全 文 ：植物生理学报 Plant Physiology Journal 2016, 52 (3): 343–348　　doi: 10.13592/j.cnki.ppj.2015.0698 343
收稿 2015-12-28　　修定 2016-01-17
资助 山东省薯类产业创新团队遗传育种岗位(SDAIT-10-011-0)。
* 通讯作者(E-mail: dfjiang0535@163.com)。
甘薯化学离体诱变及突变体的性状表现
张丹丹, 王维华, 李冠, 隋炯明, 乔利仙, 王晶珊, 姜德锋*
青岛农业大学生命科学学院, 山东省高校植物生物技术重点实验室, 山东青岛266109
摘要: 利用甘薯品种‘烟薯25’的茎尖为外植体, 平阳霉素作为诱变剂添加于培养基中进行离体诱变培养。4周后, 将形成的
愈伤组织转移到不添加平阳霉素的诱导培养基上继续培养, 直到形成不定芽。当不定芽长到2 cm以上后, 从基部切下扦插
于MS基本培养基上, 促使其长成完整植株。将再生植株经驯化后移栽田间, 收获期观察发现有3株明显发生变异, 其中一
株(P-1)薯块表面光滑无暴筋, 另一株(P-2)暴筋很轻, 而诱变亲本暴筋严重。还有一株(P-3)茎蔓、薯块皮色、肉色均突变为
紫色, 但仍保留亲本暴筋严重的遗传性状。第2年进一步鉴定, P-1突变体后代植株性状稳定一致无分离, 所有植株结的薯
块表面均无暴筋。P-2突变体后代发生分离。这2个突变体后代平均单株鲜薯重均明显高于诱变亲本。
关键词: 甘薯; 平阳霉素; 诱变; 突变体
甘薯是重要的粮食、饲料和加工原料作物, 我
国是世界上最大的甘薯生产国, 其在我国农业生产
中占有重要位置(李强等2004; 王晶珊等2003)。
由于营养丰富, 甘薯近年来越来越受到人们的青
睐(Liu等2007; 张立明等2003; 李强等2008)。目
前甘薯育种的主要方法是杂交育种, 然而甘薯存
在着十几个杂交不亲和群, 同一群内的品种间杂
交不亲和, 导致亲本选配受到限制(Wang等1997),
再加上甘薯遗传基础狭窄、多样性差 (李强等
2009; 王红意等2009), 极大地阻碍了甘薯杂交育
种获得突破性进展 (刘聪莉等 1 9 9 9 ; 王鹏等
2015)。诱变技术的应用可产生自然界不存在或
极为罕见的新性状新个体, 促进种质资源创新, 并
加速品种改良进程 (吴兰荣等2002; 于新玲等
2012)。诱变与组织培养相结合, 可以得到丰富的
突变体 , 提高变异频率和选择效率 (乔利仙等
2014)。
利用诱变与组织培养相结合在甘薯上的研究
已有报道, 王玉萍等(2002)利用慢照射与茎尖培养
相结合获得了薯形、薯肉色、高干率、高产量和
高Brix的同质突变体。He等(2009)对悬浮培养细
胞辐照处理后进行耐盐筛选 , 获得了耐盐突变
体。本研究利用甘薯茎尖为诱变培养材料, 平阳
霉素作为诱变剂进行离体诱变培养, 对再生植株
及其后代性状进行研究, 旨在为开拓甘薯新的育
种方法奠定基础。
材料与方法
1 材料
目前主要栽培食用型甘薯[Ipomoea batatas
(L.) Lam.]品种‘烟薯25’由青岛农业大学生物技术
实验室保存。
2 培养方法
2.1 培养基及培养条件
不定芽诱导培养基为MS培养基, 添加0.2 mg·L-1
萘乙酸(NAA)、2.0 mg·L-1 6-苄氨基嘌呤(BAP)。诱
变培养基是在诱导培养基中添加3.0 mg·L-1平阳霉
素。壮苗生根培养基为MS培养基, 不添加任何激
素。所有培养基均添加3%蔗糖和0.8%琼脂, pH值
调至5.8。培养条件均为25~27°C, 每日13 h光照
(25~37.5 mol·m-2·s-1)。
2.2 甘薯催芽及诱变培养材料的准备
选用无虫蛀、无损伤的薯块, 用0.1%的高锰
酸钾溶液浸泡10 min, 再用清水冲洗后, 摆放在沙
子上。随后在薯块上覆盖1~2 cm的沙子, 放入培
养箱中在32°C条件下进行催芽。出芽前黑暗培养,
