全 文 ：第 vz卷 第 x期
u s s t年 | 月
林 业 科 学
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秋水仙碱处理白杨雌花芽培育三倍体植株的研究
李 云 朱之悌 田砚亭 张志毅 康向阳
k北京林业大学生物学院 北京 tsss{vl
摘 要 } 采用不同浓度的秋水仙碱溶液以及不同方法处理毛新杨 !银腺杨 !银毛杨雌花芽诱导其雌配子染色
体加倍 o经杂交获得种子后 o当年播种育苗 o并在苗期进行表型初选 o然后对初选的入选群体进行染色体数目
镜检 o其中从表现生长速度快 !叶片大而厚 !颜色深绿的入选群体中检测出 tv株三倍体植株 ∀试验结果表明 }
≠水培雌花枝 t ∗ x §期间是处理雌花芽诱导雌配子染色体加倍的有效时期 ~ 三种秋水仙碱溶液处理方法
诱导雌配子染色体加倍培育三倍体均有效 o其中以瓶浸法处理效果较好 ~≈ 秋水仙碱处理浓度以 s1ux h 和
s1xs h有效 o其中以 s1xs h较佳 ∀ …从入选群体中检测出的三倍体植株在苗期表现出巨大性和速生特性 ∀
关键词 } 白杨 o雌配子 o秋水仙碱 o三倍体植株
收稿日期 }usss2st2uz ∀
基金项目 }横向合作科研课题 ∀
ΣΤΥ∆ΙΕΣ ΟΝ ΟΒΤΑΙΝΙΝΓ ΤΡΙΠΛΟΙ∆Σ ΒΨ ΧΟΛΧΗΙΧΙΝΕ ΤΡΕΑΤΙΝΓ
ΦΕΜΑΛΕ ΦΛΟΩΕΡ ΒΥ∆Σ ΟΦ ΩΗΙΤΕ ΠΟΠΛΑΡ
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k Βιολογιχαλ Χολλεγε oΒειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγ tsss{vl
Αβστραχτ } tv·µ¬³¯²¬§¶«¤§¥¨ ±¨ ²¥·¤¬±¨ §¥¼ ∏¶¬±ª§¬©©¨µ¨±·¦²±¦¨±·µ¤·¬²±¶²©¦²¯¦«¬¦¬±¨ ¶²¯∏·¬²±¤±§§¬©©¨µ¨±·°¨ ·«²§¶©²µ
·µ¨¤·¬±ª©¨ °¤¯¨©¯²º¨ µ¥∏§¶²© Ποπυλυστοµεντοσα ≅ ΠqβολλεαναoΠqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα ¤±§ Πqαββα ≅ Πqτοµεντοσαq
׫¨ µ¨¶∏¯·¶º¨ µ¨ ¤¶©²¯ ²¯º¶}≠ Œ·º¤¶¤ °²§¨µ¤·¨·µ¨¤·¬±ª·¬°¨ ©²µ¦«µ²°²¶²°¨ §²∏¥¯¬±ª²©©¨ °¤¯¨ª¤°¨ ·¨©µ²°©¨ °¤¯¨©¯²º¨ µ
¥∏§¶²±·«¨ ©¨ °¤¯¨©¯²º¨ µ¥µ¤±¦«¨¶º«¬¦««¤§¥¨ ±¨ ¦∏¯·∏µ¨§¬± º¤·¨µ©²µt ∗ x §¤¼¶q׫¬¶³¨µ¬²§²©·¬°¨ º¤¶¤¶¨±¶¬·¬√¨
³«¤¶¨ ²©©¨ °¤¯¨ª¤°¨ ·¨·«¤·º¤¶·µ¨¤·¨§q v °¨ ·«²§¶²©·µ¨¤·¬±ª©¨ °¤¯¨©¯²º¨ µ¥∏§¶º¬·«¦²¯¦«¬¦¬±¨ ¶²¯∏·¬²± º¨ µ¨ ©¨©¨¦·¬√¨ q
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·¬²±¶º¨ µ¨ s1ux h ¤±§s qxs h o·«¨ ¥¨·¨µ²±¨ º¤¶s qxs h q…׫¨ ¶¨¯¨ ¦·¨§·µ¬³¯²¬§¶«¤§µ¤³¬§ªµ²º¬±ªoª¬ª¤±·¬¦¤±§√¬ª2
