全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
　文章编号 :100028551 (2001) 0620365203
60 Coγ射线辐照对麻黄离体细胞生长的影响
高晓原　曹有龙　陈梅红
(宁夏农业生物技术重点实验室 ,宁夏 银川　750002)
摘要 :用麻黄外植体诱导出愈伤组织 ,并对其进行不同剂量60 Coγ射线辐照处理 ,结果
表明 :低剂量辐照对麻黄愈伤组织影响不大 ,而 80Gy 辐照改变愈伤组织结构 ,其色泽
变浅 ,在悬浮培养条件下细胞增殖量明显增加 ,分裂旺盛期提前。初步分析 80Gy 辐
照为有效诱变。
关键词 :麻黄 ;愈伤组织 ;60 Coγ射线 ;悬浮培养 ; 增殖量
收稿日期 :2001205204
基金项目 :宁夏自然科学基金项目 (编号 C120)
作者简介 :高晓原 (1958～) ,女 ,山西临猗人 ,农学学士 ,宁夏农业生物重点实验室农艺师 ,从事农业研究工作
本研究利用生物技术与γ射线辐照相结合的方法 ,对麻黄愈伤组织进行不同剂量辐照处
理 ,根据愈伤组织的状态和细胞生长状况初步探讨辐照对麻黄愈伤组织产生的影响 ,并从中获
得细胞突变体 ,试图找出产麻黄碱高的细胞系 ,进行液体悬浮培养 ,获得其次生代谢药用产物 ,
再通过反应器扩大培养而最终达到生产目的。
1 　材料与方法 :
111 　供试材料
中麻黄种子 ( Ephedra intermdia Schrenket ex Mey)取自内蒙鄂托克前旗。
112 　方法
11211 　愈伤组织的诱导 　将 100g 细沙装入 100ml 三角瓶中 ,加水使沙全部湿润 ,封口灭菌。
种子经多次冲洗后 ,用 75 %酒精 ,011 %升汞表面消毒。接入以上三角瓶中 ,每瓶 10 粒 ,封口。
在 26 ℃光照条件下培养。子叶长出 1～2d 内 ,在无菌条件下将子叶剪成 015cm 的小段 ,接入
MS + 2 ,42D1mgΠL + NAA2mgΠL 培养基中 ,在 26 ℃光照条件下培养 ,约 30d 有绿色愈伤组织生
产 ,转接该培养基中继代培养。
11212 　60 Coγ辐照诱变处理 　60 Coγ辐照在宁夏农业科学院物理研究室辐射中心进行 ,剂量率
为 1GyΠmm。用以上诱导产生的愈伤组织以等量转接到继代培养基上 ,每瓶接 7 小块 ,每块
015cm ,培养 15d 后 (愈伤组织直径为 112cm) 进行辐照处理。设未辐照 0 (CK) 、10、20、40、80、
150、300 Gy 7 个处理 ,每个处理 20 瓶 ,辐照后不进行任何转接 ,置于 26 ℃光照条件下继续培
养 ,观察愈伤组织的生长状态。将诱导产生的新型细胞体转接到相同的培养基中扩大培养。
563　核 农 学 报　2001 ,15 (6) :365～367Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
11213 　悬浮培养 　以 MS + 2 ,42D 1mgΠL + NAA2mgΠL 为培养液 (不加琼脂) ,分装于 250ml 三角
瓶中 (每瓶约 80ml)灭菌。培养材料选用辐照后诱导产生的新细胞体与 CK愈伤组织细胞体 ,
进行同步培养 ,均培养 25d。每瓶分别接入 3g (干重 011g) ,稍加压碎倒入培养液中 ,每组 20
瓶 ,置于转速 100rΠmin、温度 26 ℃、自然光条件下振荡培养。从第 5d 开始测定生长量 ,共 6 次 ,
5d 测定一次 ,每次各取 3 瓶 ,用纱布过滤收集培养物 ,在 80 ℃条件下烘干 ,称重。所增加的干
重表示细胞增殖量 ,结果见表 2。
2 　结果与分析
表 1 　不同剂量γ辐照对麻黄愈伤组织的影响
辐照剂量
( Gy)
直径
(cm)
愈伤组织生长状况
　
CK 116 表面湿润 ,紧实与疏松 ,黄绿色
10 117 表面较干燥 ,疏松 ,黄绿或黄褐色
20 117 表面较干燥 ,疏松 ,黄褐色
40 118 表面较干燥 ,松脆 ,黄褐色
80 112 表面干燥 ,灰暗 ,暗褐色 ,底部有绿色或白色细胞体
150 018 表面干燥 ,灰暗 ,黑褐色 ,萎缩死亡
300 018 表面干燥 ,灰暗 ,黑褐色 ,萎缩死亡
211 　辐照结果分析