出芽后每日13 h光照(12.5~25 µmol·m-2·s-1)。根据
沙子的湿度适量喷水。
当芽苗长至10 cm以上时, 取其顶端1~2 cm,
剪去叶片, 先用清水冲洗, 然后在超净工作台内用
70%酒精浸泡10~20 s, 再用0.1%的升汞(HgCl2)溶
液浸泡5~7 min进行表面消毒, 最后用无菌水漂洗
3~5遍, 作为剥取茎尖的材料。
2.3 离体诱变培养
在体视显微镜下剥取‘烟薯25’带有1~2个叶原
基的茎尖, 接种到含有平阳霉素的诱变培养基上,
植物生理学报344
培养4周后, 将形成的愈伤组织转移到不定芽诱导
培养基上继续培养, 诱导不定芽的形成。
当不定芽长到2 cm以上后, 从基部切下, 转移
到MS培养基上进行培养, 促使其壮苗生根长成完
整植株。
3 再生植株的驯化移栽
2014年4月上旬进行再生植株驯化移栽。逐
渐打开瓶口驯化2~3 d, 将试管苗洗净培养基, 分单
株直接栽植于塑料大棚的土壤中, 株间距20~25
cm。注意在清洗和移栽过程中尽量勿伤根。再生
苗栽植后, 浇足水, 第一可以提供小苗需要的水分,
第二能为保持塑料大棚中的空气湿度提供保障。
移栽最初2周的中午(即10:00~15:00)搭遮荫网, 防
止太阳直晒。2周后撤掉遮荫网, 中午通风, 根据
土壤墒情浇水。
再生植株移栽塑料大棚6周、蔓长至30~40
cm后, 剪切茎蔓, 栽植于青岛农业大学试验田, 行
距90 cm, 株距30 cm, 以茎尖培养时培养基中未加
平阳霉素的再生植株作为对照, 按常规管理。收
获后观察薯皮和薯肉颜色、薯形等农艺性状。将
明显变异的植株薯块按单株收获储存。
4 突变体株系农艺性状观察与测定
2015年4月初, 将2014年收获的‘烟薯25’变异
植株薯块催芽。6月初将催芽长出的芽苗按株行
栽植青岛农业大学试验田, 行距80 cm, 株距25 cm,
以诱变亲本‘烟薯25’作为对照, 按常规进行田间管
理。10月中下旬收获, 收获期观察地上地下部性
状表现, 并分单株称量鲜薯的重量。
实验结果
1 茎尖离体诱变及植株再生
‘烟薯25’带有2~3个叶原基的茎尖接种到含有
3.0 mg·L-1平阳霉素、0.2 mg·L-1 NAA和2.0 mg·L-1
BAP的诱变培养基上培养1周左右开始膨大, 颜色
逐渐变绿。2周后观察到愈伤组织的形成(图1-A),
并继续增大(图1-B)。当愈伤组织转移到不添加平
阳霉素的诱导培养基上后, 从愈伤组织上形成不
定芽(图1-C)。将不定芽从基部切下扦插到MS基
图1 ‘烟薯25’茎尖离体诱变及植株再生
Fig.1 In vitro mutagenesis and plant regeneration by using stem tip of ‘Yanshu 25’
A: 在添加3.0 mg·L-1平阳霉素诱变培养基上培养2周的茎尖外植体; B: 茎尖外植体在添加3.0 mg·L-1平阳霉素诱变培养基上培养4周后
形成的愈伤组织; C: 在MS基本培养基上形成的不定芽; D: MS培养基上长成的完整植株。
张丹丹等: 甘薯化学离体诱变及突变体的性状表现 345
本培养基上后, 长成完整植株(图1-D), 共获得46个
再生植株。
2 再生植株的驯化和移栽
逐渐打开培养瓶口炼苗2~3 d后, 将再生植株取
出, 洗净培养基, 分单株直接栽植于塑料大棚的土
壤中, 浇足水, 保持大棚内的空气湿度。移栽10 d后
观察, 小苗叶片已伸展, 并长出新的叶片。移栽20 d
后, 主蔓已开始伸长, 并且有的植株长出了侧蔓。
移栽40 d后茎蔓已长到30~40 cm, 可移栽大田。
3 再生植株性状表现
2014年5月中旬剪切塑料大棚的甘薯茎蔓, 栽
植于青岛农业大学试验田, 10月下旬收获, 观察记
录变异情况。诱变亲本‘烟薯25’薯皮粉红色, 薯肉
橘黄色, 薯块表面暴筋严重(图2-A)。由‘烟薯25’离
体诱变的再生植株中有3株(P-1、P-2和P-3)发生明