²µ²∏¶³µ²³¨µ·¬¨¶¤·¶¨ §¨¯¬±ª³¨µ¬²§·¬°¨ q
Κεψ ωορδσ} • «¬·¨ °²³¯¤µoƒ °¨¤¯¨ª¤°¨ ·¨o≤²¯¦«¬¦¬±¨ o×µ¬³¯²¬§¶
三倍体和二倍体或其他倍性的多倍体相比 o绝大多数三倍体的营养生长通常是最好的k鲍文奎 o
t|{{l o一般说来 o三倍体具有 u个基本特征 ot是由细胞体积增加所引起的巨大性 ou是由细胞减数分裂
过程紊乱造成的不育性 o这两个特点非常适合以获取材积为目标和以无性繁殖方法育苗的林木树种 o因
此三倍体育种在林木遗传改良中具有重要价值k…¨ ±¶²± ετ αλqot|yz ~∞¬±¶³¤«µετ αλqot|y{ ~t|zsl ∀虽然在
自然界中选择三倍体取得了良好的效果k朱之悌等 ot||{l o但选择群体小 o选择随机性大 o费工费时 o在
实际工作中还有一定的局限性k⁄º¬√¨ § ετ αλqot|{|l o因此 o三倍体育种走向人工选育 ∀目前人工培育林
木三倍体的途径主要有 }≠利用四倍体与二倍体杂交k杨今后等 ot||u ~∞¬±¶³¤«µot|yx ~²«±¶¶²±ot|wxl ~
通过胚乳离体培养k陈如珠等 ot||t ~顾淑荣等 ot|{z ~×∏¯ ¦¨®¨ ετ αλqot|{{l ~≈选择或诱导 u ±配子 o与正
常异性配子杂交k杨今后等 ot||u ~朱之悌等 ot||xl ∀对于杨树三倍体育种工作 o如果采用第 t条杂交途
径 o选育四倍体需要较长的育种时间 ~利用胚乳离体培养诱导三倍体植株 o虽然方法很好 o但杨树的种子
非常小 o内胚乳缺或很薄k任宪威 ot||zl o难以分离其胚乳 ~只有第 v种方法较适合杨树三倍体育种 o该
方法可获得较大的选择群体 o为所获三倍体进行优中选优奠定条件k因为不是所有的三倍体都比二倍体
好l ∀然而 o到目前为止 o人工培育的杨树三倍体是由 u ±花粉与正常雌配子杂交获得的k朱之悌等 o
t||xl o所获三倍体与母本细胞质遗传关系不大 ∀如果能够在考虑细胞核遗传的同时 o也考虑母本细胞
质遗传 o即利用 u ±雌配子培育三倍体 o有可能是一条新的有效途径 ∀
根据细胞质遗传理论 o被子植物的大多数种表现为母系遗传k胡适宜 ot||zl o二倍体杂种的核染色
体一半来自母本 o另一半来自父本 o而细胞质遗传物质几乎全部来自母本k冯 午等 ot||vl o因此后代表
现出的许多性状更接近母本性状 ∀如果把具有优良性状母本的性细胞染色体加倍成 u ±雌配子 o再与
正常雄配子杂交 o其三倍体后代核染色体组成的三分之二来自母本 o细胞质遗传物质几乎全部来自母
本 o并且在诱导 u ±雌配子时 ou ±雌配子的细胞质遗传物质也有可能增加 o使三倍体后代会更多地接受
母本的遗传物质 ∀因此 o通过母本性细胞染色体加倍途径培育三倍体是有意义的 ∀
在杨树上最早用于诱变 u ±雄配子的方法是化学诱导法k²«±¶¶²± ετ αλqot|wsl ∀在所用化学药品
中 o最有效的为秋水仙碱 k¦²¯¦«¬¦¬±¨ l ∀许多学者用秋水仙碱溶液处理毛新杨 k Πqτοµεντοσα ≅ Πq
βολλεαναl !毛白杨k Πqτοµεντοσαl !欧洲山杨k Πqτρεµυλαl !美洲山杨k Πqτρεµυλοιδεσl和美洲黑杨k Πqδελ2
