全 文 ：文章编号 :100028551 (2006) 052395203
辐射对果树花粉发芽率及远缘杂交亲和性的影响
李　靖1 　尚霄丽1 　张建鹏2
(11 河南农业大学林学园艺学院 ,河南 郑州　450002 ; 21 河南心连心化工有限公司 ,河南 新乡　453731 )
摘 　要 :本文研究了不同剂量的60 Coγ射线和紫外线辐照对帚型山桃、凯特杏、黑宝石李 3 种果树花粉后
其发芽率及远缘杂交坐果率的影响。结果表明 ,经60 Coγ射线和紫外线照射后 ,3 种果树花粉的发芽率与
对照相比都明显降低。3 种果树花粉的辐射敏感性有明显差异 ,其中黑宝石李花粉最敏感 ,花粉发芽率降
低最明显 ;帚型山桃次之 ;凯特杏的花粉最不敏感。辐照后的低花粉发芽率降低了远缘杂交的坐果率。
关键词 :果树 ;花粉 ;辐射 ;发芽率 ;坐果率
EFFECT OF RADIATION ON FRUIT POLLEN GERMINATION AND DISTANT
HYBRIDIZATION COMPATIBILITY
LI Jing1 　SHANG Xiao2li1 　ZHANGJian2peng2
(11 College of Forestry and Horticulture , Henan Agriculture University , Zhengzhou , Henan ,450002 ;
21 Henan Xinlianxin chemical Co. ,Ltd , Xinxiang , Henan 　453731)
Abstract :Pollens of Zhouxingshantao peach trees , apricot cultivar Katy and plum cultivar Friar were irradiated by different
doses of 60 Coγ2rays and ultraviolet to study the radiation effect on the pollen germination and distant hybridization settings.
The germination percentages of the pollen irradiated by 60 Coγ2rays and ultraviolet were lower than those of the controls. The
pollens of the tested fruits have different sensitivities to 60 Coγ2rays and ultraviolet : the Friar pollen was the most sensitive to
the radiation , and the Katy was the least . With the germinate percentages of the irradiated pollen dropping , the distant
hybridization fruit setting percentage also lowered.
Key words :fruit tree ; pollen ;irradiation ;germination ratio ; fruit2setting ratio
收稿日期 :2005212202
基金项目 :河南省科技攻关项目 (0324070053)
作者简介 :李靖 (19502) ,女 ,河南睢县人 ,副教授 ,主要从事桃遗传育种研究工作。Email :xiaoli
-
1 @etang. com
　　辐射育种技术是一种有效的农作物改良途径 ,主
要利用射线诱发农作物遗传物质突变而引起性状变
异 ,人类利用变异选育新品种。辐射诱变能够打破基
因的连锁群、诱发基因突变 ,创造新的变异类型。近年
来为了满足果树生产对抗性品种以及新果树类型的迫
切需要 ,果树种间、属间的远缘杂交育种越来越受到重
视。但远缘杂交存在不亲和或亲和性低的现象 ,野生
类型在带来抗性基因的同时也会带来不良的劣性基
因 ,这些都给果树的远缘杂交育种带来了障碍。前人
的研究表明 ,辐射花粉可以打破父本优良基因和劣性