显变异, P-1薯块表面光滑, 无暴筋(图2-B)。P-2结
的薯块尽管有暴筋, 但暴筋很轻。这2个植株薯块
的皮色和薯肉颜色与‘烟薯25’无明显差异。P-3茎
蔓、薯块皮色和肉色均突变为紫色, 结的薯块细长
且较小, 但仍保留了亲本的暴筋现象(图2-C和D)。
4 突变体株系产量测定
2015年春将收获的变异植株薯块催芽, 6月3
日采芽苗栽植试验田, 以诱变亲本‘烟薯25’作为对
照。10月18日收获, 观察并称量单株鲜薯重。观
察发现, 无暴筋突变体P-1的后代仍然薯块表面光
滑, 无暴筋, 并且整个株行结薯整齐一致, 薯块形
状与上一代非常相似(图3-A)。暴筋轻的突变体
P-2的后代发生分离, 有的单株仍然暴筋轻(图3-B),
但有的单株暴筋较重。而P-3薯块仍为紫皮、紫
肉, 细长较小, 暴筋现象较重。
将单株鲜薯重列于表1, 诱变亲本‘烟薯25’平
均单株鲜薯重1.089 kg; P-1株系平均单株鲜薯重
图2 2014年‘烟薯25’及其突变体的薯块性状
Fig.2 Character of storage root produced by mutant and its mutagenic parent ‘Yanshu 25’ in 2014
A: ‘烟薯25’薯块表面暴筋严重; B: 突变体P-1薯块表面光滑, 无暴筋; C: 紫皮紫肉突变体P-3; D: ‘烟薯25’橘黄色薯肉(左)和P-3紫色薯
肉(右)。
植物生理学报346
1.308 kg, 明显高于亲本, 且个体之间单株鲜薯重差
别不大(1.19~1.78 kg)。P-2株系平均单株鲜薯重
1.182 kg, 也明显高于亲本, 但却低于P-1株系, 而单
株间鲜薯重差别较大, 最大1.87 kg, 最小仅有0.66
kg。P-3后代由于结的薯块小, 产量太低, 未称重。
讨　　论
‘烟薯25’是烟台农科院培育的食用型甘薯新
品种, 产量高, 口感好, 但由于薯块表面暴筋严重,
影响其美观和商品价值。本研究从‘烟薯25’诱变
再生植株中获得的无暴筋突变体, 克服了暴筋严
重的弱点, 并且产量明显提高。此外, 获得了紫皮
紫薯肉突变体。许多研究表明, 紫甘薯含有花色
苷、绿原酸、异绿原酸等功能成分 , 具有抗氧
化、抗突变、保护肝脏、缓解高血压、高血糖、
高血脂、增强记忆、抗菌等生理功能 (彭强等
2010; 杨朝霞等2004)。笔者期望利用这些突变体
直接或间接培育出高产优质的甘薯新品种。
图3 2015年突变体株系的薯块性状
Fig.3 Character of storage root produced by mutant line in 2015
A: 突变体P-1株系薯块表面光滑, 无暴筋; B: 突变体P-2株系暴筋较轻。
表1 ‘烟薯25’及其突变体株系单株鲜薯重
Table 1 The average storage root weight per plant of mutant
lines and ‘Yanshu 25’
株系 平均单株鲜薯重/kg 与对照相比/%
P-1 1.308 +20.11
P-2 1.182 +8.54
‘烟薯25’ 1.089 —
平阳霉素是由轮枝链霉菌平阳变种产生的一
种糖肽类抗生素, 具有强烈的致染色体畸变效应,
能影响细胞DNA的合成而使细胞发生变异(黄丽
华和陈廷俊2001)。作为诱变剂, 平阳霉素具有安
全、高效、诱变频率高、范围大等特点(吴关庭等
1997)。平阳霉素应用到植物诱变育种中已有几十
年的历史, 已在小麦(孙德全等1998)、大麦(赵丽
梅和许耀奎1990)、水稻(夏英武等1997)和大豆(原
亚萍等1996)等作物中得到应用。Zhao等(2013)和
Sui等(2015)在花生离体诱变分别定向筛选耐盐、
抗逆突变体的研究中, 利用平阳霉素作为诱变剂,
分别获得了多个耐盐性显著提高的花生突变体和
抗逆、高产突变体。本研究中以甘薯品种‘烟薯