愈伤组织从转接到辐照后供培养 55d。表 1 表明 ,CK愈伤组织始终生长正常 ,表面湿润 ,
培养 45d 后开始由绿色转变为黄绿、黄褐色 ,基本停止生长 ;10、20、40 Gy 处理之间差异不明
显 ,但与 CK相比略有不同 :愈伤组织结构松脆、黄绿色、表面略显干燥 ,愈伤组织生长没有明
显变化。培养 40d 左右全部褐化 ,但没有干枯萎缩 ;而 80、150、300Gy 处理则大不相同 :在辐照
第 2d 愈伤组织表面明显干燥、灰暗 ,已出现黄褐色 ,褐化程度随辐照剂量的增大而加重 ,80Gy
处理在培养 40d 后愈伤组织虽然褐化严重 ,但在其底部有白色或绿色诱变细胞体产生 ,占该处
理 40 % ,上部原有愈伤组织为黑褐色萎缩。停止观察后 3 种处理愈伤组织全部干枯死亡。由
此分析 80Gy 辐照细胞活力在 40 % ,此剂量为半致死剂量。
212 　诱变细胞体悬浮培养结果分析
细胞悬浮培养次生代谢产物的多少与悬浮液中细胞数量直接相关。从表 2 结果看 ,80Gy
诱变细胞经悬浮培养 ,细胞增殖加快 ,增殖量明显高于 CK同剂量处理 ,细胞分裂旺盛期也比
CK提前。在两组培养后期 ,诱变细胞体从 20d 细胞增殖量减弱 ,而对照变化不明显 ,从固体培
养结果也能看出 ,40d 愈伤组织仍是绿色 ,而辐照处理的细胞体已完全褐化 ,表明诱变细胞体
为有效诱变 ,虽然细胞衰老期提前 ,但相应缩短了培养时间 ,增加了培养量。此外辐照后细胞
块松脆 ,在液体中易分散 ,利于悬浮培养研究。
663 核　农　学　报 15 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
表 2 　诱变细胞体悬浮培养结果
处理
培养天数 (d)
5 10 15 20 25 30
CK
细胞干重增殖量 (g) 0. 27 0. 57 0. 62 0. 59 0. 54 0. 53
培养液状况 淡绿色 淡绿色 淡绿色 ,浓稠 淡绿色 ,浓稠 淡绿色 ,浓稠 黄褐色 ,浓稠
诱变细胞
细胞干重增殖量 (g) 0. 31 0. 78 0. 75 0. 65 0. 53 0. 51
培养液状况 淡绿色 淡绿色 ,浓稠 淡绿色 ,浓稠 淡绿色 ,浓稠 黄褐色 ,浓稠 黄褐色 ,浓稠
比对照增长 ( %) 14. 8 36. 8 20. 9 10. 2 - 1. 8 - 3. 8
3 　讨 　论
利用60 Coγ辐照处理种子、组培苗、植物繁殖器官等是农业生物技术常用的研究方法。而
对麻黄愈伤组织进行辐照处理还未见过报道。不同植物种类的辐照敏感性不同。麻黄是一种
野生植物 ,具有很强的抗逆性 ,形态特殊 ,因此我们采用两个剂量范围进行处理 ,在低剂量辐照
的基础上 ,增大辐照倍数 ,探索两种辐照条件下诱变情况。本实验初步筛选到一种细胞系 ,即
80Gy 诱变产生的细胞体。该辐照剂量能改变愈伤组给形态 ,使细胞分裂加速 ,初步确定该辐
照剂量可以获得有效的诱变 ,但是否能使细胞代谢循环发生改变 ,提高细胞内有效成分的合
成 ,从中得到产麻黄碱及其盐类高的细胞系 ,有待今后进一步深入研究探讨。
参考文献 :
[ 1 ] 　李景原 ,等. 冬凌草愈伤组织诱导及细胞培养的研究. 中草药. 2000. 31 (12) :938
[ 2 ] 　曹有龙 ,等. 麻黄愈伤组织的诱导及植株再生的研究. 宁夏农学院. 1999. 20 (1 :83
[ 3 ] 　梁竹青 ,等. 诱变与组织培养相结合诱发水稻耐盐突变的初步研究. 核农学报. 1988 2 (2) :65
[ 4 ] 　佟道儒 ,等.γ射线诱变烟草花药培养的突变体. 核农学报. 1991 5 (4) :193
THE EFFECT OF 60 Coγ2RAY IRRADIATION ON GROWTH OF EPHEDRA CALLUS CELLS
GAO Xiao2yuan 　CAO You2long 　CHEN Mei2hong
( Ningxia Agricultural Bio2technological key Lab , Yinchuan 　Ningxia ,750002)
763Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2001 ,15 (6) :365～367