全 文 ：第匀卷 第3 期
9 18 7年 9 月
北 京 林 业 大 学 学 报
JO U R N A L O F B E I JIN G F O R E S T R Y U N IV E R S IT Y
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豆瓣绿组织培养辐射诱变效果的初步研究
马 燕 程金水
(园林 系 )
摘要 叙述 了通过组织培养手段 , 用。 。 C o Y射线辐射豆瓣绿愈伤组织 , 获得变异植
株。 研 完内容包括辐射 剂量 , 诱变效果 , 植株再生过程及培养茎的选择 .
关键词 豆瓣绿 , 组织培养 , 。 。 C O Y射 线 , 辐针
豆瓣绿做为世界著名的观叶植物在我国有很大的推广价值 〔 1 , 2, `“ , 〕, 因此我们对 豆 瓣
绿进行组织培养、 Y射线辐射以达到增加品杯和大量繁殖的目的 , 并为其它观叶植物的选 育
提供一种方法和经验 。
一 、 材 料 和 方 法
1 9 5 3年 10月先后 6 次取卵叶黄绿豆瓣绿 ( P e P e r o m `a o b t u s i f o l i a e v . ` G r e e n G o l d ’ )
顶 端 幼 叶 , 经消毒后 以 .0 7 c m “的小块分别接于 M S 和 S H培养基上 (各3 0 多块 ) 分别培
养仁4 , ` 0 {。
l
、
2
、
3
、
当外植体形成大量愈伤组织时分批用 “ “ C o Y射线进行外照射 , 剂量分别为 。 . 5、
6
、
8
、
10 千伦琴 , 剂量率为 3 7 . 5伦扮 , 然后继续组培 , 并做切片观察 〔 3 , T] 。
二 、 结 果
(一 ) 愈伤组织对辐射的敏感性
辐射的敏感性就是植物对射线的反应 。
为了测定豆瓣绿类植物对射线的耐受性 ; 并
选择适宜的辐射剂量 , 1 9 8 3年 12 月 30 日用不
同剂量的 “ ” C 。 丫射线照射已接种 70 天的 外
植体愈伤组织 , 60 天后检查结果如图 1所示 。 .
从图 1可见 : 2 ~ 8 千伦琴间成活率呈 -
线性下降 , 愈伤组织生长情况同样也随剂量
升高而下降 , 同时观察 到 0 . 5 , 1千伦琴辐
图 1 剂量效应 曲线
此 文于 1 98 6年 8 月 1 0 日收军,1
3幼 . 北 京 林 业 大 学 学 报 匀卷
射后的愈伤组织生长非常旺盛比对照的好 , 表明低剂量辐射促进生长 . 2 、 3千伦琴辐射处
理后愈伤组织生长情况比对照略差 , 而 1 20 天后生长情况又好于对照 , 表明了辐射后初期的
抑制效应 。 5 千伦琴 以上辐射过 的愈伤组织则表现了辐射的延迟效应与致死效应 , 60 天观察
时已不同程度地变黑死亡 , 随剂量增加致死效应加强 , 120 天 后观察 , 5千伦琴辐射后的少
数变黑了的组织又重新长出愈伤组织或根毛 ; 而 8 、 10 千伦琴处理的愈伤组织植株未见新组
织形成且植株死亡〔 3 , 8 , 9 〕 . .见照片 1 、 2 (图版 l )
(二 ) 辐射后植株的变异及选择
辐射后培养出的植株产生丁广泛的变异 , 以观赏为主要 目的 , 我们将叶色复杂 , 叶形奇
特 , 适应性强做为选择的标准。
1 9 8 6年 8 月对已露地盆栽的 2 67 棵植株进行全面的检测 、 统计 , 测定标准一律以顶 生 第
三枚叶为准 , 将具有观赏价值的变异类型和变异率列于表 1 。 变异情况见照片 3 一 7 (图版
兀 ) 。
表 1 辐射后植株变异统计
一
|变异率(肠 ) 变 异 类 型 又寸 照
型度层
长宽质厚
叶
叶片平展情况
4 1
.
7 6
2 0
.
5 9
1 2
.
9 4
2 3
。
5 3
2 7
.
0 6
15
.
3 0
3 9
。
9 1
5 4
.
1 2
1 7
.
0 6
倒披针 型一圆形
> 6 0 e m ; < 3 5 e m
> 5 0 e m ; < 2 5 e m
> 0
.
6 e i n ; < 0
.
4 e m
厚 (表 面光泽强 ) , 薄(表 面尤泽弱 )
叶片内凹 或 凹 凸不平
叶片绿 色、 或绿 色 < 40 呱
绿 色、 萦红 色
> 1 e m 或 0 . s e m
倒卵型至阔倒印型
3 0一 6 0 e m
2 5一 5 0 e m
0
.