25’茎尖为诱变材料, 利用平阳霉素作为诱变剂添
加于不定芽诱导培养基中诱变培养4周 , 然后转
移到不添加平阳霉素的不定芽诱导培养基上继续
培养。获得的46株再生植株经驯化移栽塑料大棚,
进一步移栽于试验田, 收获期观察发现, 3株再生植
株结的薯块在薯皮薯肉颜色、薯块表面光滑程度
及鲜薯产量等方面明显发生变异。本研究进一步
证明, 平阳霉素作为诱变剂添加于培养基中进行
离体诱变具有很好的诱变效果, 是诱变育种的一
条有效途径。
本研究中突变体P-2株系有的单株暴筋轻, 有
的暴筋重, 单株鲜薯重差别也很大, 这可能是由于
再生植株是通过器官发生途径获得的。一般情况
张丹丹等: 甘薯化学离体诱变及突变体的性状表现 347
下通过器官发生途径再生的植株往往起源于多个
细胞, 而突变是单细胞行为, 有的细胞中基因发生
突变, 有的未发生突变, 如果再生植株同时起源于
这两种细胞, 植株便为嵌合体。P-2可能属于这种
再生植株, 由于嵌合现象其后代会发生分离。P-1
后代之所以表现一致, 可能是基因突变发生较早,
由突变细胞进一步分裂形成愈伤组织, P-1再生植
株可能起源于这些突变并分裂的细胞, 再生植株
的细胞全部由突变细胞组成, 并非嵌合体, 因此后
代表现一致。
一般胚胎发生途径形成的体胚起源于单个胚
性细胞, 突变也是单细胞行为。在今后的研究中
为克服突变体的嵌合现象, 应探讨如何通过胚胎
发生途径获得再生植株。
参考文献
He S, Han Y, Wang Y, Zhai H, Liu Q (2009). In vitro selection and
identification of sweetpotato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) plants
tolerant to NaCl. Plant Cell Tiss Organ Cult, 96: 69–74
Huang LH, Chen TJ (2011). Studies on the mutagenic effects of ping-
yangmycin on tobacco. J Anhui Agr Univ, 28 (4): 354–357 (in
Chinese with English abstract) [黄丽华, 陈廷俊(2001). 平阳霉
素对烟草的诱变效应. 安徽农业大学学报, 28 (4): 354–357]
Li Q, Li P, Liu Q, Ma D, Li X, Wang X, Cao Q, Zhai H (2008). Ge-
netic difference of sweetpotato cultivars in East Asia as revealed
by AFLP marker. Mol Plant Breed, 6 (5): 905–911 (in Chinese
with English abstract) [李强, 李鹏, 刘庆昌, 马代夫, 李秀英, 王
欣, 曹清河, 翟红(2008). 东亚甘薯品种AFLP标记遗传差异研
究. 分子植物育种, 6 (5): 905–911]
Li Q, Liu QC, Ma DF (2004). Advances in protoplast culture of
sweetpotato. Rain Fed Crop, 24 (5): 271–274 (in Chinese with
English abstract) [李强, 刘庆昌, 马代夫(2004). 甘薯原生质体
培养研究进展. 杂粮作物, 24 (5): 271–274]
Li Q, Liu QC, Ma DF, Li P, Li XY, Wang X, Cao QH, Zhai H (2009).
Genetic diversity and genetic tendency of main Chinese sweet-
