全 文 ：lO4
文章编号 ：1000．8551(2004)02—104—03
核 农 学 报 2004，18(2)：104—106
Acta ARriculturae Nucle~ae Sinica
高羊茅辐射敏感性和辐照处理对其成熟种子
愈伤诱导的影响
吴关庭 胡张华 陈笑芸 郎春秀 陈锦清 夏英武
(1．浙江大学 原子 核农业科学研究所 ．浙江 杭州 310029：
2．浙江 省农业科学院病毒学与生物技术研究 所，浙江 杭州 310021)
摘 要：无菌培养条件下发芽率、成苗率、苗高和根长的测定结果表明，4个高羊茅品种的辐射
敏感性差异很 大，美洲虎 3号和可奇思对辐射 比较敏 感，半致死剂量 大约在 150Gy左右 ，凌志
和猎狗 5号的辐射敏感性分别中等和较弱。用低剂量 -／射 线处理可促进 高羊茅成熟种子 的愈
伤形成 ，而且诱导愈伤 中胚性愈伤的比例有一定提 高 因此 ，成熟种子辐照处理可作为提 高高
羊茅组培效率的一种辅助手段 。
关键词：高羊茅；辐射敏 感性 ；辐照处理 ；愈 伤诱导 ；胚性愈 伤
STUDY oN RADIATIoN SENSITIVITY AND INFLUENCE oF GAN皿．重A．
RAY TREATM[ENT oN CALLUS INDUCTIoN FRoM M ATURE
SEEDS oF TALL FESCUE
WU Guan·ting · HU Zhang。hua CHEN Xiao。yun： LANG Chun。xiu CHEN Jin。qing XIA Ying-wu
(1．Institute ofNuclear-Agricultural Sciences，Zhejiang Unh ersit3，Hangzhou，Zhejiang， 310029；
2．Instituteof Virology andBiotechnology，Zhejiang Academ)o／’Igricultural Sciences，Hangzhou，z~jio．,g， 310021)
Abstract：Measurement of seed germination，seedling survival and height，and root length under the condition of
sterile culture indicated that four tal fescue euhivars varied greatly in radiation sensitivity．Jaguar 3 and Cochise
were sensitive to radiation with a median lethal dose(LD50)of about 150Gy，whereas Barlexas and Houndog 5 had
moderate an d weak radiation sensitivity respectively．Callus induction from mature seeds of tall feseue Was stimulated
and the ratio of embryogenie ealli to induced ealli increased to a certain extent by treatment with low dose 7·rays．It
Was proposed，therefore，that irradiation treatment of mature seeds could be used as a supplementary me~tls of
enhancing tissue culture efficiency of tall feseue．
Key words：tall feseue(Festuca arundinaeea Schreb．)； radiation sensitivity；irradiation treatment； calUS
induction；embryogenie callus
高羊茅是温带地区的一种重要的多年生冷季型牧草和草坪草 ，近年来发展很快，我国黑龙江、北
京、山东、江苏、武汉、江西等很多地方都已引种栽培 。在高羊茅的遗传改良中，组织培养和以其为基
础的植物基因工程技术具很大的应用潜力 。但在其组织培养中尚存在一些问题，其中一个主要问题
是成熟种子的胚性愈伤诱导频率非常低。鉴于在水稻、小麦和紫花苜蓿上，辐照能促进成熟种子(胚)、