基因的连锁[1 ,2 ] ,低剂量射线照射花粉可以有效地克服
远缘杂交的不亲和性[3 ] 。因此辐射诱变育种与常规的
远缘杂交育种相结合将成为一种新的育种途径。
辐射剂量是影响辐射诱变效果的主要因素 ,照射
剂量过小或过大均可造成辐照无效或致死率过高
等[4 ] ,但尚未见关于筛选适宜剂量辐射花粉用于远缘
杂交的报道 ,作者以60 Coγ射线、紫外线为辐射源 ,研
究了 2 种射线对 3 种果树花粉的发芽率以及对远缘杂
交亲和性的影响 ,以期为进一步开展远缘杂交育种提
供依据。
1 　材料与方法
111 　材料
593　核 农 学 报　2006 ,20 (5) :395～397Journal of Nuclear Agricultural Sciences
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普通桃 ( Prunus persica L. Batsch. ) :“有明白桃”、
“桃 9627252”,山桃 ( Prunus davidiana (Carr. ) Franch. ) :
“帚型山桃”来自郑州果树研究所种质资源圃 ; 杏
( Prunus Linn . ) :“凯特杏”、李 ( Prunus Linn . ) :“黑宝石
李”来自西华县红花镇农场。
112 　方法
11211 　花粉的采集及处理 　帚型山桃、凯特杏、黑宝
石李均在大蕾期采集花蕾 ,摘下花药放入培养皿中 ,在
室内自然散粉。散粉干燥后分装至玻璃瓶中进行照
射。60 Coγ辐照在河南省科学院同位素研究所辐照中
心 ;紫外线源为郑州果树研究所组培室超净工作台紫
外线杀菌灯 ,功率为 40W。60 Co γ射线设 50、150 和
300Gy 3 个剂量处理 ,剂量率分别为 012、016、112GyΠ
min ,照射时间 250min ;紫外线照射设置 3 个处理 ,分别
照射 10、15、20min。处理后花粉放置于干燥器内 ,在
4 ℃、黑暗条件下保存。
11212 　花粉发芽率的测定　胡春根等研究表明 ,照射
后 10d 左右 ,花粉发芽率趋于稳定[5 ] 。因此 ,本试验在
照射 10d 后采用悬滴液发芽法进行花粉发芽率的测
定。取 015ml 蔗糖溶液于凹薄片上的凹槽内 ,取少许
花粉置于溶液中 ,用大头针搅拌均匀后将凹薄片放在
25 ℃、湿度 70 %的培养皿中 ,24h 后在显微镜下观察花
粉发芽率。每处理 3 个重复 ,以未处理的花粉为对照 ,
利用 DPS 数据处理系统软件中方差分析部分的多元
分析进行差异显著性分析。
11213 　杂交　选择生长健壮、开花结实正常的有明白
桃和桃 9627252 植株作母本 ,进行花枝整理后 ,人工去
雄 ,之后立即采用人工点授的方法进行授粉、套纸袋隔
离。4 周后去袋。
11214 　坐果率的调查与统计 　于授粉后 4 周统计坐
果数 ,计算坐果率 ,并以坐果率高低为指标评价比较不
同处理对远缘杂交亲和性的影响。
2 　结果与分析
211 　不同处理对果树花粉发芽率的影响
从表 1 可以看出 ,各处理的帚型山桃花粉发芽率
均比对照明显降低 ,其花粉发芽率随60 Coγ射线照射
剂量的增加而降低 ,二者呈负相关关系。300Gy 照射
后的花粉发芽率仅为 3012 %。
各处理的凯特杏花粉发芽率也比对照明显降低 ,
辐射对凯特杏花粉的损伤较小。花粉生活力与60 Coγ
射线照射剂量之间没有明显的负相关关系 ,只有处理
1 与处理 2、3 之间达到了显著差异 ,紫外线处理间没
有显著差异 ,表明60 Coγ射线、紫外线对凯特杏损伤较
小 ,其辐射敏感性低。
表 1 　不同处理对果树花粉发芽率的影响( %)
处理 帚型山桃 凯特杏 黑宝石李
60Coγ射线
( Gy)
紫 外 线
(min)
CK
50 59158 cB 7013 cBC 38179 cC
150 41138 dC 65143 dC 32151 cd C
300 3012 eD 65166 dC 3112 dC
10 65173 bB 7619 bB 61185 bB
15 62182 bcB 7516 bB 59161 bB
20 59167 cB 73128 bcB 57134 bB