potato cultivars. Jiangsu J Agr Sci, 25 (2): 253–259 (in Chinese
with English abstract) [李强, 刘庆昌, 马代夫, 李鹏, 李秀英, 王
欣, 曹清河, 翟红(2009). 中国甘薯主要育成品种的遗传多样
性及遗传趋势. 江苏农业学报, 25 (2): 253–259]
Liu C, Wang, Lan S, Dong L (2007). Review on hygienical compo-
nents of sweet potato and their functions. Agr Sci Technol, 8 (1):
7–11
Liu CL, Zhang ZF, Xu LJ, Meng XX, Wang JS (1999). Efficient plant
regeneration from protoplasts of sweet potato. Chin Bull Bot, 16
(4): 420–424 (in Chinese with English abstract) [刘聪莉, 张志芬,
徐丽娟, 孟祥霞, 王晶珊(1999). 甘薯叶柄原生质体有效植株
再生. 植物学通报, 16 (4): 420–424]
Peng Q, Gao YX, Yuan F (2010). Research progress on purple sweet
potato and its anthocyanins. Food Sci, 31 (23): 401–405 (in Chi-
nese with English abstract) [彭强, 高彦祥, 袁芳(2010). 紫甘薯
及其花色苷的研究与开发进展. 食品科学, 31 (23): 401–405]
Qiao LX, Sui JM, Zhao LL, Lei PP, Sun SM, Guo BT, Wang JS (2014).
Agronomic traits of M2 generation by in vitro mutagenesis with
pingyangmycin in peanut. J Nucl Agric Sci, 28 (6): 955–960 (in
Chinese with English abstract) [乔利仙, 隋炯明, 赵丽兰, 雷萍
萍, 孙世孟, 郭宝太, 王晶珊(2014). 平阳霉素离体诱变花生M2
农艺性状分析. 核农学报, 28 (6): 955–960]
Sui J, Wang Y, Wang P, Qiao L, Sun S, Hu X, Chen J, Wang J (2015).
Generation of peanut drought tolerant plants by pingyangmy-
cin-mediated in vitro mutagenesis and hydroxyproline-resistance
screening. PLoS ONE, 10 (3): e0119240
Sun D, Sun G, Li Z, Zhang Y, Yan W, Wang G, Tang F (1998). Studies
on the mutagenic effects of pingyangmycin on wheat. Trit Crop,
18 (4): 5–9 (in Chinese) [孙德全, 孙光祖, 李忠杰, 张月学, 闫
文义, 王广金, 唐凤兰(1998). 平阳霉素对小麦诱变效果的研
究. 麦类作物学报, 18 (4): 5–9]
Wang H, Zhai H, Wang Y, He S, Liu Q (2009). RAPD fingerprints and
genetic variations of the 30 main sweetpotato varieties in China.
