全 文 ：文章编号 :100028551 (2004) 042323202
太空搭载桔梗种子 SP1 代的生物学效应研究
王志芬1 　苏学合1 　闫树林1 　朱连先2 　隋春青3
(1. 山东省农业科学院中草药核技术与航天育种研究中心 ,山东 济南　250100 ;
2. 蒙阴县农科所 ,山东 蒙阴　276200 ;3. 文登市农业局 ,山东 文登　264400)
摘 　要 :研究了太空搭载桔梗种子 SP1 代的诱变效应 ,结果发现 ,SP1 代桔梗成株率和结实率明
显低于对照 ,开花期延迟 10～12d ;株高、单株分枝数、花蕾数、单株种子重等都显著低于对照。
关键词 :太空搭载 ; 桔梗 ; 诱变
BIOLOGIGAL EFFECTS ON SP1 GENERATION BY SPACESHIP2CARRIED
DRY SEED OF PLATYCODON GRANDI FLORUM
WANG Zhi2fen 　SU Xue2he 　YAN Shu2lin 　ZHU Lian2xian SUI Chun2qing
( Research Center for Nuclear Technique and Space Breeding of Chinese Herb , Shandong Academy of Agricultural Science , Jinan , Shandong , 250100)
Abstract :Space mutation effects on SP1 generation of onboard satellite were studied. The results showed that
percentage of plant and setting of SP1 generation dry seed of Platycodon grandiflorum (Jacq. ) A. DC. declined
significantly and the blooming stage delayed about 11 days compared with the control . The plant height , ramified
number and seed weight per plant of SP1 generation decreased markedly.
Key words :space treatment ; platycodon grandiflorum ; mutation
收稿日期 :2004204222
作者简介 :王志芬 (1963～) ,男 ,研究员 ,从事中草药核技术与航天育种和 GAP 栽培规范研究。
桔梗属于桔梗科、桔梗属、桔梗种 ,为多年生双子叶草本 ,是药、菜、观赏兼用的经济植物 ,也是山东
的道地大宗药材品种之一[1 ] 。近几年来桔梗出口显著增加 ,种植面积迅速扩大 ,在由野生变家植的过程
中 ,由于其适应性差 ,产量、品质等受到影响。桔梗种质较单一 ,通过杂交等常规技术途径进行种性驯化
和改良的难度较大。为此本试验借助“神舟 4 号”太空飞船的返回舱对其进行了空间诱变 ,研究了 SP1
代的生物学效应。
1 　材料与方法
1. 1 　供试材料及诱变处理
精选当年生桔梗种子 (蒙阴县农科所提供) ,分成 2 份 ,1 份经“神舟 4 号”返回舱搭载 (1111 粒) ,1 份
留作对照 (100 粒) 。飞船于 2002 年 12 月 30 日发射 ,环绕地球 108 圈 ,历时 6d18h。
1. 2 　试验方法
搭载种子和对照种子于 2003 年 4 月 23 日～24 日浸种催芽 ,分别取 100 粒调查发芽率 ,4 月 25 日进
行营养钵育苗 , 5 月 21 日移栽 ,田间观察记载 ,秋季收获考种。
323　核 农 学 报　2004 ,18 (4) :323～324Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2 　结果
2. 1 　太空搭载桔梗种子对其 SP1 代生育期的影响
在相同栽培 (营养钵育苗)条件下 ,搭载与对照种子的出苗时间为 10～12d ,无差别。出苗到开花的
时间 ,搭载处理为 97d ,比对照 (85d)晚 12d 左右 ,搭载处理的开花期明显延迟 (表 1) ,表明 SP1 代生育进
程明显受到抑制。
2. 2 　太空搭载桔梗种子对其 SP1 代生长发育的影响
太空搭载处理的桔梗种子发芽率为 43185 % ,低于对照 (51126 %) 。搭载种子的出苗率为 8110 %、成
苗率 7183 % ,略低于对照 ;而成株率和结实率比对照显著降低 (表 2) 。表明太空搭载处理后桔梗种子
SP1 代植株的生长发育受到了显著抑制。
表 1 　太空搭载桔梗种子对其 SP1 代生育期的影响
(dΠm)
项目 浸种 播种期 出苗期 开花期 收获期
处理 23Π4 25Π4 7Π5 12Π8 5Π11
对照 23Π4 25Π4 5Π5 28Π7 5Π11 表 2 　太空搭载桔梗种子对其 SP1 代生长发育的影响( %)项目 发芽率 出苗率 成苗率 成株率 结实率处理 43185 8110 7183 0172 0154对照 51126 14114 13113 13113 13113
213 　太空搭载桔梗种子对其 SP1 代植株性状的影响
单株收获后室内考种结果显示 (表 3) ,太空搭载处理使 SP1 代株高降低了 31148 % ,单株分枝数减少
了 60187 % ,单株花蕾数减少了 51169 % ,单株地上部干重下降了 41184 % ,单株种子重低 63180 %。株
高、分枝数、花蕾数和种子重呈显著负的效应 ,表明太空搭载处理对 SP1 代植株地上部营养生长和生殖
生长产生明显的抑制效应。
表 3 　太空搭载桔梗种子对 SP1 代地植株性状的影响
项目 株数 地上部干重(g)
株高
(cm) 单株分枝数 单株花蕾数
单株种子重
(g)
处理 8 418 ±318 2511 ±616 910 ±811 915 ±915 01153 ±01192
对照 8 812 ±516 3617 ±315 2310 ±1311 1917 ±1210 01423 ±01164
±% - 41184 % - 3114 % - 60187 % - 51169 % - 63180 %
3 　小结
桔梗的作物化种植目前仍依赖于野生种质 ,育种方面的工作还很薄弱。高文远报道桔梗种子经卫
星搭载后其细胞核、叶绿体超微结构及形态指标、过氧化物酶、蛋白质等均发生了变化[2 ] ,这为太空搭载
可诱导桔梗形态变异提供了依据。
本试验中所发现的形态特性变化能否遗传 ,一方面还需在后代中进一步加以观察研究 ,另一方面也
需要利用分子生物学的技术方法来加以验证 ,以加速其种质的改良进程。
参考文献 :
[1 ] 　王志芬 ,朱连先. 药食赏三用经济植物桔梗及其高效栽培技术. 山东农业科学 ,2002 , (1) :25～26
[2 ] 　高文远. 桔梗卫星搭载后超微结构的变化. 中国中药杂志 ,1999 ,24 (5) :37～38
423 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2004 ,18 (4) :323～324