4一 0 . 6 e m
中等 (表 面有光泽 )
叶 面平展
花、 叶绿 色40 肠 以上
绿带蓝红 色
0
.
s e 1
e m
色长
柄
叶
变异植株的遗传稳定性需进一步观察 。
(三 ) 叶片外植体愈伤组织的形成和植株再生
叶片外植体的愈伤组织形成 , 经过形成层细胞和在切口部位细胞的活化 、 分裂 、 增殖过
程 。
取对照 、 0 . 5 、 l 、 2 、 3 、 5 千伦琴 Y射线辐射后的愈伤 组 织 各约 1 一 c m Z , 用 F A A
溶液固定后 , 按常规石蜡切片法制片 , 用番红和 固绿染色 。
观察取材于对照的切片 , 发现豆瓣绿类植物再生植株过程可不经过胚状体 , 而从愈伤组
织内没有分 化的薄壁细胞中出现分生细胞团 , 形成分生中心至分生结节 , 它有形成组织的能
力 . 随着分生细胞团不断 向表层分裂而形成突起 , 这些突起转化为芽原基和 根 原 基 (见 图
: )
. 白色突起分化为根 , 绿 色突起分化出芽 , 再分化而形成植株〔 。 , ; 0 . 1 1 10
. 观察辐射过的愈伤组织切片 , 其再生植株过程基本与对照相同 , 只是在 5 千伦琴辐射过
的愈伤组织切片中发现表皮细胞中出现分生细胞团 。 5 千伦琴辐射后愈仿组织变黑 , ’而后只
长出很少的新愈伤组织 , 而且一部分是从表层开始形成的 , 这可认为是辐射的一种刺激效应
3期 豆瓣绿组织培养辐射诱变效果的初步研究
在细胞水平上的变异〔 7, 9] , 如图 3 所示 。
; i
; 。
1 ( 2 )
图 2 从愈伤组织 诱导的植株再生过程
: 分生细胞团
嗜黔 、 。 O , ) 阳哟
`嗯卜一一
图 3 辐针后 的愈伤 组 织表层 出现 分生细 胞团
三 、 讨 论
(一 ) 不同培养基对外植体去分化与再分化的影响 `
体分瞿篡嚣黑黔黔缈不「·再 ” 化方向“ 着礁的影 响。 现将 6 “ 培“ 基对外 “
:青髻嚣淤篡l弱蒙矫燃翼热笃
3 2 8 北 京 林 业 大 学 学 报 ` 9卷
表 2 不同培养基对外植体去分化与再分化的影响
长数生天…生 长素培养基阵不 . .蔽
{分裂素
材 料 来 源 外 植 体 生 长 情 况
卵叶黄绿豆瓣绿 叶片 注3 。 ’去分化 形成愈伤组 织 , 产 生少量根1一10M
M
S Z …
3 H
!
{
3 H 2
1
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“”` 4
1
M
s : 培养基上的外植体 ! 40 }愈伤组织增 植产生 大量根
S H 珍产叶黄绿豆瓣绿叶片 }1 2 0 去分化产生较 少的愈伤 组织
S H 封 S ” : 培养基 一L 的外植体 卜“ 与 S H ,近似
S H
根
形成芽和根
又去分化 成愈伤 组 织 , 再分化
5 -I J 鑫 际叶黄绿豆瓣绿 叶片 { : 5 `去 分化形成大量愈伤 组 织 , 芽原基 , 长 出 :一连枚叶
j U }
段以 1 : 30 的比值效果较好 。 及时改变激素种类和浓度可 以 有 效 地 控 制 器 官 的 再 分 化
〔 4 , 5 , 1 2〕.
(三 ) 半致死剂量与辐射诱变剂量
辐射诱变的关键是要获得较高的变异率和较高的成活率 , 一般多采用半致死剂量 ,即辐射
后成活率占50 肠的剂量〔 3 , 9j 。 通过试验我们得到半致死剂量为 5 千伦 . 但选用此剂量作 为
辐射诱变的最佳剂量我们认为是不合适的 。 一方面由于愈伤组织虽有一半没有 死 亡 , 但 受
损伤很重 , 多数没有重长愈伤组织 ; 另一方面用 2 、 3 千伦琴辐射后发现豆瓣绿能在较低剂
量辐射下发生突变 , 女异率也较高如表 3 所示 , 并可发现会种类型的变异 , 成活 情 况 也较
好 . 因此认为 2一 3千伦琴是比较理想的辐射诱变剂量 。
表 3 不同剂量辐射植株的变异率统计
、硫森率色一: 一_ 、卜一粼 ’ (羹)`…”: ,火二圳’十(驾)色…’ ` (纷
2舌份子赞封`勺材封…5 2 · 。 8 …` 0 · “ } ` 7 · ` 。 { 6 9 」 5 6 { 2。 · 0 9…5 6 · 5 2 …` 7 · 3 9
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备 注 此统计因取材 、 污染而死亡 等造成一些误差
3期 豆瓣绿组织培养辐射诱变效果的初步研究
四 : 小 结
我们采用 5 O C 。 丫射线处理组培苗的愈伤组织 , 获得了一些在叶型 、 叶色等方面 发 生了
一定变异的新个体 , 试验得出 : 其半致死剂量为 5 千伦琴 , 辐射中诱 变 剂 量 为 2一 3千伦
琴 . 通过石蜡切片进行细胞生物学的观察 , 认为 : `从形成的愈伤组织诱导植株 , 是在愈伤组
织上分化出根和芽原基 , 再形成新植株。 辐射后的植株在细胞水平上也出现变异 。
参 考 文 献
〔 l 〕 T h o m a s H . E v e r e t t 1 9 5 1 , t h e N e w Y o r k B o t a n i e a 1 G a r d e n i l l u s t r a t e d
e e E n e y e l o p e d i a o f H o r t i e u l t u r e
,
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.
