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PRELIMINARY STUDY ON IRRADIATION BREEDING OF ORNAMENTAL LOTUS

观赏荷花辐射诱变育种初报



全 文 :文章编号 :100028551 (2004) 032201203
观赏荷花辐射诱变育种初报
陈秀兰 包建忠 刘春贵 曹 宏 翟建青
(江苏里下河地区农科 ,江苏 扬州 225007)
摘  要 :用60 Coγ射线辐照观赏荷花莲子与种藕进行诱变。结果表明 ,莲子的诱变率大于种藕。
辐照莲子适宜剂量为 30~60Gy ;红色系和复色系品种较易发生变异 ,白色系品种未发生变异 ;
已选育出的 2 个荷花优变系观赏价值较高。
关键词 :观赏荷花 ;60 Coγ射线 ;辐射诱变
PRELIMINARY STUDY ON IRRADIATION BREEDING OF ORNAMENTAL LOTUS
CHEN Xiu2lan  BAO Jian2zhong  LIU Chun2gui  CAO Hong  ZHAI Jian2qing
( Jiangsu Lixiahe District Institute of Agricultural Sciences , Yangzhou ,Jiangsu , 225007)
Abstract :The effects ofγ2ray irradiation on seeds and stems of ornamental lotus were studied. The results show that
the mutation rate of seeds is higher than that of stems , and 30~60Gy is the appropriate irradiation dose. The
varieties with red or multi2color flower are more mutable than those with white flower. Two varieties were selected.
Key words :ornamental lotus ; gamma ray of 60 Co ; irradiation mutation
收稿日期 :2004211208
基金项目 :江苏省高新技术项目 (BG2003310)
作者简介 :陈秀兰 (1956~) ,女 ,研究员 ,主要从事辐射诱变育种研究。
荷花 ( Nelumbo nucifera Gaertn) 是中国的 10 大名花之一。中国是世界的荷花分布中心和栽培中心。
荷花有 3 大栽培品系 :藕莲品系、子莲品系、花莲品系 ;其中花莲品系 (即观赏荷花)是园林中常用的水生
花卉。随着我国经济的增长、人民生活水平的提高及旅游业的兴旺发展 ,花卉产业正逐渐发挥出其特有
的社会效益、环境效益和经济效益 ,观赏荷花以其美化城市、装点园林和打扮庭院的功能已逐步成为花
卉市场消费中的热点 ,新的荷花品种也引起人们的重视。观赏荷花品种已从 70 年代的 80 多个发展到
目前的 300 多个。2001 年我们引进了 250 个荷花品种 ,经观察、记载和分类 ,花色有红、粉红、淡黄、白色
和复色等 ;花型有大、中、小型 ;为了充分利用荷花品种资源 ,改良荷花遗传品质 ,选育花色丰富、开花多、
抗性强的荷花新种质 ,进一步提高其观赏价值 ,我们用60 Coγ射线对观赏荷花种藕及莲子进行辐照 ,初
步掌握了观赏荷花辐射育种新技术。
1  材料与方法
2002 年 4 月和 2003 年 4 月分别选取 18 个观赏荷花品种的种藕 (已萌芽) ,用60 Coγ射线进行辐照处
理 ,剂量分别为 0、5、10、20 和 40Gy ,每处理 2 支种藕 (每枝藕有 2~3 个芽) ,重复 2 次 ,处理当日栽植于
直径 50cm 荷花缸中 ,按常规方法进行管理 ,待生长正常后测定种藕成活率、植株高度、茎、叶、花等有关
性状变异。
取 20 个优良观赏荷花品种莲子进行60 Coγ射线处理 ,剂量分别为 0、20、30、40、50、60、80、100 和
