全 文 ：文章编号 :100028551 (2004) 062431204
小菊自交种子辐射生物学效应的研究
蒋甲福　陈发棣 3 　管志勇　房伟民
(南京农业大学园艺学院 ,江苏 南京　210095)
摘 　要 :利用60 Coγ射线对 7 个小菊品种的自交种子以 15Gy 的剂量进行辐射处理 ,对后代的株
高、花径、花色和花期等变异情况进行观察统计。结果发现 ,M1 代植株平均株高明显矮化 ,获
得了一批株高小于 30cm 的植株 ;花径与亲本相比发生了广泛分离 ,花期因品种不同而可能推
迟或提前。花色容易发生变异 ,仅有黄花和红花品种在 M1 代中分别有 4419 %和 4813 %的植
株保留了亲本花色 ,其它花色在 M1 代中都不具有优势 ;除了红色花品种变异谱较窄外 ,其它
花色变异谱都较宽。
关键词 :小菊 ;自交种子 ;辐射诱变
EFFECTS OF IRRADIATION ON SELF2POLLINATED SEEDS IN DENDRANTHEMA
MORI FOLIUM WITH SMALL INFLORESCENCES
J IANGJia2Fu 　CHEN Fa2di 　GUAN Zhi2yong 　FANG Wei2min
( College of Horticulture , Nanjing Agricultural University , Nanjing 　210095)
Abstract :Self2pollinated seeds of 7 small2flowered chrysanthemum ( Dendranthema morifolium Tzvel . ) cultivars
were treated with 15Gy dose of 60 Coγ2ray. Some characteristics of M1 plants , including stem height , inflorescence
diameter , flower color , florescence , etc. were studied , and a batch of plants with the stem height of less than 30cm
were acquired. The results showed that the mean stem height of M1 plants decreased obviously ; inflorescence
diameter had a wider variation compared with that of parental plants ; whether florescence was postponed or promoted
was contingent on cultivars ; flower color was subject to mutation , and 4419 % and 4813 % M1 plants from yellow2
and red2flower cultivars inherited parental flower color , respectively ; the mutation spectra of flower color were wide
in all plants except for the plants of red flower.
Key words :small2flowered chrysanthemum ; self2pollinated seeds ; radiation2induced mutation
收稿日期 :2003203203
基金项目 :江苏省高技术研究项目 (BG2003305) 、江苏省教育厅高技术产业化项目 (JH022086) 和江苏省农业三项工程项目[ S01 (48) 、
SX(2003) 065 ]资助
作者简介 :蒋甲福 (1976～) ,男 ,山东省平邑人 ,在读博士生 ,从事植物发育生物学方面的研究。3 通讯作者对以观赏为主要目标 ,以无性繁殖为主要繁殖方法的花卉来说 ,辐射育种具有广阔的应用前景。菊花 ( Dendranthema grandiflora (Ramat . ) Tzvel)属异花授粉植物 ,因长期的无性繁殖 ,造成栽培品种基因型的高度杂合 ,加之染色体组倍性高 (一般为六倍体及其非整倍体) ,很适合辐射诱变[1 ] 。菊花辐射育种始于 60 年代 ,进入 70 年代后 ,由于技术的改进 ,特别是 1976 年 Broertjes C. 等证实离体培养再生可以解决诱变育种过程中嵌合体形成问题以来[2 ] ,离体培养再生技术在辐射育种上表现出了巨大潜力 ,这一技术已在菊花上得到广泛应用 ,并培育出了许多新品种[3～7 ] 。菊花用于辐射诱变的材料使用频率由高到低依次为扦插生根苗、枝条枝段、愈伤组织、试管苗和盆钵苗[9 ] 。用自交种子进行辐射诱变尚未见到报道。
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由于菊花在遗传上高度杂合 ,因此自交种子后代会发生性状分离。本试验用辐射的方法照射自交种子 ,
使其性状分离进一步加大 ,以便获得具有各种性状的辐照后代 ,为选育优良品种提供更广泛的分离
群体。
1 　材料与方法
111 　材料
供试材料为紫荷、宝辉、金太阳、紫勋章、紫花、南 1、金荷等 7 个小菊品种的自交种子 ,种子于 2000
年 11 月从南京农业大学菊花种质资源圃母本株上采收。
112 　方法
2001 年 3 月在江苏省农业科学院辐射中心对自交种子以 1010GyΠmin 剂量率照射 115min ,随后播于
菊花种质资源圃。2001 年 8 月起开始进行性状观察 ,性状记录参照李鸿渐的标准[8 ] 。
2 　结果与分析
211 　辐射后代株高变化