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.
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.
2 5 5 -3 2 5 58
.
〔 2 〕 H . …K . A 1 r y S h a w 29 7 3 , A D i e t i o n a r y _ o f t h e F l o w e r i n g p l a n t s a n d
F ￡ r n s , p p . 8 7 1 .
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〔 8 〕 M . 埃列拉 , A . 福斯 白格 , 1 9 6氏 放射生物 学机制 , 第一卷 , 科学出版社 。
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〔 12〕 J o h u H . D o d d s 19 8 2 , E x p e r i m e n t s i n P l a n t T i s s u e C u l t u r e C a m b r i d g e
U n i
v e r s i t y p r e s s
.
〔 1 3〕 J a n i o s U u d e r w o o d C r d e k e t t 19 7 8 , F o l i a g e 工一o L: s e P l a n t s l ’ i角 。 一 L i f e
B o o k s
,
A l e x a l i d r i :
,
V i r g i n i a
,
2 3 1
.
急惫6 北 京 林 业 大 学 学 报 匀卷
T H E E F F E C T O F 6 0 C O R A D IA T I ( )N O N C A L L U S
T I S S U E O F P E P E R OM I A O B T U
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T O D E V E L O P N E W V A
.
R I A N T
M a Y a n C h e n g J i n s l一u i
( D
e p a r t m e n t o f L a n d s e a p e G a r d e n i n g )
、
Ab s t r a e t P e p e r o m i a a g e n u s o f P i p e r a e e a e
,
i , ; a w i l d l y u s e d o r n a m e n t a l
l e a f p l a n t s u s e d a s a g r o u n d e o v e r
, r o e k y ;` a r d e n s a n d i n d o o r p l a n t s ;
a n n u a l a n d p e r e n n i a l e v e r g r e e n s
,
m o r e o r l e s s s u e e u l e n t
, a n d t h e r e a r e
a b o u t z
,
0 0 0 s p e e i e s m o s t l y d i s t r i b u t e d i n t r o p i : a l a n d s u b t r o p i e a l r e g i o n s
.
F o r o b t a i n i n g n e w v a r i a n t s
,
p i e e e s o f P e P e r o 。 `a o b t u s i f o l i a e v . ` G r e e n
G o l d
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.
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e r e p l a e e d i n t o a t :` s u r e n i e d i a i n O e t . 1 9 5 3 .
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.
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,
1 9 5遥, d i f f e r e n t d o s a g e
f r o m 5 0 0 t o a m a x i m u m o f 1 0
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t i s s u e e u l t u r e m a t e r i a l s
.
A f t e r e o d a y s
,
t h e t i s s u e w a s e x a m i n e d f o r t h e
f o r m a t i o n o f e m b r y o g e n e e e a l l u s
.
T h e s t u d y s h o w e d s
,
0 0 0 r o e n t g e n 15 t h e
h a l f l e t h a l 妞o s a g e a n d Z , 0 0 0一 3 , 0 0 0 r o e n t g e n s 15 ; 、 s u i t a h l e d o s a g e f o r i n d u e -
t i o n o f t h e p l a n t l e t s
.
T h e s u i t a b l e e u l t u r a l m e d i a 15 5 ]江 . , W e a l s o s t u d i e d
t h e i n d u e a t i o n o f e m b r y o g e n e e e a l l u s b y h i s t o l o 弓i e a l m e t h o d . A s o f A u g u s t
1 9 5 6 , a l a r g e n u m b e r o f
t y p e s a n d l e a f f o r m s
.
P l a n t l e t s
,
h a v e b e e n d e v e l o P e d w i t h n e w l e a f
〕
Ke y w o r d s P
e p e r o m i a
,
t i s s u e e u l t u r e
, 6 0 C o , r a d i a t i o n
.
(责任编 样 张建凌 )
3期 豆瓣绿组织培养辐射诱变效果的初步研究
1
. 左* 右 : 10 、 5 、 3、 2千伦琴辐射后外植体生长情况对比 ( MS培养基)
2
. 左、 右 : 8 . 时照 、 3、 1 千伦琴辐射后 外植体生长情况时比 ( S H 培养基)
3
. 不 同植株叶型的比较
4
. 不同植株叶色的比较
5
. 植株叶子内凹陷
6
. 植株叶子小而厚
7
. 植株叶子狭 长 , 黄 色面积 大