全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
文章编号 :100028551 (2003) 052347203
γ射线辐照杜鹃试管苗诱发突变体的研究
宋恒　王长泉　巩向忠
(山东理工大学基建处 , 山东 淄博　255091)
摘 　要 :研究了60 Coγ射线对杜鹃试管苗的辐射效应 ,得出试管苗的致死剂量为 24Gy ,最佳诱变
剂量为 8～16Gy ,在 12 和 16Gy 处理试管苗中高枝嫁接后 ,发现了花色明显变异的突变体 ,连续
多次转接突变体性状稳定。
关键词 :杜鹃 ;γ射线 ;突变体
STUDY ON INDUCED MUTATION OF ROSE BAY in vitro WITH 60 Coγ2RAYS
WANG Chang2quan 　SONG Heng 　GONG Xiang2zhong
( Shandong University of Technology , Zibo , Shandong , 　255091)
Abstract :The irradiation effect of 60 Coγ2rays on rose bay in vitro was studied. The results showed that the lethal
does was 24Gy ,the best inducing dose was 8～16Gy. Two mutants were obtained with 12 and 16Gy treatments from
irradiated seedling grafted with the mature plant as stock. Constantly grafting indicated that the mutants were stable.
Key words :rose bay ;γ2rays ; mutant
收稿日期 :2002201221
作者简介 :宋恒 (1964～) ,男 ,园林工程师 ,从事植物育种及校园绿化施工管理工作。
杜鹃花 ( Rhododendro)是杜鹃花科杜鹃花属的常绿或落叶灌木。我国是杜鹃花的原产地 ,约有 560
余种 ,占全球总数的 58 % ,但多数品种在北方寒冷地带不能露地越冬 ,培养耐寒、芳香、蓝紫色和黄色及
花瓣多裂、大花型等新种质是育种学家追求的目标。许多杜鹃优良品种 (如重瓣程度高的品种) 结实率
低甚至不结实 ,给常规育种带来一定困难 ,而且由于嵌合体的干扰 ,变异体的筛选纯化工作非常繁重。
组织培养和辐射诱变技术相结合可增大突变频率 ,扩大变异谱[3 ] ,为无性繁殖植物 ,尤其是观赏植物育
种提供了重要途径 ,本研究利用60 Coγ射线对杜鹃栽培种王冠 ( Rhododendro hybridum) 试管苗进行辐照 ,
获得了 2 个花色突变系。
1 　材料与方法
111 　杜鹃不定芽的诱导
取王冠品种当年生嫩枝 ,切成 2～3cm 段 ,每段至少有 1 个侧芽 ,消毒后接种于 MS 附加不同浓度的
BA 和 ZT的培养基上 ,每瓶接种 3 个茎段 ,培养基含蔗糖 30g·L - 1 、琼脂 615g·L - 1 ,pH510 ,培养光照强度
800～1200Lx ,光照时间 10～12h·d - 1 ,室温 (20 ±2) ℃。
112 　试管苗的辐照处理
试管苗长到 2～3cm 时用60 Coγ射线进行辐照 ,剂量为 0、1、2、4、8、12、16、20、24、28Gy ,剂量率为
0115Gy/ min ,辐照后当日或次日将芽苗转移到新鲜培养基上 ,培养条件同上 ,1 个月后统计结果。
113 　同功酶分析
辐照处理后的试管苗转接后观察生长分化情况 ,每处理抽样进行同功酶测定 ,以同功酶变化为初选
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指标筛选突变体。过氧化酶同功酶分析采用聚丙烯酸胺凝胶重直板电泳 ,样品用 Tris2盐酸缓冲液
(pH810)提取。浓缩胶浓度 311 % ,分离胶 10178 % ,用联苯胺染色加过氧化氢催化。
114 　高枝嫁接进行突变体的分离筛选
将初选的突变系分化的试管苗切割 2～3cm 以上嫩梢 ,直接插人河砂与山泥 (1∶1) 基质中 ,不断喷
雾、生根、壮苗。然后将枝条分成上、中、下 3 段 ,高接在成年杜鹃粉大叶 (毛鹃) 植株上 ,1 个月后接穗开
始腋间萌动新芽。成活后 ,为使养分集中供养接穗 ,对砧木上萌生的芽、梢随时抹去 ,为使接穗顶端分生
组织产生的突变体细胞得以扩展并显现 ,当接穗长到 3～5cm 时及时摘心 ,促使萌生二次梢 ,定期观察枝
条的叶型、节间、花色、花型等症状。对突变系进行进一步嫁接 (或扦插) 繁殖 ,观察其稳定性 ,以期获得
稳定的同质突变体和周缘嵌合体。
2 　结果与分析
211 　不同激素配比对不定芽分化的影响
王冠茎段培养 15d 后切口处长出少量淡绿色愈伤组织。继续培养陆续有不定芽分化 ,由表 1 看出 ,
BA210mg·L - 1和 ZT 011mg·L - 1最适于王冠再生不定芽。
表 1 　BA 和 ZT对不定芽诱导的影响
Table 1 　Effect of ZT and BA on adventitious bud
植物激素
phytohormon(mg·L - 1)
BA ZT
接种叶数
No. of leaves
分化叶数
regeneration leaves
分化百分数
percentage of regeneration
( %)
010 010 30 0 010
011 30 0 010
012 30 0 010
015 30 0 010
015 010 30 0 010
011 30 4 1313
012 30 14 4616
015 30 7 2313
110 010 30 0 010
011 30 18 6010
012 30 13 4313
015 30 10 3313
210 010 30 0 0
011 30 25 8313
012 30 10 3313
015 30 12 4010
410 010 30 0 010
010 30 0 010
011 30 3 1010
012 30 6 2010
015 30 5 1616
方差分析
variance analysis
3 3 3 3
　注 :表中数据用双因素方差法分析 , 3 表示 5 %水平 ,即差异显著 ; 3 3 表示 1 %水平 ,即差异极显著。
　Note :The data in table were analysized with double factor variance method , 3 indicates 5 % level ,differences are significant ; 3 3 indicates 1 % level ,
differences are more significant .