对株高小于 40cm 品种的自交种子进行辐射 ,M1 代株高小于 15cm 的植株占 5010 % ,25～30cm 的植
株占 711 % ;对株高在 40～60cm 品种的自交种子进行辐射 ,M1 代株高小于 15cm 的植株虽只占 915 % ,但
其余植株株高均没有超过 30cm ;对株高超过 60cm 品种的自交种子进行辐射 ,株高小于 15cm 的植株在
M1 代中占到 3010 %(表 1) 。由此看出 ,小菊自交种子辐射后 ,M1 代植株明显矮化 ,辐射抑制效应在株高
上得到了明显体现。
表 1 　株高的辐射效应
Table 1 　Irradiation effect on the height of seedling
亲本 parent 株高 plant height
M1 株数 No. of M1 plant
总株数 < 15 (cm) 15～25 25～30 (cm)
紫荷 Zehe 25 10 6 3 1
宝辉 Baohui 26 10 2 8 0
金太阳 Jintaiyang 33 8 6 1 1
合计 (株) subtotal (Plant) 28 14 12 2
百分比 percentage ( %) 5010 4218 711
紫勋章 Zixunzhang 40 10 1 6 3
紫花 Zihua 60 11 1 3 7
合计 (株) subtotal (Plant) 21 2 9 10
百分比 percentage ( %) 915 4219 4716
南 1 Nan 1 70 24 7 16 1
金荷 Jinhe 70 6 2 1 3
合计 (株) subtotal (Plant) 30 9 17 4
百分比 percentage ( %) 3010 5617 1313
总合计 (株) total (plant) 79 25 38 16
百分比 percentage ( %) 3116 4812 2012
212 　辐射后代花径变化
花径小于 215cm 的品种自交种子辐射后 ,M1 代花径小于 215cm 的植株占 3313 % ;花径在 215～
315cm的品种自交种子辐射 ,M1 代花径小于 215cm 的植株占 1215 % ,花径在 215～315cm 和 315～410cm
之间的植株分别占 4318 % ;花径在 315～410cm 的品种自交种子辐射后 ,M1 代中花径小于 215cm 的植株
占 4819 % ,花径在 215～315cm 之间的植株仅占 3111 % ,315～410cm 的植株占 2010 %(表 2) 。由此可见 ,
自交种子辐射后 M1 代植株花径与亲本相比会发生广泛的变异。
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表 2 　花径的辐射效应
Table 2 　Irradiation effect on the diameter of inflorescence
亲本 parent
亲本花径
diameter of parent flower
(cm)
M1 株数 No. of M1 plant
总株数 < 215 (cm) 215～315 315～410 (cm)
金太阳 Jintaiyang 215 8 2 6 0
宝辉 Baohui 215 10 4 5 1
合计 (株) subtotal (plant) 18 6 11 1
百分比 percentage ( %) 3313 6111 516
紫勋章 Zixunzhang 218 10 0 4 6
金荷 Jinhe 310 6 2 3 1
合计 (株) subtotal (plant) 16 2 7 7
百分比 percentage ( %) 1215 4318 4318
南 1 Nan 1 315 24 17 3 4
紫荷 Zihe 315 10 3 6 1
紫花 Zihua 415 11 2 5 4
合计 (株) subtotal (plant) 45 22 14 9
百分比 percentage ( %) 4819 3111 2010
总合计 (株) total (plant) 79 30 32 17
百分比 percentage ( %) 3810 4015 2115
213 　辐射后代花期变化
夏小菊自交种子照射后 ,M1 代的花期明显推迟 ;早秋菊 (10 月开花)自交种子辐射后代 ,花期在 9 月
的植株占 7513 % ,花期在 10 月的植株仅占 2417 %(表 3) 。由此看出 ,自交种子辐射后代 ,花期因品种类
型不同而可能推迟或提前。
表 3 　花期的辐射效应
Table 3 　Irradiation effect on the flower time
亲本 parent 亲本花期 (月)
parent blooming period (month)
M1 株数 No. of M1 plant
总株数 9 月 September 10 月 October
金荷 Jinhe 8 　Aug. 6 6 0
百分比 percentage ( %) 100 010
紫花 Zihua 10 　Oct . 11 4 7
南 1 Nan1 10 　Oct . 24 21 3
紫荷 Zihe 10 　Oct . 10 8 2
金太阳 Jintaiyang 10 　Oct . 8 5 3
紫勋章 Zixunzhang 10 　Oct . 10 8 2
宝辉 Baohui 10 　Oct . 10 9 1
合计 (株) subtotal (plant) 73 55 18
百分比 percentage ( %) 7513 2417
总合计 (株) total (plant) 79 61 18
百分比 percentage ( %) 7712 2218
214 　辐射后代花色变化
黄色品种的自交种子辐射后 ,M1 代花色为黄色的植株占 4419 % ,同时出现开雪青色花的植株 (占
