全 文 ：文章编号 :100028551 (2007) 032224205
离体培养条件对百合鳞片辐射敏感性的影响
张冬雪　王　丹　张志伟
(西南科技大学生命科学与工程学院 四川 绵阳　621000)
摘 　要 :研究了辐射处理主因素及其与培养基成分、外植体类型的交互作用对东方百合鳞片辐射敏感性
的影响。结果表明 :在试验辐射剂量范围内 ,离体培养约 6d 的百合鳞片经60 Coγ射线辐照后存活率随
剂量增大而呈现下降趋势 ;辐射处理对百合鳞片的出芽率和出芽数有强烈的抑制作用。在芽诱导阶段 ,
培养基成分在一定程度上影响鳞片的辐射敏感性 ;鳞片辐射敏感性随培养时间增加而减弱 ;外部鳞片与
中部鳞片表现的辐射敏感性基本一致。
关键词 :百合 ;离体培养 ;辐射敏感性 ;γ射线辐照
EFFECTS OF CONDITION IN VITRO ON THE IRRADIATION SENSITIVITY OF SCALES
ZHANG Dong2xue 　WANG Dan 　ZHANG Zhi2wei
( Life Science and Engineering College , Southwest University of Science and Technology , Mianyang , Sichuan 　621002)
Abstract :The effects of irradiation and the interactions between irradiation and the ingredients of culture medium and the type
of explants on radiation sensitivity of scales of lily were studied. The results showed that when lily scales were exposed to after
cultured in vitro for about six days. The survival rate of scales in vitro decreased with the increase of irradiation dose.
Irradiation significantly inhibited the sprouting rate and the number of sprouts of scales in vitro. During the bud induction , the
effects of ingredients of culture medium on radiation sensitivity of scales were obvious at certain degree , and also the culture
time. Both exterior scales and middle scales appeared an identical irradiation sensitivity.
Key words :lily ;tissue culture ; irradiation sensitivity ;γ2rays irradiation
收稿日期 :2006206206
基金项目 :中国工程物理研究院横向合作研究课题 (200305)
作者简介 :张冬雪 (19802) ,女 ,河北衡水人 ,研究生 ,研究方向为园艺植物遗传育种 ,Email : zhdx1980 @126. com　　辐射与离体培养相结合的育种技术已受到许多育种工作者的青睐 ,20 世纪 80 年代末就已应用到小麦、甘蔗等农作物的育种中 ,在观赏植物中的应用开始于上世纪 90 年代末 ,至今已经成功培育出许多优良的花卉种质资源 ,其中在菊花[1～3 ] 、香石竹[4～5 ] 种质资源创新方面的成就更是令人瞩目。百合 (Lilium spp . )作为著名的球根花卉在国际花卉市场上占有重要地位。多年来通过常规杂交育种 ,百合的品种不断出新 ,由于其远缘杂交不亲和性的限制 ,人们也在尝试其他各种途径。百合辐射育种[6 ,7 ]已初见成效 ,但研究多集中在辐射剂量对百合诱变的影响上 ,辐射与离体培养相结合的育种技术至今未见报道 ,离体培养条件对辐射材料辐射敏感性影响的研究 报道也很少[8 ,9 ] ,本文探讨了培养基成分对外植体辐射敏感性的影响 ,及辐射效应随离体培养时间的变化规律。1 　材料与方法111 　材料东方百合索邦 (Sorbonne)一代开花种球 ,由云南隆格兰园艺有限公司提供 ,其鳞茎周径为 16～18cm。辐射源为60 Coγ射线 ,剂量率为 01799GyΠmin。112 　方法11211 　试验设计 　采用再裂区设计方案 (表 1) ,设 A、B、C 3 个试验因素 ,共 24 个处理 , 3 次重复。
