前&在园林中应用的植株&外
观性状单一$叶色$叶形缺乏变化% 开展五叶地锦的
育种工作&丰富其观赏性状&提高其适应性&可更大
的发挥它在园林绿化的作用’ ;( %
!射线诱变已成为培育植物新品种的重要手段
之一% 通过 ! 辐射!中国已在月季$百合$菊花等观赏
植物上培育出了众多品种’ <=>( % 笔者旨在通过对五叶
地锦的种子$枝条等器官进行辐射处理!创造形态和
生理上的变异% 笔者试验通过辐射后!五叶地锦的种
子萌发$幼苗生长和当代植株性状的观测!确定了辐射
的适宜剂量!为开展五叶地锦的辐射育种奠定基础%
’ 材料与方法
供试材料为五叶地锦的已解除休眠的湿种子%辐
射于 源为 A/B?C! 射线%
种子辐射)五叶地锦种子由美国购进% 月!将种子于 DE下进行层积处理!@ 月!待种子接近
萌芽时辐射%共设 F 个剂量!分别为)?8对照9!;?!@?!>?!D?!B?GH!剂量率为 ;)<>GH%I,’% 每剂量处理
种子共 D>? 粒!三次重复%
种子萌发与 J; 植株生长观测)处理后的种子一
!!农业基础科学
基金项目)国家 KB@ 项目8>?@;9课题* 地锦8爬山虎9种质资源创新及优良品种培育+ % 第一作者简介#付彦荣&男&;MFD 年出生&河北省邯郸市
人&在读硕士生&主要从事园林植物育种方面的研究&已发表论文有#* 爬山虎属植物的研究进展及园林应用+ $* 玉米锈病研究进展 + 等 % NOP-,6$H-’O
1/’QR0O?BO;K&修回日
期#O?BO;K%
农业基础科学 /., ,
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7C 7 7 7 7 7
部分播于培养皿中! 做种子发芽和幼苗早期生长情
况的观测 第 56D 观测发芽数#根长#根数#下胚轴长
等指标 另一部分种子播于穴盘中!于温室中育苗!
做出苗及 EF 植株生长和形态变异观测培养基质为
草炭与珍珠岩混和而成 播种深度约 F+< 播后第
:GD#96D 观测出苗率和成苗率 生长中期H566I 年 J
月K和落叶前L566I 年 F6 月M分两次调查植株主蔓长
度#叶片数量#叶色#叶形等性状!对变异株挂牌!对
其性状进行连续观测 主蔓长度#叶片数量调查!在
每个剂量的每次重复中各取代表性植株 F6 株!测定
后取平均值 从基部第一片真叶着生位置至最顶部
展开叶片所在叶位置之间的长度为主蔓长度 叶片
数为所有展开的功能叶的数量
! 结果与分析
54F’’辐射对五叶地锦种子发芽和田间出苗的影响 辐
射后!五叶地锦种子发芽受到一定程度抑制 F6NOP!
射线辐射后!种子发芽率为 Q:4IR!高出对照种子的
发芽率 G4I 个百分点!表明这个剂量辐射!对五叶地
锦种子发芽有一定的促进作用 :6NO 以上的 ! 射线
辐射后!种子发芽率明显降低 :6NO 和 G6NO 两上剂
量辐射后的种子发芽率分别为 GI4IR和 II4IR!相当
于未辐射种子发芽率的 9J4GR和 :545R 由此看出!
