全 文 ：文章编号 :100028551 (2003) 042269204
γ射线辐照菊花对其遗传性状的影响
黄建昌　肖　艳
(仲恺农业技术学院　广东 广州　510225)
摘 　要 :用 4115～20175Gy 的60 Coγ射线辐照菊花插条 ,存活率和生长量随剂量增大而
减少。叶片可溶性蛋白质含量、POD 活性、微核细胞率和染色体畸变细胞率均随剂量
增大而增大 ,二者呈显著正相关。花期延迟 ,枝叶变异增加 ,初步筛选出 4 个矮壮型
优变单株。
关键词 : 菊花 ; 60 Coγ射线 ; 辐射诱变
收稿日期 :2001212220
作者简介 :黄建昌 (1963～) ,男 ,江西瑞金人 ,副教授 ,硕士 ,主要从事园艺植物遗传育种研究。
菊花 ( Dendranthema morifolium Tzvel . )是重要的观赏花卉。辐射诱变作为有效的育种手段
已得到广泛利用 ,尤其在无性繁殖植物育种方面[1 ] 。有关菊花的辐射诱变育种国内外已有一
些报道[1～3 ] ,但对相关辐射诱变机制的研究有待深入。本文利用60 Coγ射线处理菊花插条 ,探
讨其辐射敏感性及诱变机制 ,为进一步筛选优良变异提供基础。
1 　材料与方法
选用已生根未萌芽的台湾红菊花品种插条 ,于 1999 年 10 月 20 日在华南农业大学辐照中
心用60 Coγ射线处理 ,剂量分别为 0、4115、12145、20175Gy ,剂量率 1121GyΠmin ,每处理 150 个插
条 ,处理当日栽植于花盆中 ,温室内 25 ℃培养。按常规栽培方法管理。新梢生长到一定程度
后 ,采取摘心促分枝以便嵌合体的分离。选出的优良变异单株剪取枝条进行繁殖 ,观察变异的
遗传稳定性。
待植株生长正常后 ,测定其存活率、新梢生长量和有关性状等变异等指标。进行根尖细胞
微核和染色体观察 ,取插条幼根用卡诺氏液固定 ,经醋酸洋红染色[4 ]后观察统计微核细胞和染
色体各种畸变类型。叶片可溶性蛋白质含量 (考马斯亮蓝2250 法) 、过氧化物酶 ( POD) 活性 (愈
创木酚法) ,均参照上海植物生理研究所的方法[5 ]进行。
2 　结果与分析
211 　不同辐照剂量对菊花插条存活和生长的影响
菊花插条经60 Coγ射线处理后 ,其成活率随辐射剂量的增加而下降。1999 年 11 月 28 日、
12 月 18 日和次年 1 月 4 日 ,3 次测定的结果均有相同的趋势 (表 1) 。但经 20175Gy 处理的菊
962　核 农 学 报　2003 ,17 (4) :269～272Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
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花早期都会萌芽 ,但芽体难以抽枝 ,并最终死亡。以存活率为指标 ,带根菊花插条的半致死剂
量 (LD50 )大约在 12145Gy 左右。
　　生长量也是反映植物辐射敏感性的重要指标。如表 1 所示 ,经60 Coγ射线处理后 ,菊花枝
条生长量随剂量增大而降低 ,说明辐射对菊花生长具有明显的抑制作用 ,剂量越大 ,抑制作用
越明显。以此为指标 ,LD50也在 12145Gy 左右 ,4 次测定趋势相同。
表 1 　辐照对菊花插条成活率的影响
Table 1 　The effect of irradiation on cutting
survival rate of chrysanthemum ( %)
剂量
dose ( Gy)
日期 date ( Y2M2D)
1999 - 11 - 28 1999 - 12 - 18 2000 - 01 - 04
0100 9610 9510 9510
4115 8117 3 7713 3 3 7515 3 3
12145 6214 3 3 5812 3 3 5618 3 3
20175 2913 3 3 2816 3 3 315 3 3 表 2 　辐照对菊花插条生长量的影响Table 2 　The effect of irradiation on cuttinggrowth height of chrysanthemum (cm)剂量dose ( Gy) 日期 date (M - D)11 - 28 12 - 18 01 - 02 01 - 260100 812 1213 3 2816 43154115 716 916 3 1213 3 3 2214 3 312145 314 3 3 514 3 3 812 3 3 1213 3 320175 113 3 3 114 3 3 115 3 3 -
212 　辐照对菊花当代叶片可溶性蛋白质含量和 POD 活性的影响
菊花当代叶片可溶性蛋白质含量和 POD 活性的变化 (表 3) 表明 ,辐照后菊花当代叶片可