方差分析表明在选择范围内 ,不同浓度的 BA 和 ZT对分化率影响显著 ,以 BA/ ZT在 10～20 左右最有利
于不定芽的分化。
212 　不同剂量辐照处理对不定芽分化的影响
用不同剂量的γ射线处理后的芽苗转接到新鲜培养基上 ,继代培养后产生的畸型苗明显高于对照 ,
随剂量增加畸型苗比例上升 ,畸型苗形态多样 ,主要有无茎苗 (无茎或茎不明显 ,叶丛生 ,叶片扭曲) ,叶
序异常苗 ,叶片条纹退绿苗 ,叶细长 ,叶柄细长 ,叶有深裂 ,白化或黄化 ,其中白化苗在未辐照的不定芽段
再生植株中很少出现 ,频率为 0106 ‰,而在辐照后的不定芽再生植株中高达 214 % ,看来γ射线不仅提
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高了再生植株的变异频率 ,还产生普通组织培养中很少见的变异 ,即扩大了变异谱。
辐照处理后的芽苗 ,当日或次日转接到新鲜培养基进行不定芽的分化。由表 2 看出 ,1Gy 处理对切
口愈伤组织生长和不定芽分化作用不明显 ,随着辐射剂量的增加 ,愈伤组织生长和不定芽分化受到抑
制 ,转接成活率和增殖倍数明显降低。当剂量达 24Gy 时 ,处理的试管苗变黑 ,叶色也逐渐变黑焦化 ,1
个月后全部死亡。辐射剂量低 ,产生突变的细胞少 ;辐射剂量太大 ,大多数组织逐渐死亡 ,只有在 8～
16Gy 时可产生较高频率的畸型苗 (植株) ,并获得较高的不定芽分化率 ,是最佳的处理剂量。
表 2 　不同辐射处理对不定芽分化率和畸型苗率的影响
Table 2 　Effect of diffrent dose on regeneration of adventitious buds and abnormal seedling rate
剂量
dose
( Gy)
转接芽数
No. of treatment buds
分化芽数
No. of regeneration
buds
分化率
regeneration rate
( %)
畸型苗
No. of abnormal buds
畸型率
percentage of
abnomal buds( %)
0 90 90 100 5 5156
1 90 90 100 8 8189
2 90 78 86167 14 15156
4 90 65 72122 26 28189
8 90 49 54144 42 46167
12 90 38 42122 54 60
16 90 16 17178 70 77178
20 90 4 4144 86 9515
24 90 0 0 0 0
28 90 0 0 0 0
方差分析
variance analysis
3 3 3 3
　　对转接一代产生的畸型苗进行继代培养分化不定芽 ,其畸型变异苗大部分消失 ,说明这类变异不能
遗传。对不同剂量处理后分化的试管苗分别取样测定过氧化酶 ,发现了 1 个酶带减少、1 个酶带增加的
突变系 ,对突变系分化的不定芽进一步切割转接 ,分离、显现突变体细胞 ,生根壮苗后嫁接观察其生物学
习性。
213 　突变体的分离和筛选
经辐照处理后选得的王冠突变系不定芽苗 ,生根壮苗后的嫁接成活率和对照比较没有明显差别 ,嫁
接成活后对砧木上萌芽、萌梢随时抹去 ,以促使养分集中供养接穗。同时为使接穗顶端分生组织产生的
突变细胞得以扩展并显现 ,当接穗 3～5cm 时做摘心处理 ,促使萌生二次梢、早日形成树冠。在 12、16Gy
处理的王冠试管苗的嫁接后代中发现 1 个白色和花色斑点状变异系 ,叶型没有明显差异 ,抗寒性有待于
进一步鉴定。
3 　讨论
辐射诱发杜鹃营养突变体多以嵌合体的形式存在[2 ] ,因此分离筛选是获得突变体的关键 ,Lampins
等研究认为 ,试材辐照后生长的初生枝基部芽集中大量的突变细胞[1 ] ,对辐照后试管苗连续切割转接 ,
促使突变细胞显现、突变芽萌发是分离显现突变体的最基本方法 ,高枝嫁接后连续摘心 ,可使枝条基部
的突变细胞扩展显现 ,以使扇形突变体不断扩大 ,获得稳定的周缘嵌合体或同质突变体。
参考文献 :
[ 1 ] 　Broerjes C ,Harten A M Van. Applied mutation breeding for vegetatively propagated crops. Elsecier Amsterdam. 1998
[ 2 ] 　李雅志. 无性繁殖植物辐射育种的新方法. 北京 :原子能出版社. 1991
[ 3 ] 　夏英武 ,吴殿星 ,舒庆尧. 植物诱变育种技术的研究进展及其新领域. 核农学通报. 1995 ,16 (1) :39～42
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