102 核 农 学 报 2004 ,18 (3) :201~203Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
200Gy ,辐照后将莲子外壳在砂轮机上磨出一个小孔口 ,然后浸种催芽 1 周 ,统计莲子发芽率 ,将出芽莲
子定植到直径 50cm 的荷花缸中 ,按常规管理 ,测定各处理成苗率、株高、茎、叶、花等有关性状变异指标。
2  结果与分析
图 1  辐照对观赏荷花种藕成活率的影响
Fig. 1  Effects of irradiation on survival rate
of stems of lotus
211  辐照观赏荷花种藕
21111  辐照剂量对观赏荷花种藕成活率的影响
 从图 1 看出 ,观赏荷花种藕的半致死剂量在 20
~40Gy 之间 ,适宜辐照剂量为 10~20Gy。
21112  荷花种藕当代和 2 代辐照反应  从表 1
可看出 ,荷花种藕经γ射线处理后 ,多数荷花生长
受到抑制 ,致使开花期延迟 10~15d ,近 1Π3 的荷
花植株高度低于对照 10~25cm ,出现 2 株并蒂
莲。但在花色、花型等方面没有发生明显变异。
在进行 2 代栽培后 ,并蒂莲现象消失 ,95 %以上的
荷花花期、株高恢复恢复正常。
表 1  辐照当代荷花效应
Table 1  Effect of irradiation on the first generation of lotus
剂量
dose ( Gy)
定植株数
plant number
成活数
survival number
并蒂莲数
number of twin lotus flowers
花期延迟天数
delayed days of flowering
株高矮化数
number of dwarf plant
0 72 72 0 CK CK
5 72 70 0 62 21
10 72 64 1 55 15
20 72 43 1 38 13
40 72 0 0 0 0
表 2  辐射对观赏荷花莲子出芽率和成苗率的影响
Table 2  The effects of irradiation on germination
and seedling of lotus
辐射剂量
dose ( Gy)
成苗数
seedling
number
变异株数
mutation plant
number
变异率
mutation rate
( %)
0 74 0 0
20 65 2 311
30 57 2 315
40 55 4 713
50 50 4 810
60 39 75 1218212  辐照观赏荷花莲子21211  辐射对观赏荷花莲子出芽率和成苗率的影响 从表 2 中可以看出 ,随着辐照剂量的增加 ,莲子出芽率、成苗率均呈下降趋势 ,当剂量达 100~200Gy 时 ,出芽率很低 ,成苗率接近于零 ,一些莲子虽发芽 ,但定植到缸内后 ,随着钱叶的生长逐步萎缩 ,最后呈焦枯状 ,当剂量在 20~60Gy 时 ,发芽率和成苗率几乎都大于50 % ;从成苗率受到较大影响来看 ,辐射损伤发生在莲子发芽到成苗期间 ,荷花生长仍受到很大程度的影响 ,导致部分发芽的莲子在生长过程中死亡。
21212  辐射对观赏荷花性状变异率的影响  从表 3
中看出 ,随着剂量的增加 ,观赏荷花的成苗数量下降 ,变异株数略有上升 ,变异率逐步上升 ,但当剂量超
过 60Gy 时 ,由于成苗数的迅速下降 ,空变率上升 ,变异率下降 ,由此可见 ,γ射线辐照荷花适宜剂量为 30
~60Gy ,低于 30Gy 也有变异 ,但相对几率较小。
21213  辐照观赏荷花莲子变异性状调查  在观察、记载不同剂量辐照荷花的基础上 ,通过与原品种对
比发现 : (1)与对照比较 ,艳新装、友谊红、素牡丹等品种生长初期叶面出现黄色条纹 ,随着新叶的生长 ,
新叶上的条纹逐步消失 ; (2)容易产生诱变的主要为红色系和复色系品种 ,白色系品种如赛菊、扬州碗莲
等未发现变异性状 ; (3)变异的性状主要有花色、雌蕊数量、花瓣形状、叶色、株高等 ,红色系如素牡丹、大
红袍、尖瓣粉妆、友谊红、金凤展翅等品种的花色 ,由原来的粉红色转到淡粉色或红白瓣 ,也有少数原复