种子发芽受到中等程度抑制的辐射剂量在 :6SG6NO
之间 ! 辐射延缓了种子发芽!这种延缓效应随辐射
剂量增大而增大
种子受到 ! 射线辐射后! 辐射效应会在田间出
Gy
(%)
(%)
(%)
(%)
0 90 79.0 100.0 450 85.8 100.0
10 90 84.3 106.7 450 81.6 95.1
20 90 74.3 94.1 450 84.0 97.9
30 90 71.0 89.9 450 77.6 90.4
40 90 53.3 67.5 450 55.8 65.0
50 90 33.3 42.2 450 8.7 10.1
60 90 13.3 16.8 450 4.4 5.1
表 辐射对五叶地锦种子发芽和田间出苗的影响
(Gy) ()
( )
(cm)
(cm)
0 90 3.4 2.4 2.4
10 90 3.7 2.4 3.4
20 90 3.3 2.4 2.2
30 90 3.3 1.6 1.9
40 90 2.9 1.2 1.4
50 90 1.6 1.2 0.6
60 90 1.3 0.4 0.5
苗上表现出来 从对五叶地锦种子田间出苗情况的
观测!笔者发现!辐射后五叶地锦种子的田间出苗率
低于未辐射种子!随着辐射剂量增加!出苗率降低
以 F6#56NO 的 ! 射线辐射后! 田间出苗率与未辐射
种子相当 I6NO 以上剂量辐射后! 田间出苗率明显
下降 :6NO’! 射线辐射后!田间出苗率为 GG4QR!相
当于未辐射处理的 9G46R田间出苗得到中等程度抑
制的剂量是 :6SG6NO
!! 辐射对五叶地锦 #$ 植株生长的影响
5454F’!辐射对五叶地锦 ! 幼苗早期生长的影响 幼
苗根系生长对 ! 射线辐射反应敏感! 在根数和根长
两个指标上反应出来 在培养皿内种子发芽!可以方
便地对幼苗早期的根系和下胚轴生长情况进行观
测 从根数来看! 对照幼苗的平均根数为 I4: 条
F6NO! 射线辐射后!幼苗的平均根数 I4J 条!略多于
对照幼苗的平均根数! 表明这个剂量对五叶地锦幼
苗根系发育有一定的促进作用 56#I6NO 剂量辐射
后! 幼苗的平均根数均为 I4I 条! 与对照幼苗相当
:6NO 以上的 ! 射线辐射后!幼苗的平均根数明显减
少 G6NO’剂量辐射后!幼苗平均根数不及对照幼苗
的一半 从根长来看!对照和 F6NO#56NO’! 射线辐射
后的幼苗平均根长均为 54:+< I6NO 以上剂量辐射
后!幼苗平均根长明显变短 :6NO’! 射线辐射后!幼
苗平均根长为 F45+长的一半
下胚轴生长状况!对幼苗能否正常出苗有很大影
响由观测结果可知!种子经 F6NO 的 ! 射线后!幼苗
下胚轴的生长受到一定促进 该剂量辐射后!幼苗下
胚轴的平均长度为 I4:+轴长度 56NO 剂量辐射后! 幼苗下胚轴长度与未辐
射幼苗相当 I6NO 以上剂量辐射后! 幼苗下胚轴长
度明显变短!:6NO’! 射线辐射后!幼苗下胚轴的平均
长度为 F4:+GQ4IR
表 ! 辐射对五叶地锦幼苗早期生长的影响
农业基础科学%&$ $
中国农学通报 第 ! 卷 第 # 期 !$ 年 %! 月
!#$%%&’()*+,’-./01’-2)34)*3+ 5 3 3 3 6
789:左右!
!# 辐射对五叶地锦 $% 植株形态的影响 对所获
;< 植株的连续观测表明大多数植株在外观性状上
与未辐射植株无明显差异! 仅在部分植株上观测到
了一些微小形态变化变异情况如下#=<>植株矮化!
植株表现一定程度矮化主蔓短$节间短$叶片小$植
株半直立叶形与叶色无明显变化! =?>叶色变异化!
叶片上沿叶脉处颜色变浅整个叶片呈网状叶形无
变化! =@>叶柄颜色变异!正常五叶地锦叶柄的颜色为
暗红色! 这种变异的叶柄颜色为鲜艳的紫红色叶形
AAAAAAAAAAAAAAAA从根系和下胚轴生长情况的测定结果来看五叶
地锦种子经!射线辐射后幼苗根系发育受到中等程
度抑制的辐射剂量是在 789: 左右下胚轴生长受到
中等抑制辐射剂量在 78BC89: 之间!
综合辐射后种子发芽$幼苗早期根系和下胚轴
生长$田间出苗的观测数据可以看出!射线对五叶
地锦解除休眠湿种子进行辐射时 种子发芽和幼苗
早期发育受到中等程度抑制的辐射剂量是在
78BC89: 之间!
?)?)?A!辐射对五叶地锦 ! 植株生长的影响 主蔓长
度和叶片数在一定程度上反应了植株的生长量! 从
对五叶地锦 ;< 植株生长中期和落叶前两次观测结
果来看经!射线辐射后植株生长受到了不同程度
抑制随辐射剂量增加抑制作用加强! 主蔓长度与
叶片数反应的趋势基本相同! 从主蔓长度来看对照
植株的主蔓长度在生长中期和落叶前分别为 D)@ 和
明显变短! 789: 辐射时 生长中期和落叶前的主蔓
长度分别为 7)? 和 G)C*H 均不及对照植株的一半!
从叶片数来看生长中期和落叶前未辐射植株的平
均叶片数为 7)7 和 I)< 片! 789: 辐射后生长中期和
落叶前的植株平均叶片数分别为 ?)E 和 E)8 片分别
相当于对照植株平均叶片数的 E<)IJ和 EC)IK !
