全 文 ：连续 丫照射人工控制圆金柑多胚发生
W H ir o sh i
柑桔类往往形成多胚种子 , 发育旺盛的不定胚常常抑制受精胚的发育 , 使杂交育种极为
困难 。 在杂交育种 中用多胚性的柑桔栽培品种作为母本时 , 要获得 F : 代杂种 , 其不 定 胚 数
应尽可能少 。
为了减少胚数 , 作者用了各种方法 , 例如 X 射线照射和用生长调节剂 ( N A A 、 香豆 素 、
赤霉素 、 a 一天门冬酸胺一水合物 、 顺丁烯二酞阱 、 2 , -4 D 和 2 , 4 , 5一 T ) 处理及 连 续 的 Y 射
线照射 。 这些预备试验的结果表明 , 只有连续 丫照射对减少胚数是有效的 。 同时 , 对增加种
子 有性胚比例的可能性进行了研究 。 本文报道了连续 丫照射对柑桔近缘属的圆金 柑 ( F or -
砂 el la ) 的多胚发生 、 胚数和胚大小的影响 。
材料和方法
选择 5年生柑桔近缘的 “ M a r u k i n k a n ” 圆金柑品种作为试验材料 , 因为这些果树 表 现
比较严重的多胚现象 , 并且在小树枝上有许多花和果实 。 照射前一 年 春 季 , 把 果 树 栽 到
。 . 3 m “ 的瓦钵中 。 第二年夏季照射时 , 将全部花标 明开花 日期 。 在 19 7 7年 8 月 1 日和 1 9 7 8年
7月 1 1日 , 将盛花期开有许多花的盆栽果树 移到 Y圃中 ( 辐射 育种研究所 , “ 。 C O源 ) 。 照射
率如表 1所示 。 在 1 1月份果实成熟时节 , 从每株树 中采集全部果实 , 考查每 个 果 实 的 种 子
数 。 在解剖显微镜 ( x 40 ) 下观察每颗种子胚数和胚大小 , 并根据长度分 为 4 个 类 型 : 5 5
( < 0
.
o m m )
,
S ( 一 。一 2 . g m m ) , M ( 3 . 0一 4 . g m m ) 和 L ( > 5 . o m m ) 。 2 9 8 2年进行了
相似的试验 , 以观察连续 丫照射对多胚发生的细胞学效应和组织学效应 。 从开始照射后每隔
一星期从每株树 上采集幼果 , 共 5次 。 果实固定在 F A A 溶液 ( 70 % 乙醇 、 乙 酸 . 甲 醛 水 溶
液 ) 中 , 经各级浓度的乙醇和正丁醇脱水后 , 用石蜡包埋 。 纵向切成片 , 用 0 . 5%酸性品 红
表1 连续 丫照射对圆金柑每种子胚数的影响
矗射 率 { } } { {单胚种子比例{ 种 子 数
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1 果 实 数 } 种 子 数 } 胚 数 } 单胚种子数 { }— }一 一 -(R / 天 , } { } { { (哟 { 果 实 { 种 子`” ’ `了…6 7 …2 3 3 …2 2 9 5 … 2 …。 .。 … 3 . 。 …。一尹` 5 ’ … ” 6 } “ ’ ` } ` 7` 9 1 “ } 连· 3 } 5 · 8 { ” · 3土 3 · 7
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和。 . 1 %快绿染色 。
结 果
胚数的减少 : 197 7年和 9 17 8年经各种照射率照射 的果树和未照射的果树所结的 果 实 数
几乎相同 。 但每颗种子平均胚数随照射率的增加而减少 , 在 S Oo R /天的照射率下约减少到 对
照的 ls/ , 而单胚种子数增加到 34 % ( 7 1 / 2 0 9 ) 。 照射率和胚大小的关系 以及 5 5 、 S 、 M 和 L