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表 1 　再裂区试验参数
Table 1 　The parameters of the more split section examination
区组
groups
主区
main section
裂区
split section
再裂区
more split section
因素
factors
处理
disposals
参数
parameters
培养基种类
kinds of culture medium
外植体类型
type of explants
辐射剂量
irradiation dose ( Gy)
A1 A2 B1 B2 C1 C2 C3 C4 C5 C6
MS + 62BA 1. 0mgΠL
+ NAA 0. 1mgΠL MS + 62BA 2. 0mgΠL+ NAA 0. 2 mgΠL 外部鳞片exterior scales 中部鳞片middle scales 0. 0 0. 5 1. 0 2. 0 4. 0 8. 0
11212 　鳞片处理 　先剥除鳞茎最外层 2～3 片鳞片 ,
弃去。继续向内剥取 5～6 片为外层鳞片 ,再向内剥取
5～6 片鳞片为中层鳞片 ,将外层和中层鳞片用清水洗
净 ,用饱和洗衣粉溶液浸泡 25～30min ,自来水再清洗
3～4 次后流水冲洗过夜。超净工作台表面灭菌程序
为 :75 %酒精灭菌 40s ,无菌水洗 1 次 ,011 %升汞灭菌
10～12min (外层鳞片 12min ,中层鳞片 10min) ,加 2～3
滴土温 80 ,灭菌期间更换 1 次升汞灭菌液 ,并不断摇
动 ,灭菌后无菌水洗 5～7 遍 ,每次间隔约 2min。用灭
菌的滤纸吸干鳞片表面水分 ,用解剖刀将灭过菌的鳞
片切成 015cm ×015cm 的小块 ,凹面朝上接种。每处理
接种 32 块 ,设 3 次重复 ,各处理共接种 96 片。
11213 　培养条件 　以 MS 培养基为基本培养基 ,蔗糖
30gΠL ,琼脂 017 % ,高压灭菌前调 pH 值为 518 ±0102。
培养温度 25 ℃±2 ℃, 光照时间 12hΠd , 光照强度
2000lx。
接种后先进行约 6d 暗培养 ,然后进行辐照处理 ,
辐照在四川绵阳中国工程物理研究院久远辐照中心进
行。辐射时各处理的三角瓶平放在相同大小的纸箱
里 ,60 Coγ射线垂直照射。辐照后 1～2d 内转接到相
同的新鲜培养基上 ,并开始 12h 光照培养。培养 52d
时将所有鳞片均转接到相同成分的新鲜培养基上。
113 　统计方法
11311 　数据采集 　辐照后转接 6～7d 进行染菌外植
体数目统计 ,接种 28d (20060208) 、42d (20060221) 、70d
(20060321)分别统计出芽外植体数目、芽数目 ,接种
28d (20060208)统计存活外植体数。
11312 　数据整理
存活率 ( %) = (存活外植体数Π未污染外植
体总数) ×100 %
出芽率 ( %) = (出芽外植体数Π未污染外植
体总数) ×100 %
平均出芽数 = 出芽总数Π未污染外植体总数
11313 　数据分析 　数据分析采用荣廷昭[10 ]主编的《田
间试验与统计分析》中再裂区试验结果分析方法 ,并用
spss1115 作图。
2 　结果与分析
211 　辐照对鳞片存活率的影响
百合鳞片存活率的方差分析表明 ,在诸因素中只
有辐射剂量对鳞片存活率影响达到显著水平 ,表 2 为
对各辐射处理间的存活率平均值进行多重比较的结
果 ,即每一个辐射剂量的存活率应为各种培养基和外
植体存活率的平均值。由表 2 可知 ,离体培养的百合
鳞片存活率受辐射处理影响显著。经过辐照的鳞片存
活率显著低于未经辐照的对照 ,且 810Gy 辐照剂量显
著低于其余辐照剂量。离体培养鳞片存活率约为对照
3Π4 (辐照致死率为 1Π4) 时的辐射剂量为 210～410Gy ,
存活率为 2Π5 时的辐射剂量约为 810Gy。
表 2 　辐射对离体培养百合鳞片存活率的影响
Table 2 　Effects of irradiation on the survival
