全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 012047202
60 Coγ射线辐照菘蓝种子的生物学效应
王志芬 闫树林 苏学合
(山东省农科院中草药核技术与航天育种研究中心 ,山东 济南 250100)
摘 要 :本文研究了60 Co 射线处理菘蓝种子的剂量效应。结果表明 ,菘蓝种子的出苗率、幼苗生长、开花
和可育株率、单株结籽量等 ,皆随辐照剂量的增加而减少 ,适宜的菘蓝诱变剂量应为 900~1200Gy。
关键词 :辐照 ;菘蓝 ;种子
EFFECT OF SEEDS IRRADIATED By 60 Co ON GROWTH CHARACTERS OF Isatis indgotica Fort
WANG Zhi2fen YAN Shu2lin SU Xue2he
( Research Center for Nuclear Technique and Space Breeding of Chinese Herb , Shandong Academy Agricultural Science , Jinan , Shandong 250100)
Abstract :The effect of 60 Coγ2irradiation on seeds of Isatis indgotica Fort was studied to estimate the adequate mutagenic
dose. The results show that the germination rate , the growth uigor of seedling , the flowering plant percentage , seed- setting
plant nate and seed weight per plant decreased with the increase of irradiation dose. The suitable mutagenic dose for seeds of
Isatis indgotica Fort is from 900Gy to 1200Gy.
Key words :irradiation ; Isatis indgotica Fort ; seed
收稿日期 :2005203204
作者简介 :王志芬 (1963 - ) ,男 ,研究员 ,山东青岛人 ,从事中草药航天育种研究。
十字花科植物菘蓝 ( Isatis indgotica Fort) 是我国南
北各地广泛种植的一种大宗中草药 ,其根和叶是常用
中药板蓝根和大青叶的主要来源。现代医学认为其有
效成分具有抗内毒素和抗病原微生物的作用 ,是临床
上抗病毒的首选药物之一[1 ] 。随着多种多样的冲剂及
针剂的研制成功 ,对其需求量也越来越大 ,对其质量的
要求也越来越高。但不同产地和不同栽培方式下所生
产的大青叶和板蓝根的质量不稳 ,有效成分含量差异
较大 ,且现有种质的抗病性、抗虫性等方面还存在比较
突出的问题。虽然菘蓝的品种选育已有成功的尝试 ,
栽培生产上也有一些经验积累[2 ,3 ] ,但具体的研究报道
不多[4 ,5 ] 。鉴于此我们利用核辐照技术对菘蓝的种子
进行了诱变处理研究辐照生物学效应 ,为菘蓝的种质
创新和新品种选育提供参考。
1 材料方法
111 材料
试验材料为 2003 年采自山东蒙山的的菘蓝种子。
112 方法
辐照处理在本所钴260 放射源进行。辐照剂量为
0(CK) 、300、600、900、1200、1500、1800 和 2100 Gy ,剂量
率为 1120GyΠmin。每处理精选 100 粒菘蓝种子 ,3 次重
复。室内进行发芽试验。2003 年 8 月 15 日播种 ,8 月
28 日调查出苗数 ,9 月 19 日调查冬前叶片数 ,2004 年
5 月 2 日调查开花株数 ,6 月 25 日收获时调查结籽株
数。开花株率和可育株率分别用开花株数和结实株数
占播种粒数的比率表示。
2 结果
211 辐照对菘蓝种子发芽率的影响
辐照处理后立即在室温下培养皿内进行发芽试
验 ,观察表明不同处理的发芽时间并无明显差别 ,样品
发芽率平均为 96 %~99 % ,与对照 98 %相比也并未受
到显著影响 (表 1) ,这表明所涉及的处理剂量对菘蓝
种子发芽的效应尚未表现出来 ,但随着培养时间的延