Mol Plant Breed, 7 (5): 879–884 (in Chinese with English ab-
stract) [王红意, 翟红, 王玉萍, 何绍贞, 刘庆昌(2009). 30个中
国甘薯主要栽培品种的RAPD指纹图谱构建及遗传变异分析.
分子植物育种, 7 (5): 879–884]
Wang J, Liu Q, Meng X, Wang W, Xu L, Zhai H (2003). Regeneration
of interspecific somatic hybrid between sweetpotato and its wild
relative Imomoea triloba. J Agr Biotech, 11 (1): 40–43 (in Chi-
nese with English abstract) [王晶珊, 刘庆昌, 孟祥霞, 王维华,
徐丽娟, 翟红(2003). 甘薯和近缘野生种Ipomoea triloba的种
间体细胞杂种植株再生. 农业生物技术学报, 11 (1): 40–43]
Wang JS, Sakai T, Taura S, Sato M, Kokubu T (1997). Production of
somatic hybrid between cultivars of sweet potato, Ipomoea bata-
tas (L.) Lam. in the same cross-incompatible group, Breed Sci,
47 (2): 135–139
Wang P, Liu LX, Ji RR, Sui JM, Qiao LX, Guo BT, Kong XY, Wang
JS (2015). Effects of 60Co-γ irradiation on variation of agro-
nomic characters of Ipomoea batatas. Plant Physiol J, 51 (7):
1167–1172 (in Chinese with English abstract) [王鹏, 刘录祥, 纪
瑞瑞, 隋炯明, 乔利仙, 郭宝太, 孔祥远, 王晶珊(2015). 60Co-γ
射线辐照对甘薯农艺性状变异的影响. 植物生理学报, 51 (7):
1167–1172]
Wang YP, Liu QC, Li AX, Zhai H, Morishita T, Hong CJ (2002).
Production of homogeneous mutants through the use of chronic
radiation in combining with shoot apex culture in sweet potato.
Acta Agron Sin, 28 (1): 18–23 (in Chinese with English abstract)
[王玉萍, 刘庆昌, 李爱贤, 翟红, 森下敏和, 洪重建(2002). 慢辐
射与茎尖培养相结合筛选甘薯同质突变体. 作物学报, 28 (1):
18–23]
Wu G, Xia Y, Shu Q, Wang X, Zhou Z (1997). Biological effects of
pingyangmycin on different rice varieties. J Zhejiang Agr Univ,
23 (1): 65–69 (in Chinese with English abstract) [吴关庭, 夏英
武, 舒庆尧, 王贤裕, 周志远(1997). 平阳霉素对不同水稻品种
的生物学效应. 浙江农业大学学报, 23 (1): 65–69]
Wu LR, Li ZC, Qiu QS, Miao HR (2002). Application of mutation
techniques in peanut breeding in China. Acta Agric Nucl Sin,
植物生理学报348
16 (5): 334–336 (in Chinese) [吴兰荣, 李正超, 邱庆树, 苗华荣
(2002). 我国花生诱变育种技术应用研究概况. 核农学报, 16
(5): 334–336]
Xia Y, Wu G, Shu Q (1997). Mutagenic effects of pingyangmycin on
rice. Acta Agric Nucl Sin, 11 (1): 26–30 (in Chinese with En-
glish abstract) [夏英武, 吴关庭, 舒庆尧(1997). 平阳霉素对水
稻诱变效应的研究. 核农学报, 11 (1): 26–30]
Yang ZX, Wang YJ, Gao L (2004). The research advances of the an-
thocyanins pigment from purple sweet potato. J Qingdao Univ-
Eng Technol, 19 (2): 33–36 (in Chinese with English abstract) [杨
朝霞, 王亦军, 高磊(2004). 紫甘薯花色苷色素研究进展, 青岛
大学学报(工程技术版), 19 (2): 33–36]
Yu XL, Liu LX, Qiao LX, Sui JM, Guo BT, Xu LJ, Wang JS (2012).