80135 aA 8512 aA 8313 bB
　　注 :采用 Duncan’s 多重比较法 ,小写字母 a、b、c、d 表示α= 0105 显
著水平 ;大写字母 A、B、C、D 表示α= 0101 极显著水平。下表同。
50、150 和 300Gy 的60 Coγ射线处理黑宝石李花粉
的发芽率分别是对照的 46157 %、39102 %、37145 % ,花
粉发芽率明显降低。与所用剂量的60 Coγ射线相比 ,
紫外线对花粉损伤能力较弱 ,但也明显降低了花粉发
芽率 , 10、15、20min 处理分别是对照的 74125 %、
71156 %、68183 % ;γ辐照处理间只有 50 与 300Gy 处理
达到了显著水平 ,其他均未达到显著水平。
212 　不同果树花粉的60 Coγ射线辐射敏感性
表 2 　不同果树花粉的60 Coγ射线
辐射敏感性的方差分析( %)
树种 50Gy 150Gy 300Gy
帚型山桃 19172 bB 37157 bB 5214 aA
凯特杏 10149 cC 22149 aA 19156 bB
宝石李 43181 aA 5212 cC 51143 aA
对不同果树辐射后花粉发芽率与对照相比的降低
值进行方差分析可知 (表 2) ,各剂量照射后黑宝石李
的花粉发芽率降低最多 ,并达到显著水平 ,表明黑宝石
李花粉对60 Coγ射线最敏感 ;凯特杏的花粉发芽率降
低最少 ,对60 Coγ射线最不敏感。
213 　60 Coγ射线处理对花粉远缘杂交亲和性的影响
表 3 　60 Coγ射线对种间杂交亲和性的影响
杂交组合 平均花朵数
平均
坐果数
坐果率
( %)
96 - 7 - 52 ×帚型山桃 CK 580 168 28197a
96 - 7 - 52 ×帚型山桃 50Gy 322 80 24184b
96 - 7 - 52 ×帚型山桃 150Gy 217 56 25181ab
96 - 7 - 52 ×帚型山桃 300Gy 275 70 25145ab
有明白桃×凯特杏 CK 469 165 35118a
有明白桃×凯特杏 50Gy 169 21 12143b
有明白桃×凯特杏 150Gy 178 37 20179c
有明白桃×凯特杏 300Gy 308 101 32179d
从表 3 可见 ,与对照相比 ,50、150、300Gy 照射过的
帚型山桃花粉用于杂交的坐果率都有所降低 ,但组合
间坐果率降低并没有随辐照剂量的增加而递减 ,这与
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其花粉发芽率随着60 Coγ射线照射剂量的增加而依次
降低的结果不一致。
从表 3 还可见 ,50、150、300Gy 照射过的凯特杏花
粉杂交的坐果率比对照也表现降低 ,并且达到了显著
水平 ,但组合间坐果率降低并没有随着剂量的增加而
递减。
3 　结论与讨论
不同的植物种类甚至不同品种之间对射线辐射的
敏感性有很大差异[6 ] ,不同辐射源对花粉发芽率的影
响也不同。本试验表明 :经所用剂量的60 Coγ射线和
紫外线照射后 ,黑宝石李、帚型山桃、凯特杏的花粉发
芽率比未照射的花粉明显降低 ,均达到极显著水平 ;两
种射线对 3 种果树花粉处理后 ,黑宝石李花粉最敏感、
花粉发芽率降低幅度最大 ;帚型山桃花粉的次之 ;凯特
杏花粉的辐射敏感性最弱、花粉发芽率降低幅度最小。
黑宝石李的花粉发芽率受剂量影响不明显 ,适宜的照
射剂量应低于 50Gy。60 Coγ射线对花粉的发芽率比紫
外线影响更明显。紫外线处理间均未达到显著水平 ,
可能是照射时间设置间隔太短。
本试验两个杂交组合中 ,诱变后花粉的发芽率高
低与杂交后坐果率的高低不尽一致 ,可能与杂交的花
朵数量少有关 ,在以后的研究中应把杂交花朵数增加
到与对照同等水平。本试验结果表明 ,辐射后花粉均
降低了远缘杂交的坐果率 ,与杨红花等[7 ] 得出的60 Coγ
射线处理花粉均能提高远缘杂交坐果率的结果不一
致 ,可能是因为杂交组合差异的缘故。因此 ,辐射桃
树、杏树的花粉克服远缘杂交不亲和性的适宜剂量有
待进一步研究。
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