rate of lily scale in vitro
辐射剂量
irradiation dose ( Gy)
存活率
survival rate ( %)
存活率占对照
contrasted with control ( %)
010 64164 aA 100100
015 55114 abAB 85130
110 62163 aAB 96189
210 46178 abAB 72137
410 48176 abAB 75143
810 40121 bB 62121
注 :同一栏中 ,不同大小写字母分别表示差异达 0101 和 0105 水平 ,下表
同。
Note : Within a column , data followed by different large or small letters indicated
significant differences at 0101 and 0105 levels , respectively ( the same as the
following tables) 1
212 　培养基、外植体和辐射剂量对百合鳞片出芽率和
出芽数的交互影响
分别在鳞片接种 28d、42d 和 70d 时统计离体培养
百合鳞片的出芽率和出芽数 ,以考察试验指标随时间
的变化规律。
从表 3 可以看出 ,在 3 个不同的培养阶段 ,辐照剂
522　3 期 离体培养条件对百合鳞片辐射敏感性的影响
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量对百合鳞片的出芽率和出芽数的影响均达到极显著
水平。培养基成分对鳞片出芽数在培养 28d 时影响达
极显著水平 ,随着培养时间的延长显著性消失 ;培养基
成分对出芽率的影响是随培养时间的延长而增强 ,70d
时达到显著差异。鳞片部位对出芽率和出芽数的影响
均不显著。培养基成分与辐照处理的交互作用对鳞片
出芽数的影响 ,随培养时间的延长而增强 ,在培养 70d
时达到显著水平 ;培养基成分与辐照处理交互作用对
鳞片出芽率的影响亦随时间延长而增加 ,但未达到显
著水平。鳞片部位与辐照处理的交互作用的 F 值小于
1 ,可以说鳞片部位与辐照处理间不存在交互作用。培
养基成份与鳞片部位的交互作用对鳞片出芽数、出芽
率的影响各阶段均未达到显著水平。培养基成份、鳞
片部位和辐照剂量三者的交互作用对出芽数和出芽率
均存在一定的影响 ,但在 3 个培养阶段中均未达到显
著水平。
表 3 　百合鳞片出芽率和出芽数的方差分析
Table 3 　Variance analysis of the sprouting rate and the number of buds of lily scales after irradiation
变异来源
source of variance
DF
出芽数 F 值
F value of the number of buds
出芽率 F 值 ( %)
F value of the sprouting rate
显著性标准
significance
28d 42d 70d 28d 42d 70d F0105 F0101
主区
main section
裂区
split section
再裂区
more split section
区组 group 2 8165 0145 0172 1103 0168 2194 1910 9910
A 1 17111433 6173 3179 8109 316 21158 3 1815 9815
Ea 2
B 1 0152 2143 0167 0105 1122 3146 7171 2112
A ×B 1 0107 1166 1108 0103 0106 0101 7171 2112
Eb 4
C 5 1815633 1615633 1513633 3119533 2111833 2518733 2145 3151
A ×C 5 1182 2143 2178 3 0164 1133 1147 2145 3151
B ×C 5 012 0112 0188 0114 0144 0154 2145 3151
A ×B ×C 5 2103 1128 0189 1162 1175 1130 2145 3151
Ec 40
　　从表 4 可知 ,辐照组鳞片的出芽率和出芽数均明
显低于未经辐照组 ,可见 ,辐照处理对离体培养百合鳞
片出芽情况有明显的抑制效果。在本试验剂量范围