溶性蛋白质含量和 POD 活性明显提高 ,且随剂量增大而增大 ,反映出辐照后菊花蛋白质和酶
促反应加强。
表 3 　菊花当代叶片可溶性蛋白质含量和 POD 活性的变化
Table 3 　The effect of irradiation on leave soluble protein content and POD activity of chrysanthemum
剂量
dose ( Gy)
可溶性蛋白质含量
soluble protein content (mgΠg FW) POD 活性peroxidase activity(ΔD470g - 1m - 1
0100 3105 12136
4115 3134 12154
12145 3178 3 12198 3
20175 4104 3 3 14126 3 3
213 　辐照对菊花根尖细胞微核和染色体行为的影响
处理后菊花插条根尖分生细胞出现微核和染色体各种畸变类型 ,染色体畸变类型包括染
色体桥、染色体环、染色体断片和落后染色体等 ,其中以染色体断片和落后染色体为多。微核
细胞率和染色体畸变细胞率均随剂量增大而增大 ,二者呈显著正相关。微核细胞率 : R =
01950 3 3 ,染色体畸变细胞率 : R = 01943 3 3 。
表 4 　辐照对菊花根尖细胞微核和染色体行为的影响
Table 4 　The effect of irradiation on micronucleolus cell and chromosome aberration
剂量
dose ( Gy)
观察细胞数
No. of observed cell
微核细胞数
No. of micronucleolus
cell
微核细胞率
No. of micronucleolus
rate ( %)
染色体崎变细胞数
No. of aberration cell
染色体崎变细胞率
aberration cell rate ( %)
0100 852 2 0123 3 3152
4115 901 35 3188 3 3 63 6199 3 3
12145 765 89 11163 3 3 98 12181 3 3
20175 497 102 20152 3 3 121 24135 3 3
072 核　农　学　报 17 卷
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214 　辐射对菊花有关性状变异的影响
处理后菊花的叶片明显变异 ,主要表现为缺刻变浅或无、叶色加深、叶片变小、枝条出现丛
生状 ,变异频率随剂量增大而增大 (表 2) 。以此为指标 ,LD50在 12145Gy 左右 ,与存活率和生长
量指标有相同趋势。
表 5 　辐射对菊花插条枝叶变异的影响
Table 5 　The effect of irradiation on stem and leaf
mutation of chrysanthemum
项目
item
剂量 dose ( Gy)
0100 4115 12145 20175
总株数
No. of plant
150 152 150 148
变异株数
No. of varied plant
0 9 34 64
变异频率
mutation rate ( %) 010 519 2217 4312
花径
flower diameter (cm) 1013 917 814 -
始花期
initial flower phase (m - d) 01 - 14 01 - 08 03 - 12 -
从表 5 可以看出 ,辐照后菊花的花径
普遍变小 ,表现出退化现象。但也有个别
单株花径超过对照 ,其中最大的花径达
1411cm ,花期也普遍推迟 ,剂量越大 ,花期
越迟 ,但单株间差异相当明显 ,反映出辐射
作用的随机性 ,也有利于单株选择。另外 ,
花色方面也普遍浅化 ,由本来的红色变为
浅红色甚至纯白色 ,也有 1 株出现花色为
红白相间的嵌合体结构 ,但对花型的影响
并不大。经过进一步筛选 ,我们初步选育
出几株优变单株 ,普遍表现矮壮大花植株
紧凑 ,经过连续 3 代的无性繁殖 ,优变性状
仍然基本保持不变 (表 6) 。
表 6 　几个优选单株主要变异性状表现
Table 6 　The main characters of some superior mutations
变异株
mutation line
繁殖世代
propagation generation (MV)
株高
height of plant (cm)
茎粗
stem diameter (cm)
花径
flower diameter (cm)
花色
flower colour
4 - 1
MV0 29 113 1111
MV1 27 112 1016
MV2 27 113 1018
MV3 29 112 914 浅红pink
4 - 2