C89:$E89: 两个剂量辐射后L 最初获得了少量幼苗
但多不能长出真叶或真叶严重畸形均未能存活所
以试验中未对其生长情况进行观测记载!从 ;< 植株
的生长来看 植株生长受到中等程度抑制的剂量是
M$A辐射后 ;< 植株的主蔓长度 N#辐射后 ;< 植株的叶片数
图 ! 辐射对五叶地锦 ! 植株生长的影响
(Gy)
( )
( ) ()
0 357 0 2 1 1 4 1.1
10 333 3 0 1 0 4 1.2
20 322 2 2 3 0 7 2.2
30 283 3 2 1 3 9 3.2
40 149 1 0 0 5 6 4.0
50 - - - - - - -
60 - - - - - - -
无变化! =7>子叶形状变异!正常五叶地锦的子叶形状
为心形或卵圆形! 这种变异的子叶形状为三角形$开
裂或畸形!
与未辐射植株相比 一定剂量的!射线辐射后
;< 部分植株发生形态变异的机会有所增加 ! 在
<8B@89:O!射线辐射的处理中植株发生矮化的变化
表 # 各处理发生形态变异的植株数量
注#&’$()*+ 辐射后未能获得健康植株!
农业基础科学 ,&% %
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7C 7 7 7 7 7
777777 ./.7 +3$D%*&7 +3$&.#.,.#E%7 E#*,-%$+%7 )%$%7 %F>*%&$7 #$7C)*3=/+.%*#,<7
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RRRRRRXWYNKLL6N5O?M‘OLQM‘‘M
MPRR杨建波N许智宏N卫志明N等4影响根癌农杆菌附着禾谷类作物培养细
胞的因素4实验生物学报XWYNKLLMN59kKh?KQL
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RRRRRRWR]F>R13.XWYN566KNP5?KKMPQKK:5
M‘RR刘巧泉N张景六N王宗阳N等4根癌农杆菌介导的水稻高效转化系统的
建立4植物生理学报XWYNKLL‘N5:kMh?5PLQ5OK
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(Gy)
A101 10
B202 20 ! #$%
B205 20 & ’()*+ &
D201 40 , - ./012
较为常见! :6jI 剂量辐射时虽植株一般明显变矮
但由于常伴随叶片数明显减少和叶片其它方面特征
的变化故未列入矮化类型中! P6jI 以上的!射线辐
射后成苗很少多无真叶或仅 KQ5 片不正常真叶
在发育过程中不能存活下来未观测到有效的形态
变异! 所有辐射处理中以 M6#:6jI 两个剂量辐射的
变化株率最高!
!# 五叶地锦 $% 几个典型变异株的形态特征 见表
:!
! 讨论
在辐射育种中 适宜辐射剂量的选择是诱变成
功的前提 XPY! 实践中多以 \;P6k出苗率降低 P6p的剂
量h作为判断植物种子辐射适宜剂量的指标 X5Y! 种子
发芽率#苗高#根系#鲜重等指标也常作为确定适宜
辐射剂量的指标X9Y! 这些指标在木本园林植物上是否
适宜及如何应用尚缺乏试验论证! 试验分别考查了
! 射线辐射后五叶地锦种子发芽#田间出苗#幼苗早
期发育#HK 植株生长和形态的影响! 从试验结果来
看五叶地锦种子室内发芽#田间出苗#幼苗早期发
育受到中等程度抑制的辐射剂量是 :6QP6jI而 HK
代植株生长受到中等抑制的剂量是在 :6jI 左右! 从
种子发芽和早期发育来判断辐射剂量是可行的但
考虑到生育期间其它环境因素对植株生长的影响
为获得更多的选择群体五叶地锦解除休眠湿种子 !
辐射的剂量以 M6Q:6jI 为宜!
五叶地锦种子经 ! 射线辐射后 植株形态变异
类型较少! 可观察到的变异为植株矮化和叶色#叶柄
颜色上的微小变化未发现明显的叶形变异! 这与在
菊花#月季等$ ON‘%其它园林植物上的报导不同表明
五叶地锦形态特征相对稳定通过 ! 辐射诱发形态
变异的频率较低! 对所有形态变异的遗传稳定性正
在做进一步观测!
参考文献
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’’’’’’5MkMh?5‘PQ5‘‘
‘’’’’苏重娣4月季辐射诱变育种研究4激光生物学NKLLPNkK5h&O:‘QO:6
表 几个典型变异株的形态特征
农业基础科学
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