内 ,随着辐射剂量的增加 ,鳞片出芽率和出芽数均逐渐
减少。在不同的培养阶段里 ,不同辐照处理间鳞片的
出芽率和出芽数的差异显著性有所不同。
表 4 　辐射对百合鳞片出芽率和出芽数的影响
Table 4 　Effect of irradiation on the sprouting rate and the number of buds of lily scale
辐射剂量
irradiation dose ( Gy)
出芽率 sprouting rate ( %) 出芽数 number of buds
28d 42d 70d 28d 42d 70d
010 55173 aA 62104 aA 62151 aA 2147 aA 3101 aA 3121 aA
015 38196 bAB 44146 bAB 56162 aA 1165 bAB 1195 bcAB 2158 aAB
110 38188 bAB 47149 bAB 53158 abAB 1139 bB 2152 abAB 2178 aA
210 23154 bB 33179 bB 38104 bcAB 0199 bB 1155 cBC 2131 abAB
410 1164 cC 18151 cC 36186 cB 0104 cC 0162 dCD 1152 bB
810 0100 cC 0100 cC 3187 dC 0100 cC 0100 dD 0106 cC
　　以辐照后鳞片的出芽率为对照的 50 %为鳞片诱
变适宜剂量的标准 , 培养 28d 时适宜剂量约为 210Gy ,
培养 42d 时适宜剂量为 210Gy ,培养 70d 时适宜剂量为
410Gy 左右。以辐照后鳞片的出芽数为对照的 50 %为
选择适宜剂量的标准 , 培养 28d 时适宜剂量约为
110Gy ,培养 42d 时适宜剂量为 210Gy ,培养 70d 时适宜
辐射剂量为 410Gy 左右。可以看出 :分别以出芽率和
出芽数为指标得出的诱变适宜剂量基本相同。随着培
养时间的延长 ,离体培养百合鳞片的辐射敏感性逐渐
降低。
213 　两因素交互作用对鳞片出芽数的影响
以辐照后鳞片的出芽数为对照的 50 %为选择适
宜剂量的标准 (图 1) , 培养 28d 时 ,不同鳞片部位适宜
剂量 : 外部鳞片为 110～ 210Gy ; 中部鳞片为 110～
210Gy ;不同培养基成分适宜剂量 :A1 为 210Gy ;A2 为
015Gy。培养 42d ,不同鳞片部位适宜剂量 :外部鳞片
约为 210Gy ;中部鳞片约为 210Gy ;不同培养基成分适
宜剂量 :A1 为 210～310Gy ;A2 为 015Gy。培养 70d ,不
622 核　农　学　报 21 卷
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同鳞片部位适宜剂量 :外部鳞片约为 410Gy ;中部鳞片
约为 410Gy ;不同培养基成分适宜剂量 :A1 为 310～
410Gy ;A2 为 110Gy。
由以上分析可知 ,辐射处理与鳞片部位间几乎不
存在交互作用 (图 12A、B、C) ,外部鳞片与中部鳞片的
适宜剂量在不同的培养阶段均无明显差异 ;辐射处理
与培养基成分间的交互作用对鳞片的出芽数有一定影
响。从图 12D、E、F 可知 ,总趋势为随剂量的增加出芽
数降低 ,但是不同培养基的变化规律不同。在 410Gy
前 ,A1 的出芽数显著高于 A2 ,说明在一定辐射剂量范
围内高浓度激素的培养基增强了辐射鳞片出芽的抑制
作用。在培养基 A1 中鳞片出芽数在培养 42 和 70d 时
均于 110Gy 处理后出现峰值 ,这种现象同样出现在外
部鳞片 B1 上 (图 12ABC) ,推测是辐射剂量 110Gy 与培
养基 A1、鳞片部位 B1 三者交互作用的结果 ,仍需进一
步探索。
在不同的培养时间阶段 ,鳞片出芽数受辐射处理
的影响程度不同。随着培养时间的延长 ,百合鳞片对
辐射处理引起损伤的恢复能力不断增强 ,表现在 :以辐
照后鳞片的出芽数为对照的 50 %为选择适宜辐射剂
量的标准 ,培养时间分别为 28、42 和 70d 时 ,适宜辐射
剂量分别为 110～210、210 和 410Gy 左右。
图 1 　两因素交互作用对百合鳞片出芽数的影响
Fig. 1 　The effect of interaction of two factors on the number of buds of lily scales
