全 文 ：此文于 1997 年 6 月 27 日收到。
高剂量γ射线辐照花粉对苹果座果结实的影响
何道一
(山东农业大学　泰安　271018)
陈振光
(福建农业大学　福州　350002)
高剂量γ射线处理花粉影响苹果的座果结实 ,剂量越高 ,结实率越低 ,1000～
1500 Gy 的剂量处理花粉 ,大部分花粉仍具活力 ,适于授粉 ,辐照花粉引起的严重落果
主要发生在授粉后的 20～30d 内 ,在试验的 2 个品种即 Bella、辽伏和富士中 ,1000～
1500 Gyγ射线处理花粉均能诱导产生一定数量的种子。
关键词 :γ射线 　辐照花粉 　苹果
前 言
辐照花粉技术是一项重要的辐射诱变遗传育种技术 ,它可用于克服远缘杂交不亲和和自
交不孕[1 ] ;也可有效提高花药培养的诱导频率[2 ] 。高剂量的γ射线辐照花粉可实现父本单个
性状基因的转移[3 ] ,也可诱导孤雌生殖生产单倍体种胚[4 ] 。Zhang 等[5 ]曾报道用 200～500 Gy
剂量的处理具标志性状基因的花粉诱导苹果原位孤雌 ,由于标志性状也不能做到准确筛选 ,我
们尝试用更高的剂量处理花粉诱导苹果孤雌生殖。本文报道更高剂量γ射线处理花粉对苹果
座果结实的影响。
材 料 与 方 法
花粉为当年采收的新红星花粉 ,花粉辐照在山东农业大学辐照中心进行。剂量率为
1617 Gy/ min。
花粉辐照后在 2～3d 内进行授粉 ,授粉母树为已挂果数年的青壮年果树 ,选择第 2d 将开
放的花 ,每个花序保留 3 朵花 ,去雄套袋 ,第 2d 授粉 ,授粉后 1 个星期去袋。
受照花粉在授粉的当天进行发芽试验 ,花粉撒于含有 10 %蔗糖、016 %琼脂和 10ppm 硼酸
的培养基中 ,在培养箱中 25 ℃黑暗条件下保温 4h ,于解剖镜下检查花粉发芽情况 ,计算 3 个不
同视野的平均值。
果实座果情况调查分别于授粉后 20d 和 30d 进行 ,授粉后 2 个月采收果实。
结 果 与 分 析
(一)高剂量γ射线对花粉活力的影响
811　 核 农 学 报　1998 ,12 (2) :118～120Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
表 1 表明 ,随着辐照剂量的增高 ,花粉活力受到一定的影响 ,但即使剂量高达 1500 Gy 时 ,
花粉仍然具有较高的活力 ,适于授粉。
表 1 　高剂量γ射线对花粉活力的影响
剂　量 ( Gy) 0 1000 1500
花粉萌发率 ( %) 79 70 65
(二)高剂量γ射线辐照花粉对苹果座果的影响
从表 2 可看出 ,辐照花粉明显影响各品种的座果率。座果前期 ,各处理间座果率差异小 ,
授粉后 30d ,辐照花粉组座果率明显下降 ,剂量越高 ,座果率越低 ,各品种表现的趋势一致。
(三) 高剂量γ射线辐照花粉对苹果结实的影响
表 1 　高剂量γ射线辐照花粉对苹果座果的影响
品　种
辐 照 剂 量 ( Gy)
0
授粉
花数
座果率 ( %)
20d 30d
1000
授粉
花数
座果率 ( %)
20d 30d
1500
授粉
花数
座果率 ( %)
20d 30d
Vista Bella 50 92 70 75 89 913 40 85 5
辽伏 50 96 66 80 87 817 40 80 0
富士 50 96 80 80 90 1215 95 84 714
表 2 　高剂量γ射线辐照花粉对苹果结实的影响
品　种
辐照剂量 ( Gy)
0
授粉
花数
结实数
平均每果
种子数
1000
授粉
花数
结实数
平均每果
种子数
1500
授粉
花数
结实数
平均每果
种子数
Vista Bella 50 34 810 75 6 410 40 1 4
辽　伏 50 32 610 80 5 316 40 0 0
富　士 50 38 710 80 9 510 95 5 614
从表 3 可看出 ,高剂量γ射线辐照花粉明显影响苹果的结实状况 ,剂量越高 ,结实率越低 ,
果实中平均种子数也越少。和授粉后 30d 调查结果相比较 ,这一阶段果实数量的减少不如前
期明显 ,进一步表明高剂量γ射线处理花粉 ,落果主要发生在授粉后的 20～30d。
在获得的种子中 ,大多数胚已退化 ,只有数枚具子叶的胚 ,这些胚只有正常同期胚的 1/ 2
大小。初步断定为单倍体胚 ,细胞学鉴定将在胚萌发后进行。
讨 　论
高剂量γ射线辐照花粉诱导孤雌生殖产生单倍体种胚是生产苹果单倍体的一条新途径。
如果利用标记性状花粉 ,可以减少单倍体鉴定的工作量 ,但单纯依赖标志性状 ,结果也不是绝
911　2 期 高剂量γ射线辐照花粉对苹果座果结实的影响
对可靠 ,仍需细胞学鉴定 ,因此利用更高剂量的γ射线处理花粉 ,尽管减少了种子的收获量也
减少了非单倍体种胚的可能性 ,这就相对提高获得单倍体的效率。在我们的试验中 ,1000～
1500 Gy 处理花粉仍能得到一定数量的种子 ,这表示该剂量仍可用作诱导苹果孤雌生殖。
辐照花粉明显影响苹果的座果情况。从实验结果来看 ,辐照花粉引起的落果主要发生在
授粉后的 20～30d 内 ,如能在该时期利用苹果幼胚培养技术培养苹果幼胚 ,就能有效提高获得
种胚的效率。
试验的 3 个品种中 ,Vista Bella 为极早熟品种 ,辽伏为早熟品种 ,富士为晚熟品种 ,从试验
结果看 ,尽管品种之间座果结实率存在差异 ,但都能产生一定数量的种子 ,这表明高剂量γ射
线辐照花粉诱导苹果孤雌生殖具有一定的普遍意义 ,不象花药培养那样基因型具有决定性作
用 ,这也是高剂量γ射线处理花粉诱导产生单倍体的特点。
参 考 文 献
1 　郑秋英等. 60Coγ射线辐照小黑麦花粉与小麦杂交结果率的研究. 原子能农业应用. 1993 ,3 :20～24
2 　Zhang Y X et al. Microspore embryogenesis induced by low gamma dose irradiation in apple. Plant Breeding 1992 ,108 (2) :173
3 　Pandey K K Gametic gene transfer in Nicotiana by means of irradiation pollen. Genetica. 1978 ,49 :53～69
4 　Pandey K K et al. Induced parthenogenesis through the use of irradiated pollen. Theor. Appl. Genet . 1982 ,62 :295～300
5 　Zhang Y X et al. Pollination with gamma irradiated pollen and development of fruits , seeds and parthenogenetic plants in apple.
Euphytica. 1991 ,54 :101～109
EFFECT ON SETTING OF FRUITS AND SEEDS BY
IRRADIATING POLL EN WITH HIGH DOSE IN APPL E
He Daoyi
( S handong A gricult ural U niversity , Taian ,271018)
Chen Zhenguang
( Fujian A gricult ural U niversity , Fuz hou ,350002)
021 Acta A gricult urae N ucleatae Sinica
1998 ,12 (2) :118～120