2017 %) 、白色花植株 (占 1712 %) 、红色花植株 (占 1318 %) 和粉红色花植株 (占 314 %) ;用白色花品种的
自交种子进行辐射 ,M1 代花色为黄色的植株占 3216 % ,另外开雪青色花的植株有 1916 % ,白色花植株
1714 % ,红色花植株 2114 % ,粉红色花植株 817 % ;用紫色花品种的自交种子进行辐射 ,M1 代花色为黄色
的植株占 1716 % ,雪青色花植株占 3510 % ,白色花植株占 915 % ,红色花植株占 3111 %的 ,粉红色植株占
618 % ;粉红色品种的自交种子辐射后 ,M1 代花色为黄色的植株有 1015 % ,3116 %的植株开雪青色花 ,
2111 %的植株开白花 ,3115 %的植株开红花 ,513 %的植株开粉红色花 ;用红色品种的自交种子作辐射材
料 ,M1 代开红色花的植株占 4813 % ,开雪青色花的植株占 2017 % ,开白色花的植株占 3110 %(表 4) 。
334　6 期 小菊自交种子辐射生物学效应的研究
由此可见 ,用小菊自交种子作辐射材料 ,除了红色品种外 ,其它花色品种的 M1 代植株花色都发生
了广泛变异 ;另外 M1 代花色还会出现大量亲本没有的雪青色。
表 4 　花色的辐射效应
Table 4 　Irradiation effect on the color of flower
亲本 parent 亲本花色
colour of parent inflorescence
M1 株数 No. of M1 plant
总株数 黄 yellow 白 white 红 red 粉红 pink 雪青 light purple
金太阳 Jintaiyang 金黄 14 7 4 2 0 1
金荷 Jinhe 金黄 15 6 1 2 1 5
合计 (株) subtotal (plant) 29 13 5 4 1 6
百分比 percentage ( %) 4419 1712 1318 314 2017
绿化 2 Lvhua 2 乳白 12 1 4 3 1 3
宝辉 Baohui 粉白 10 1 3 1 1 4
南 1 Nan 1 乳白 24 13 1 6 2 2
合计 (株) subtotal (plant) 46 15 8 10 4 9
百分比 percentage ( %) 3216 1714 2117 817 1916
紫花 Zihua 浅紫 20 2 3 5 2 8
紫荷 Zihe 红紫 20 3 1 7 1 8
紫勋章 Zixunzhang 红紫 15 2 1 3 1 8
紫烟 Ziyan 红紫 19 6 2 8 1 2
合计 (株) subtotal (plant) 74 13 7 23 5 26
百分比 percentage ( %) 1716 915 3111 618 3510
深桃红 Shentaohong 粉红 9 1 0 4 0 4
紫霞 Zixia 粉红 10 1 4 2 1 2
合计 (株) subtotal (plant) 19 2 4 6 1 6
百分比 percentage ( %) 1015 2111 3115 513 3116
南京 12 Nanjing 12 橙红 9 5 0 4 0 0
京 25 Jing 25 橙红 8 1 0 5 0 2
南 8 Nan 8 大红 12 3 0 5 0 4
合计 (株) subtotal (plant) 29 9 0 14 0 6
百分比 percentage ( %) 3110 010 4813 010 2017
总合计 (株) total (plant) 197 52 24 57 11 53
百分比 percentage ( %) 2614 1212 2819 516 2619
3 　讨论
Broertjes C和 Keen A 认为 ,形成一个植株的不定芽起源于一个细胞 ,这样由该细胞形成的叶片及其
他器官都是同源的纯合组织[10 ] 。因此 ,照射未萌发的干种子不易出现嵌合体 ,在本研究中 M1 代确实未
发现嵌合体现象 ,可大大缩短育种周期。
郭安熙等用根芽、枝条、植株、愈伤组织等作为辐射材料发现 ,绿花、白花、黄花品种诱发花色变异的
频率极低 ,粉紫色品种较易诱发花色变异 ,且变异谱宽[11 ] 。本试验用自交种子作辐射材料时 ,花色很容
易发生变异 ,而且仅有黄色花和红色花品种在 M1 代分别有 4419 %和 4813 %的植株保留了亲本花色 ,其
它花色在 M1 代中都不具有优势遗传 ;除了红色花品种变异谱较窄外 ,其它花色变异谱都较宽。这可能
是由于菊花在遗传上是高度杂合的 ,自交种子后代植株本身就会发生花色分离 ,辐射后使花色分离变的
更为广泛。另外 ,辐射还对 M1 代的株高和花径产生明显的抑制效应 ,后代中可获得大量花色丰富且株
型低矮、小花型的优良植株 ,是进行低矮或匍匐型盆栽小菊和地被小菊新品种选育的有效途径之一。
参考文献 :
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(下转第 419 页)
434 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2004 ,18 (6) :431～434
3 　结论
辐射诱变水稻测 48、测 49、测 64 和明恢 77 等恢复系的后代获得 7 个水稻雄性不育突变体 ,遗传观
察表明它们都是单基因隐性遗传。雄性不育突变体之间双列杂交等位测验结果表明 ,其中 4 个雄性不
育突变体的不育基因相互不等位 ,它们是测 64ms、明恢 77ms21、明恢 77ms22 和测 48ms21。这 4 个雄性不
育基因与已报道的雄性不育基因相互关系 ,所在连锁群以及利用价值都有待进一步研究。
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