全 文 : 文章编号:1671-8151 (2004)02-0116-02
刺果甘草多倍体诱变育种的研究
吴玉香1 , 贺润丽2 , 高建平3 , 赵晓明1
(1.山西农业大学 农学院 , 山西 太谷 030801;2.山西省太原市小店区 农技中心 , 山西 太原 030032;
3.山西医科大学药学院 , 山西 太原 030001)
摘 要:采用改良琼脂涂抹法 (0.2%浓度的秋水仙碱与 0.1%的琼脂混合成半固体)和直接滴渗法处理刺果甘草
(G.Pallidiflo ra.)幼苗顶芽进行多倍体诱变 , 并比较不同方法和不同处理时间的变异率 , 以期获得最有效的多倍体
诱变方法。结果表明:用改良琼脂涂抹法处理 2 天效果最好 , 变异率达 55%。所以 , 改良琼脂涂抹法是一种非常
高效的多倍体诱变方法。
关键词:刺果甘草;多倍体;诱变育种
中图分类号:S335.1 文献标识码:A
Pol iploid Induction Breeding of G.Pal lidiflora.
WU Yu-xiang et al.
(College of Agriculture , Shan xi Agricultural University , Taigu Shanxi 030801 , China)
Abstract:I n this article, improved agar painting method(w ith semi-solid of 0.2% co lchicine and 0.1% agar)and directly
seeping me thod w ere adopted to treat apical buds of G.Pallidiflora.to induce Poliploid.In order to obtain the most effective
me thod of induction poliploid , G.Pallidiflora.was induced and variance rates were compared by different methods and dif-
ferent treatment time.The result show s tha t the variance rate is the highest(55%)with improved agar painting me thod in
2 day s.As a result , improved agar painting method is a kind of the most effective method of induction poliploid.