幼穗、花药、子叶和下胚轴等多种外植体的愈伤组织发生，使出愈率有所提高 ⋯，本文在研究确定辐射
敏感性的基础上，探讨了 7射线辐照对高羊茅成熟种子愈伤诱导的影响。
收稿 日期 ：2003．03．24
作者简介：吴关庭(1963 )，男，浙江萧山人，副研究员，在职博士研究生，从事植物基因工程研究。
*通讯作者
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2期 高羊茅辐射敏感性和辐照处理对其成熟种子愈伤诱导的影响 l05
1 材料和方法
供试材料为高羊茅品种美洲虎 3号 、凌志 、猎狗 5号和可奇思。
辐射敏感性试验是在预备试验的基础上，用0、50、100、150和 200Gy共 5种剂量辐照美洲虎 3号成
熟干种子，剂量率为 lGy／min。每处理5次重复，每重复50粒种子。处理后的种子经 70％酒精漂洗30s，
在30％左右的花王漂白水(2／3体积的无菌水中加入 1／3体积的花王漂白水)中灭菌40min，用无菌水清
洗4～5遍后接种于不含 2，4一D的 MS培养基上，在 25±l℃的室内自然光照条件下培养。3d后记录发
芽率，7d后调查成苗率，测量苗高和根长。根据上述试验结果，选用半致死剂量辐照处理全部 4个供试
品种的千种子 ，研究 比较不同品种间的辐射敏感性差异 ，方法同上。
辐照处理与愈伤诱导是基于辐射敏感性试验结果，用0、5、10、20、30和40Gy共6种剂量辐照处理可
奇思干种子，剂量率 lGy／min，每处理 300～400粒种子．处理种子按上述方法灭菌，灭菌后将每一种子
沿胚部纵切成两半 ，接种于含有 9mg／L 2，4-D、2 mg／L ABA和 0．1mg／L BAP的 N6培养基上 ，在 25±l cI=的
条件下暗培养。约 4周后 ，调查统计出愈率和诱导愈伤中胚性愈伤的比例。
由上述试验结果确定一合适剂量 ，用该剂量处理全部 4个供试品种的干种子 ，研究辐照处理对不同
高羊茅品种成熟种子愈伤诱导的效应，所用方法与上述相同。
2 结果与分析
2．1 辐照处理对高羊茅种子发芽和幼苗生长的影响
表 1表明，用 50～200Gy 7射线处理高羊茅品种美洲虎 3号的成熟干种子 ，无菌培养条件下发芽率 、
成苗率、苗高和根长均随剂量的提高而下降，即辐照对种子发芽和幼苗生长具明显抑制作用。从 4个指
标尤其 是成苗率和苗高这 2个重要指标来看，7射线对美洲虎 3号的半致死剂量约在 150Gy左右。
表 1 不同剂量 7射线处理对高羊茅种子发芽和幼苗生长的影响
Table l Effect of different doses of 7-rays on seed germination and seedling growth in tall fescue
注：表中数据系5次重复的平均值。Note：Each value is the mean of five replicates．
2．2 不同高羊茅品种的辐射敏感性差异
用上述试验确定的半致死剂量(150Gy)辐照处理 4个高羊茅品种，结果表 明，不同品种 间辐射敏感
性有很大差异。从图 l可以看出，依据发芽率、成苗率、苗高和根长比对照下降的幅度，4个品种可大致
归为 3类：美洲虎3号和可奇思的下降幅度虽然在不同指标间表现不尽一致，但都比较大，属于辐射敏
感一类；猎狗 5号下降幅度较小，为辐射不太敏感一类；凌
志则介于前两类之间，系 中间类型。
2．3 不同剂量 射线处理对高羊茅成熟种子愈伤诱导的
影响
可奇思品种的成熟种子经 5～40Gy 7射线处理后 ，愈
伤诱导结果如表 2所示。由该表可 见，5～20Gy辐 照对愈
伤形成有一定的刺激作用，使出愈率 比对照提高 4．4～
l1．2％，其中以 l0Gy处理的效果最好。剂量超过 30Gy后
会对愈伤诱导产生抑制作用，40Gy处理的出愈率较对照降
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图 1 不同高羊茅品种的辐射敏感性差异
Fig．1 Diference in radiation sensitivity
among diferent tall feseue cultivars
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106 Acta AgriculturaeNucleatae Sinica
2004，18(2)：104—106
低5．8％。对高羊茅组织培养更为重要的是，各种剂量辐照处理均使诱导愈伤中胚性愈伤的比例有所