胚的比例如表 2 ( 略 ) 所示 。 5 5型的比例随照射率的增加而减少 , 而不需人工培养能发芽 的
M 和 L 胚的比例增加 , 在 5 0 R /天的照射率下 , 占总胚数的一半左右 。 大部分单胚种子 尸 具
有M或 L 胚 。 在高照射率下 胚平均数的减少主要是由于 5 5胚数的减少 。 在 5 0 R /天的照射 率
下 , 在开花前后 4一 5天内开始照射 , 就能显著地影响胚数 。
细胞学和组织学观察 : 如上所述 , 高剂量 Y射线照射可大幅度减少胚数和增 加 单 胚 种
子的百分比 。 然而 , 如果存活种子不只具有一个受精胚 , 那么这些结果就没有实 际 利 用 价
值 。 因此 , 需用细胞学和组织学方法检杳多胚发生的每一个发育阶段 , 特别是关于受精胚和
不定胚之间的竞争 。
观察开花后 5一 2 7天胚珠的纵切片一 。 先观察未照射的胚珠切片 ( 图 !U各) , 开花后 5天在所
有珠心中观察到几个不定胚初期的细胞 ; 开花后 9 天 , 受精细胞开始分裂 , 并逐步发育成受
精胚 ; 开花后 13 天 , 在珠孔一侧可辩认受精胚和几个不定胚 ; 开花后 21 天 , 这些胚发育成球
形胚 ; 开花后 24 一 27 夭 , 在每个胚珠 中可观察到约 10 个心脏形胚 。 再观察经照射 的 胚 珠 切
片 , 开花后 17 一 28 天 , 观察到聚集一团的 5一 10 个小球形原胚 , 该原胚由 1一 4个细胞 组 成 。
这些原胚的细胞质用核染色剂 ( 酸性品红 ) 极易染色 , 而这些原胚在未照射的胚珠 中从未发
现 。 然后这些原胚增殖到 30 一 50 个小球形原胚并逐渐退化 , 最后在果实成熟时消失 。
在未照射和照射的两种胚珠 中 , 位于胚珠珠孔一侧的受精胚发育比不定胚更旺盛 ,至少持
续到开花后 20 天 。 开花后 2 4一 2 5天 ,不定胚开始游离到膨大的胚囊 中 ,这样受精胚的发育就不
再占优势 。 而在照射的胚珠 中受精胚仍保持这种优势 , 因为 Y射线明显地抑制 不定胚的发育 。
讨 论
本试验表明在连续 Y 照射条件下 , 胚数大幅度减少 , 单胚种子数比例显著增加 。 说 明在
此条件下 , 受精胚比不定胚具有更高的存活率 。 根据多胚发生的细胞学和组织学观察 , 其原
因可解释如下 : 在未照射胚珠 中 , 几个不定胚着生的位点远离珠孔并旺盛发育成大胚 。 这是
由于没 有剧烈的营养竞争 、 具有有利的生长条件之故 。 它们抑制了受精胚的发育 。 经照射的
胚珠 中 , 这些不定胚经刺激分裂成由 1一 4个细胞组成 的小球形胚 , 并且大多数胚很快消失 。
因此 , 它们对受精胚没有竟争能力 , 受精胚很可能保持竞争优势并存活下来 , 因为它的发育
一开始就占优势 。 受精胚的细胞分裂情况 进一步证实了这种情况 , 而且比不定胚的细胞分裂
得更早 。 可能是由于给受精胚提供了一种活力或刺激作用 , 其 一与不同生殖核的融合明 显地出
现一种杂种优势 。
本研究只对圆 金柑自花传粉的果树进行了试验 , 应进一步对包括属 、 种 、 品种或株系间
不同的杂交组合进行试验 , 以研究受精胚和不定胚 之间竟争关系是否和圆金柑 自花传粉果树
的情况相似 。
〔徐刚摘译 自 ( J . A m e r 卜S o c H 0 r t : S c i : 》 · 1 1 0气 4 18一 4 2 1 · 19 8 5忿
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