Key words:G.Pallidiflo ra.;Poliploid;Induction breeding
甘草是应用最广泛的中药 , 其药用部位为干
燥的根及根茎 , 在 《神农本草经》 中被列为上
品[ 1] 。除有抗炎 、 抗过敏 、解毒 、 润喉 、 止咳等
多种功能外 , 并能补虚损 、 坚筋骨 、 治惊痫 , 同
时还有调和众药 、通行十二经 、解百药毒的作用 ,
故有 “国老” 的美誉[ 2] 。
多倍体植物由于其基因的剂量效应 , 致使多
倍体植物的营养器官变大 , 有效成分增加 , 抗逆
性增强 , 所以药用植物多倍体育种是一条很好的
育种途径 。多倍体植物的结实率降低 , 种子发芽
率低 , 这对于不以种子为收获对象 , 而收获根 、
茎 、 叶 、 花的药用植物来说不致成为缺点[ 3] 。
多倍体药用植物不但具有许多优良特征 , 还
蕴育着丰富的遗传变异的潜力。所以 , 目前国内
外的许多育种家有目的的进行药用植物多倍体诱
变育种 , 其中有菘蓝 、党参 、 川白芷 、 菊花 、 薄
荷 、当归 、 人参 、 罂粟 、 颠茄 、 毛地黄 、 刺茄 、
蛔蒿 、除虫菊 、多叶蓍 、 紫万年青 、 薏苡 、 蛇根
木 、 白菖蒲 、 桑 、 山韭等 ,甘草多倍体诱变育种还
未见报道 。本文对甘草进行多倍体诱变育种研究 ,
以期获得多倍体甘草 ,增加中草药的种质资源。
1 材料与方法
1.1 试验材料
刺果甘草 (G .Pallidiflora.)是豆科 , 蝶形
花亚科甘草属的一种 , 刺果甘草的种子来自新疆 ,
并经过中国医学科学院药用植物开发利用研究所
鉴定 。
1.2 试验方法
1.2.1 改良琼脂涂抹法
001861 J .Shan xi Agr ic.Univ.
山西农业大学学报
收稿日期:2003-12-19 修回日期:2004-02-18
作者简介:吴玉香 , 女 (汉), 山西神池人 , 讲师 , 硕士 , 主要从事中草药栽培育种研究和植物学教学工作。
基金项目:山西省青年基金 (981042);山西省农业大学科技创新基金资助项目 (200144)
DOI :10.13842/j.cnki.issn1671-8151.2004.02.007
在室温 (20℃左右)下 , 用牙签蘸取适量溶
化的 0.2%浓度的秋水仙碱与 0.1%的琼脂凝胶 ,
轻轻涂抹于甘草幼苗茎尖生长点 , 使凝胶完全裹
住生长点 , 再罩 50 ml烧杯以防止秋水仙碱溶液
蒸发 , 同时设置对照 , 分别在 1 、 2 、 3 天后支掉
罩杯 , 去帽 , 并进行浇水 、管理 。在适当苗龄期
移栽进大田。
1.2.2 直接滴渗法
在室温 (20℃左右)下 , 用滴管吸取适量
0.05%浓度的秋水仙碱溶液 , 滴 1 ~ 2滴于甘草幼
苗茎尖生长点上 , 再罩 50 ml烧杯以防止秋水仙
碱溶液蒸发 , 2 天后揭去烧杯 , 用蒸馏水充分洗
涤生长点 , 并进行浇水 、 管理 , 在适当苗龄期移
栽进大田 。
1.2.3 生物学性状观察
在诱变处理后开始定期观察记录幼苗生长发
育状况;测量叶长 、 叶宽 、 株高 、 叶形 。在生殖
生长期间 , 观察记录花期 、 果期和果实形态 , 测
量果实大小;观察抗性 , 并与对照比较 。观察变
异情况 , 并计算变异率 。
2 结果与分析
2.1 甘草不同处理后的变异株与对照植株形态
比较 (表 1)
甘草不同处理变异株和对照株相比 , 其植株
变矮;叶片增大 , 肥厚 , 叶形较宽短 , 叶色浓绿 ,
表皮毛较长而明显;茎粗;花期比对照组推迟
2个月;结实率明显下降。这些都是典型的多倍
体特征。
表 1 甘草不同处理变异株与对照植株株高比较
Table 1 Tallness compare of variance G.Pallidiflora.with contrast by different treatment
处理
Treatment
浓度
Concent ration
处理时间 (d)
Treatment time
处理前平均株高
Average tallness
beforet reatment (cm)
处理后平均株高
Average tallness af ter
t reatment (cm)
增高率 (%)
Heighten rate
1 0.1%+0.2% 1 1.10 3.75 70.7
2 0.1%+0.2% 2 1.10 3.50 68.6
3 0.1%+0.2% 3 1.10 3.63 69.7
4 0.05% 2 1.10 3.81 76.1
对照 CK - - 1.00 7.60 86.8
2.2 甘草不同处理后的变异率比较 (表 2)
从实验结果看 , 在相同浓度 (0.1%+0.2%)
下 , 处理 2天的变异率较高;在不同浓度 (0.1%
+0.2%, 0.05%)下 , 浓度高的变异率较高。
表 2 甘草不同处理变异率比较
Table 2 Compare of v ariance rate of G.Pallidiflo ra.by different treatment
处理
Treatment
浓度
Concent ration
处理时间 (天)
Treatment time (d)
处理株数
T reatment number
变异株
Variance number
变异率 (%)
Variance rate (%)
1 0.1%+0.2% 1 24 5 20.8
2 0.1%+0.2% 2 20 11 55.0
3 0.1%+0.2% 3 19 3 15.8
4 0.05% 2 17 3 17.6
2.3 甘草不同处理后的抗虫性比较
变异株与对照株相比 , 叶片表皮毛较长 、植
株健壮 , 其受蚜虫危害明显减轻 , 说明它具有较
强的抗虫性。
3 讨 论
3.1 利用秋水仙碱诱发多倍体有多种方法。如液
滴法 、浸泡法 、胶粘法 、 喷雾法 、 琼脂法 、 注射
法及有效应用于禾本科作物的改良 L.D.Cua
法。这些方法或是用秋水仙素水溶液处理芽的生
长点 , 或用含有秋水仙素溶液的脱脂棉小团包裹
生长点及秋水仙溶液浸泡种子 、 芽等。通常能获
得 1.22%的具有多倍体结构的新芽 。
(下转第 129 页)
1172004 吴玉香等:刺果甘草多倍体诱变育种的研究
3.4 本试验选用的激素为 IBA ,获得了较为理想
的效果 。其它生长素类物质及细胞分裂素等对自
然微型嫁接成活率的影响效应 ,尚需进一步研究 。
参 考 文 献
[ 1] 王际轩.无病毒苹果树的繁殖与栽培 [ M] .北京:中国科学技术出版社 , 1993.
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[ 4] 马云霞.微嫁接及其在果树生产中的应用 [ J] .河北果树 , 1998 , (1):3-4.
[ 5] 顾 良 , 赵惠祥 , 马 颖.几种苹果试管苗微型嫁接比较 [ J] .北方果树 , 1996 , (4):18-19.
[ 6] 刘 和 , 秦国新 , 王玉国 , 等.微型嫁接技术在大田苗圃的应用试验 [ J] .山西农业大学学报 , 2001 , 21 (2):141-143.
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诱变率很低 , 分析其原因主要是:(1)水溶
液不易较长时间地保留在芽上 , 因而秋水仙素不
能直接作用到生长点 。(2)胶粘法可以长时间使
秋水仙素保留在芽上 , 但又不能确切地控制处理
时间 。(3)浸泡法所用的药剂价格太昂贵 。采用
改良后的琼脂涂抹法克服这些缺点 , 使诱变率提
高到 55%。
3.2 选取最适处理时期 、最适处理部位也是决定
诱变率的关键 , 秋水仙碱的浓度和处理时间将同
时直接影响处理效果 。其次 , 处理后的管理 , 尤
其是控制温度 、湿度等条件也是实验成功的关键 。
3.3 通过人工加倍后的多倍体只是为多倍体育种
创造了原始材料 , 是多倍体育种的第一步 , 在此
基础上还必须对这些材料进行人工定向选育 , 克
服其结实率低 、 种子不饱满 、 某些农艺性状不理
想等特点[ 3] 。
3.4 多倍体鉴定的主要指标是染色体组型分析 ,
该研究的细胞遗传学内容将作进一步的探讨。
参 考 文 献
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1292004 秦国新等:IBA提高自然微型嫁接成活率效应的研究