长 (15d 以后) ,高剂量处理的芽胚根从根尖处开始变
74 核 农 学 报 2006 ,20 (1) :47~48Journal of Nuclear Agricultural Sciences
黑 ,后逐步扩大 ,以至最后糜烂 ,剂量越高 ,黑化糜烂程度越重。
表 1 辐照处理对菘蓝种子生长的影响
观察项目
辐照剂量( Gy)
0 (CK) 300 600 900 1200 1500 1800 2100
发芽率 ( %) 9810 ±117 9910 ±117 9613 ±312 9610 ±216 9517 ±318 9617 ±115 9810 ±216 9810 ±216
出苗率 ( %) 9117 ±211 8910 ±110 8910 ±110 8913 ±115 8917 ±215 8213 ±211 7710 ±710 3 6813 ±716 3
冬前单株叶片数 710 ±010 612 ±115 612 ±110 518 ±017 518 ±018 518 ±015 517 ±016 516 ±015
开花株率 ( %) 8413 ±112 7317 ±315 7113 ±617 6413 ±714 5217 ±1215 3 2313 ±31833 1617 ±11533 610 ±21033
可育株率 ( %) 8017 ±715 6913 ±715 6417 ±419 5613 ±215 3 4413 ±515 3 1517 ±31133 1010 ±11033 510 ±11033
株结籽量 (mg) 12711 ±3918 12517 ±2814 12113 ±2810 9611 ±1719 9514 ±2717 9119 ±5818 7917 ±3815 3 3113 ±2910 3
注 : 3 表示与对照差异达显著 (5 %)水准 , 3 3 表示与对照差异达极显著 (1 %)水准。
212 不同剂量对菘蓝种子出苗率的影响
播种后 12d 调查各处理出苗情况 (表 1) 。在 300
~1200Gy 处理剂量范围内 ,出苗率稳定在 89 %左右 ,
与对照并无明显差异。剂量高于 1500Gy 时出苗率明
显降低。另从出苗的时间观察 300Gy 到 1200Gy 的出
苗期与对照相同 ,超过 1200Gy 以上剂量处理出苗期晚
1~2d。
213 不同剂量对菘蓝幼苗生长的影响
9 月 19 日对单株幼苗的全展开叶片数进行调查
的结果表明 (表 1) ,辐照处理减小了幼苗叶片数 ,随剂
量增加叶片数逐步减少 ,这表明幼苗叶片的生长发育
受到了抑制。
214 不同剂量对植株开花的影响
田间观察 ,各处理从 4 月 3 日开始开花 ,在开花期
上并无明显差别。开花株率 (开花植株数占播种株数
的百分数)则随着处理剂量的增大而减少 ,对照的花株
率为 84 %左右 ,300 和 600Gy 处理则降低了 10 个百分
点 ,1200Gy 处理的花株率降到 53 %左右 ,此后的高剂
量处理迅速降到 30 %以下 (表 1) 。
215 不同剂量对植株育性的影响
收获后实际结籽株数调查显示 (表 1) ,对照获得
了播种株数的 81 % ,辐照处理降低了可育株率 ,900 和
1200Gy 处理的可育株率约为 50 % ,1500Gy 以上处理籽
株率降到了 20 %以下。
单株结籽量随处理剂量的增大而降低 , 300 和
600Gy 处理 ,略低于对照 ,且并无明显差别 ;900、1200Gy
和 1500Gy 的单株结籽量分别为 96、95 和 92mg ,比对照
低 24141 % ~ 27156 % ; 1800 和 2100 Gy 则依次低
37107 %和 75159 % ,影响非常显著。从处理剂量 1500
Gy 开始 ,结籽量的误差显著增大 ,单株结籽量间的差
异非常明显。
3 小结
菘蓝种子辐照处理的剂量效应研究表明 , 在
300Gy~2100Gy 剂量范围内 ,处理对种子的发芽率无
显著影响 ,但对种子的出苗率、幼苗生长、开花株率、可
育株数及单株结籽量都产生影响。
一般认为 ,以当代植株死亡 50 %的指标作为辐照
处理的剂量较为适宜。根据上述结果 ,在确定菘蓝辐
射诱变与新种质或新品种选育策略上 ,其适宜的辐照
处理剂量应在 900~1200Gy 之间。
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