Effects of mixed high energy particle field on embryonic leaflef
culture and plant regeneration of peanut. J Nucl Agric Sci, 26 (3):
433–438 (in Chinese with English abstract) [于新玲, 刘录祥, 乔
利仙, 隋炯明, 郭宝太, 徐丽娟, 王晶珊(2012). 高能混合离子
场辐照对花生胚小叶组织培养及植株再生的影响, 核农学报,
26 (3): 433–438]
Yuan Y, Chen X, Xu Y, Li G, Piao T (1996). Application of pingyang-
mycin in soybean breeding. J Nucl Agric Sci, 17 (4): 157–159 (in
Chinese) [原亚萍, 陈学军, 许耀奎, 李国全, 朴铁夫(1996). 平
阳霉素在大豆育种中的应用. 核农学通报, 17 (4): 157–159]
Zhang LM, Wang QM, Wang YC (2003). The main nutrient compo-
nents and health care function of sweet potato. Rain Fed Crop,
23 (3): 162–166 (in Chinese with English abstract) [张立明, 王
庆美, 王荫墀(2003). 甘薯的主要营养成分和保健作用. 杂粮
作物, 23 (3): 162–166]
Zhao LM, Xu YK(1990). Studies on the mutagenic effects of ping-
yangmycin in barley. Acta Agric Nucl Sin, 4 (4): 199–201 (in
Chinese with English abstract) [赵丽梅, 许耀奎(1990). 平阳霉
素Pingyangmycin对大麦的诱变效应. 核农学报, 4 (4): 199–
201]
Zhao MX, Sun HY, Ji RR, Hu XH, Sui JM, Qiao LX, Chen J, Wang
JS (2013). In vitro mutagenesis and directed screening for
salt-tolerant mutants in peanut. Euphytica, 193: 89–99
Chemistry mutagenesis in vitro and characteristics of mutants in sweet potato
ZHANG Dan-Dan, WANG Wei-Hua, LI Guan, SUI Jiong-Ming, QIAO Li-Xian, WANG Jing-Shan, JIANG De-Feng*
College of Life Sciences, Qingdao Agricultural University; Key Lab of Plant Biotechnology in Universities of Shandong, Qingdao,
Shandong 266109, China
Abstract: The stem tips of sweet potato cultivar ‘Yanshu 25’ were cultured on the mutagenic medium supple-
mented with pingyangmycin (PYM) for 4 weeks. The formed calli were transferred to the induction medium
without PYM until the shoots were formed. The shoots above 2 cm were further transferred to the MS basal
medium for whole plant formation. The formed plants were transplanted in the field after acclimation in the
plastic house. Three mutants were obtained after harvest: one mutant (P-1) produced storage roots having
smooth skin and with no reinforced stripes on the surface; another (P-2) showed minor reinforced stripes on the
storage root skin, while the storage roots of mutagenic parent ‘Yanshu 25’ have major reinforced stripes on the
surface. The third one (P-3) produced storage roots with purple skin, flesh, vines, and still having major rein-
forced stripes on the surface. In the second generation, the storage roots of P-1 offspring have not reinforced
stripes, and no separation was observed. While segregation was observed among the P-2 offsprings, some off-
springs produced storage roots with minor reinforced stripes, and others produced storage roots with major re-
inforced stripes on the surface. The average fresh weights per plant of P-1 and P-2 offsprings were significantly
higher than that of mutagenic parent respectively.
Key words: Ipomoea batatas; pingyangmycin; mutagenesis; mutant
Received 2015-12-28 Accepted 2016-01-17
This work was supported by the Innovative Team Post for Genetic Breeding of Tubers, Shandong Province (Grant No. SDAIT-10-011-0).
*Corresponding author (E-mail: dfjiang0535@163.com).