A :外植体类型与辐照对出芽数 28d 的影响 ;B :外植体类型与辐照对出芽 42d 数的影响 ;C :外植体类型与辐照对出芽数 70d 的影响 ;
D :培养基种类与辐照对出芽数 28d 的影响 ; E :培养基种类与辐照 42d 对出芽数的影响 ;F :培养基种类与辐照对出芽数 70d 的影响
A : Effect of irradiation and the type of explants on the number of buds in 28d ; B : Effect of irradiation and the type of explants on the number of buds in 42d ;C: Effect
of irradiation and the type of explants on the number of buds in 70d ;D : Effect of irradiation and the kinds of culture medium on the number of buds in 28d ; E: Effect
of irradiation and the kinds of culture medium on the number of buds in 42d ; F : Effect of irradiation and the kinds of culture medium on the number of buds in 70d
3 　小结与讨论
311 　鳞片接种先进行约 1 周暗培养 ,然后采用 12h 光
照Π12h 黑暗。由于百合鳞茎长期生长在地下黑暗条件
下 ,以鳞片作为外植体诱导不定芽 ,经过一段时间的暗
培养有利于鳞片外植体适应新环境 ,更有利于出芽。
刘选明等[11 ]人在利用百合鳞片叶离体诱导形成不定
芽 ,也是先进行暗培养。
312 　在本试验统计的存活率、出芽率、出芽数 3 个指
标中 ,出芽数受辐射剂量及其他因素的影响最为明显 ,
其次为出芽率 ,存活率受辐射剂量影响最小。
313 　培养基、培养时间在一定程度上影响鳞片辐射敏
感性。培养基 A2 中的鳞片辐射敏感性明显不同于培
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养基A1 (图 1) ;随着培养时间的增加 ,以出芽率和出芽
数为指标的适宜剂量有些提高 (表 4 ,图 1) 。说明不
同离体培养条件对辐照材料的辐射敏感性有一定影
响 ,深入探讨其影响机制将更有利于离体诱变创造新
型种质资源优势的发挥。
参考文献 :
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中韩核技术农业与生命科学应用研讨会在杭召开
2007 年是中 - 韩交流年。由中国原子能农学会、浙江省原子能农学会、浙江省核学会与浙江大学原子核农
业科学研究所联合承办的中韩核技术农业与生命科学应用学研讨会 (China - Korea Joint Symposium on Nuclear
Technique Application in Agriculture and Life Science)于 2007 年 4 月 23 日至 26 日在杭州召开。近 40 位在核技术农
业与生物技术应用领域颇有影响的两国代表 (韩方 9 位) 参加了此次研讨会。中国核农学的开拓者、中科院院士
陈子元、浙江大学农业与生物技术学院周雪平副院长、长江特聘教授、浙江大学原子核农业科学研究所华跃进所
长出席了开幕式并致辞。中国原子能农学会常务副理事长王志东研究员专程来杭参加研讨会。
大会由中国原子能农学会理事长、浙江大学教授徐步进和韩国 Kyu Seung LEE 教授主持。有 18 位代表作了
大会报告 ,介绍了中韩核技术在农业上应用的现状和前景 ,研讨会气氛热烈、友好。中国航天育种项目首席科学
家刘录祥研究员、核农学报副主编高美须副研究员参加了会议 ,并作了相关方面的报告。
此次会议增进了中韩两国核技术农业和生物学应用科技工作者的相互了解 ,定将推动两国间的核科技交流
与合作。
会议得到了中国国家原子能机构、浙江省科协等单位的大力支持和帮助 ! (徐步进)
822 Journal of Nuclear Agricultural Sciences
2007 ,21 (3) :224～228
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