202 核 农 学 报 18 卷
色品种如艳新装等品种 ,花瓣红色部分加深 ;迎宾芙蓉、艳新装等品种的花瓣变异表现在内圈花瓣发生
变形 ,呈皱折状 ,瓣尖呈现绿色 ;友谊红、金凤展翅、碎杯等品种雌蕊数目有较大辐度下降 ,部分雌蕊不
育。
表 3  辐射对观赏荷花性状变异率的影响
Table 3  The effects on of irradiation mutation rate of lotus
项目
item
剂量 dose ( Gy)
0(CK) 20 30 40 50 60 80 100 200
莲子数量 seed number 80 80 80 80 80 80 80 80 80
出芽数 germination number 78 73 66 64 65 60 15 8 4
出芽率 germination rate ( %) 9715 90 8215 80 8113 75 1817 10 5
成苗数 seedling number 74 65 57 55 50 39 6 2 0
成苗率 seedling rate ( %) 9215 8112 7112 6817 6215 48175 715 215 0
213  选育出 2 个观赏荷花优变系
21311  7023  2002 年用 500Gyγ射线照射迎宾芙蓉莲子选出 7023。该优变系中等株型 ,属于二色花 ,叶
柄高 70cm(50~80cm) ,花柄高 70cm(55~85) ,花径 13cm(10~16cm) ,花型为单瓣 ,花瓣数 18 (15~19) ,花
瓣尖头红色 ,向中心逐步白色 ,雄蕾发育正常 ,播种开花期 8 月 4 日 ,单缸花期长 25d ,单株单缸开花 6~
10 朵 ,缸栽、池塘栽培均可。
21312  2221  2002 年从 30Gyγ射线照射艳新装莲子选出 2221。该优变系中小株型 ,属于洒锦色花 ,立
叶高 50cm(40~60cm) ,花柄高 80cm(70~90cm) 花径 12cm(9~14cm) ,重瓣 ,花瓣数 65 (63~70) ,外圈花
瓣粉红色 ,越向内圈花瓣尖部粉红色 ,其中有 1~2 个花瓣瓣尖呈现绿色 ,内圈花瓣中下部为白色 ,雌、雄
蕊发育正常 ,播种开花期为 7 月 30 日 ,单缸花期长 28d ,单株单缸开花 5~8 朵 ;缸栽、池塘栽培均可 ,更
适宜缸栽。
3  讨论与结论
311  辐照观赏荷花对后代变异率有显著提高 ,辐照萌芽种藕变异相对较小 ,花色、花型没有出现变异 ,
只在花期、株高等方面有变异 ,但不易分离这些变异 ,经 2 代栽培后又回复原来的性状 ;但辐照自然结实
的种子则变异率相对较高 ,经栽培后部分变异呈稳定状态。
312  辐照种藕当代出现并蒂莲现象 ,但后代不易遗传 ;有些变异性状通过无性繁殖难以稳定 ,必须结合
生物技术进行固定 ;至于辐照当代出现的花期延迟、矮化 ,大多是由辐射损伤种藕造成的 ,只有极少部分
是变异植株 ,而且真假变异株往往难分辨 ,要确定其性状的稳定性需进行 2 代以上的系统观察和对比分
析。
313  比较了不同品种、不同花色的观赏荷花 ,从研究结果看 ,红色系、复色系品种易产生诱变 ,变异性状
主要有花色、雌雄蕊数量、花瓣形状、株高等。红色系花色大多由原来的粉红色转为淡粉色或红白色 ,也
有少数复色品种红色部分加深 ,白色系品种如赛菊、扬州碗莲等未发生变异 ;花瓣的变异主要表现在内
圈花瓣发生变形、呈皱折、瓣尖呈绿色 ;雌蕊数量有较大幅度下降 ,部分雌蕊不育。
314  在荷花辐射剂量的确定上 ,辐射诱变具有很大的随机性 ,辐射剂量直接影响突变频率 ,往往相对较
高的剂量能引起性状变异 ,剂量越低则变异率越小。
参考文献 :
[ 1 ]  钱萍 ,孙德荣. 辐射育种在荷花中的应用. 花卉盆景 ,2002 (7) :8~9
[ 2 ]  涂淑萍 ,傅波. 荷花生物学特性及引种筛选研究. 江西农业大学学报 ,1998 ,20 (1) :60~64
302Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2004 ,18 (3) :201~203