MV0 21 111 1017
MV1 23 110 1010
MV2 25 110 1114
MV3 21 110 1019 红red
4 - 13
MV0 24 019 915
MV1 25 110 1011
MV2 22 018 1018
MV3 21 018 1015 红白相间red and white
12 - 11
MV0 28 018 1211
MV1 30 114 1215
MV2 31 113 1213
MV3 30 114 1215 浅红pink
CK 41 018 1013 红
red
172　4 期 γ射线辐照菊花对其遗传性状影响的研究
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3 　讨论
应用60 Coγ射线进行辐射诱变选育新品种 ,方法简便实用 ,育种期限短 ,而且能够创造出
少见的稀有性状 ,是一种行之有效的方法[6 ,7 ] 。本试验选用已生根的菊花插条进行辐照处理 ,
剂量为 4115Gy 时 ,存活率较高 ,但变异率低。剂量为 20175Gy 时 ,变异率虽高 ,但最后全部死
亡 ,说明此时损伤太大 ,也说明已生根未萌芽的菊花对辐射反应甚为敏感。剂量为 12145Gy
时 ,存活率和变异率相对较高 ,也具有较多优变 ,而此剂量又大致为半致死剂量 (LD50 ) ,这证明
选择大致在半致死剂量处理是较为适宜的。叶片可溶性蛋白质含量、POD 活性、微核细胞率和
染色体畸变细胞率均随辐射剂量的增大而增大 ,二者呈显著正相关 ,反映出辐射损伤和变异与
辐射剂量的关系 ,可作为评价菊花辐射损伤和变异的指标。本研究选育出的优变单株 ,现已繁
殖一批种苗进入中试阶段 ,以完成对其综合性状的全面评价鉴定。
参考文献 :
[ 1 ] 　王琳清主编. 我国作物诱变育种进展和成就. 王琳清主编 :诱发突变和作物改良 ,北京 :原子能出版社 ,1995 ,3～11
[ 2 ] 　郭安熙 ,等. 金光四射等六个菊花新品种的辐射选育. 核农学通报 ,1991 ,12 (1) :57～60
[ 3 ] 　李燕梅 ,等. 菊花电子束辐射诱变育种的研究. 核农学通报 ,1992 ,13 (3) :113～115
[ 4 ] 　郭淑华 ,金文林. 小豆染色体组型分析的研究. 北京农业科学 ,1988 (2) :19～22
[ 5 ] 　上海植物生理研究所. 现代植物生理学实验指南. 北京 :科学出版社 ,1999
[ 6 ] 　赵月芬 ,等. 菊花辐射效应及利用组织培养加速突变体稳定的研究. 核农学通报 ,1990 ,11 (5) :207～209
[ 7 ] 　金文林 ,陈学珍 ,喻少帆. 60Coγ射线对小豆种子辐射处理效应的研究. 核农学报 ,2000 ,14 (3) :134～140
EFFECT OF 60 Coγ IRRADIATION ON GROWTH AND GENETIC MUTATION
OF CHRYSANTHEMUM CUTTINGS
HUNAGJiang2chang 　XIAO Yan
( Zhongkai Agrotechnical College , Guangzhou , Guangdong prov. 510225)
Abstract :The irradiation effect of 60 Coγ2rays on Dendranthema morifolium Tzvel . cv. Taiwanhong
cuttings with dose of 4115～20175 Gy was studied. The result showed that the cuttings death per2
centage increased ,stem length decreased ,leaf soluble protein content , POD activity , micronucleolus
cell and chromosome aberration increased as irradiation dose increased. The flowering phase put
off and leaf mutation percentage increased when irradiation dose increased. 4 superior mutations
were obtained.
Key words :chrysanthemum; 60 Coγ2rays irradiation ; mutation
272 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2003 ,17 (4) :269～272
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