提高 ，20Gy处理的比对照提高 4．2个百分点。40Gy辐照虽使出愈率下降 ，但胚性愈伤比例仍高于对照。
2．4 辐照对不同高羊茅品种成熟种子愈伤诱导的效应
采用对可奇思种子的愈伤形成具有最大刺激作用的剂量，即 10Gy统一处理4个供试品种的成熟种
子，结果除猎狗5号的出愈率与对照相近外，其余 3个品种的出愈率比对照提高4．8％～l2．3％，其中美
洲虎 3号和可奇思的提高幅度都在 10％以上(表 3)。辐照后4个品种的诱导愈伤中胚性愈伤的比例提
高，同样，提高幅度较大的是美洲虎 3号和可奇思(4．2和3．5个百分点)，凌志次之(1．4个百分点)，猎
狗5号最低(0．8个百分点)。分析表明，这些结果与不同品种间的辐射敏感性差异有关。美洲虎3号和
可奇思的辐射敏感性较强，10Gy-y射线处理能对成熟种子的愈伤形成产生相对较大的促进作用，而凌
志和猎狗5号的辐射敏感性分别中等和较弱，相同剂量处理的促进作用就较小甚至没有。
表 2 不 同剂量 -／射线处理对高羊茅成熟种子愈伤 诱导的影响
Table 2 Efect of different doses of-y—rays on callus induction from mature seeds in tall fescue
表 3 辐照处理对不 同高羊茅品种成熟种子愈伤 诱导的效应
Table 3 Efrect of irradiation on callus induction from mature seeds of diferent tall fescue cultivars
3 讨论
高羊茅组织培养可诱导产生两类形态上明显不同的愈伤 ，一类是胚性愈伤 ，白色至黄色 ，致密 ，外观
有颗粒状突起 ，再生能力强；另一类是非胚性愈伤 ，通常软而水渍状 ，半透明或淡黄色，易碎，植株再生频
率极低⋯]。在以最为常用的成熟种子(胚 )作 为外植体时 ，直接诱导获得的愈伤中绝大部分是非胚性
的。这些愈伤需经多次继代和改造 ，才能从 中产生较高 比例的胚性愈伤，这不仅工作量大 ，而且延长 了
获得再生植株所需的时间。所以，尽可能从成熟种子直接诱导获得较多的胚性愈伤十分重要。本研究
结果表明，用较低剂量的 7射线处理成熟种子能促进愈伤的形成 ，尤其是使诱导愈伤中胚性愈伤的比例
有一定提高。据此 ，作者认 为，成熟种子辐照处理可作为提高高羊茅组培效率的一种辅助手段使用。另
一 方面，在使用这种辅助手段时 ，用于辐照处理的适宜剂量应根据所用品种的辐射敏感性大小加 以确
定，剂量过低或过高起不到应有的作用甚至反而有害。
参考文献 ：
(下转第 112页)
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112 Aeta AgriculturaeNucleatae Sinica
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的氨基酸均高于未辐照姬松茸孢子产生子实体，但不同剂量辐照姬松茸孢子产生子实体的各类氨基酸
增加的程度不同，有的个别氨基酸变化较显著 ，如 1．25～1．5kGy辐照组 氨酸提高 103．89％；精氨酸提高
90．1％。(两种儿童必需氨基酸)，赖氨酸提高 82．66％，谷氨酸提高85．57％。0．70～lkGy辐照姬松茸孢
子产生子实体蛋氨酸提高79．74％，胱氨酸提高75．72％，可见，经辐照处理是较显著提高某种氨基酸的
途径之一。
3 讨论
3．1 经不同剂量∞co 7射线辐照姬松茸孢子产生子实体的氨基酸含量均较对照有不同程度的提高，作
者认为 co 7射线辐照能促进氨基酸合成 ，在适宜的辐照剂量下 ，氨基酸增加更显著。
3．2 经不同剂量∞co 7射线辐照的姬松茸孢子产生子实体的谷氨酸均有大幅度提高，特别经 1．25～
1．5kGy辐照姬谷氨基酸含量达 6．8940％，天门冬氨酸含量达 2．8897％，组氨酸含量达 0．6186，精氨酸含
量达 2．0099％，酪氨酸含量达 0．7247％。据报道谷氨酸具有健脑作用 ，对营养不 良、乙型肝炎和支气管
炎均有疗效。天门冬氨酸对肝、心肌有保护作用。组氨酸是重要的遗传物质，组蛋白的主要成份，有降
低血压、扩张血管、促进胃液分泌等作用 。精氨酸具有抑制肿瘤作用。因此 ，通过辐照产生子实体具
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(上接 第 106页)
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