τοιδεσl雄花芽获得 u ±雄配子 o然后授粉得到三倍体植株k张志毅等 ot||u ~²«±¶¶²± ετ αλqot|ws ~•¬±·²±o
t|y{l ∀这些三倍体都是利用 u ±雄配子获得的 o既然利用雄配子染色体加倍的方法可获得三倍体 o那
么反过来 o能否用雌配子染色体加倍的新途径也获得三倍体 ‚到目前为止 o在木本植物中利用 u ±雌配
子获得三倍体的报道极少 o成功的报道仅有诱导桑树雌配子染色体加倍培育三倍体一例k⁄º¬√¨ § ετ αλqo
t|{|l o而在其它木本植物三倍体育种中还未见有关报道 ∀本试验旨在探索人工诱导杨树雌配子染色体
加倍新途径的可能性及可行方法 o以期培育出新的白杨三倍体 ∀
t 材料和方法
111 材料
选用生殖力强 !杂交亲和性好 !结籽率高的杨树杂种雌株和产花粉量大 !育性好的杨树杂种雄株k表
tl ∀在 t月份采集所需雌 !雄花枝 o用塑料膜包裹保湿 o运回后保存于低温 !背风 !避光处 ∀
表 1 试验材料
Ταβ .1 Ματεριαλσφορ εξπεριµεντ
亲本 °¤µ¨±· 性别 ≥¨ ¬ 材料 ¤·¨µ¬¤¯ 采集地 ≥¬·¨
毛新杨
Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα α
花枝
ƒ °¨¤¯¨©¯²º µ¨¥µ¤±¦«¨¶
中国农业大学
≤«¬±¤ „ªµ¬¦∏¯·∏µ¤¯ ˜±¬√¨ µ¶¬·¼
银腺杨
Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα α o⎯
花枝
ƒ¯ ²º µ¨¥µ¤±¦«¨¶
山东冠县苗圃
Š∏¤±¬¬¤± ‘∏µ¶¨µ¼ ²©≥«¤±§²±ª°µ²√¬±¦¨
银毛杨
Πqαλβα ≅ Πqτοµεντοσα α
花枝
ƒ °¨¤¯¨©¯²º µ¨¥µ¤±¦«¨¶
河北易县西陵
÷¬¯¬±ªo≠¬¬¬¤± ²© ‹ ¥¨¨¬°µ²√¬±¦¨
毛白杨
Πqτοµεντοσα ⎯
花枝
¤¯¨©¯²º µ¨¥µ¤±¦«¨¶
山东冠县苗圃
Š∏¤±¬¬¤± ‘∏µ¶¨µ¼ ²©≥«¤±§²±ª°µ²√¬±¦¨
112 方法
t1u1t v种化学方法诱导雌配子染色体加倍 选基部直径 t ¦°以上的雌花枝 o剪成 {s ∗ tss ¦°的枝
段 o在温室中水培催芽 o每 v §换 t次水 o昼温 ts ε ∗ us ε o夜温 w ε ∗ ts ε ∀当花芽处于减数分裂时
期k董 源 ot|{wl分别用浓度为 s1zx h !s1xs h或 s1ux h的秋水仙碱和 t h二甲基亚砜k⁄¬°¨ ·«¼¯ ¶∏¯2
©²¬¬§¨l混合液处理经过水培 t ∗ x §雌花枝上的雌花芽 o然后继续水培 !并杂交和收集种子 ∀ktl 注射法
处理雌花芽 }将微量注射器的针头从花芽顶端顺着花芽纵轴插入到花芽中部或基部 o把药液直接注入雌
花芽中 o每个芽注射 us ˏo每天上下午各注射 t次 o连续注射 x次 ∀kul棉浸法处理雌花芽 }用刀片剥去
雌花芽的芽鳞 o露出花序 o用脱脂棉将花序裹住 o外包塑料膜保湿 o用注射器穿透塑料膜将药液注入到脱
脂棉中 o每个芽注射 s1u ∗ s1v °o每天补充药液 u ∗ v次 o连续处理 v §∀kvl瓶浸法处理雌花芽 }将花枝
上的雌花芽直接插入装有秋水仙碱药液的棕色小瓶中浸泡 o连续处理 v §∀对照为在温室水培并未经秋
水仙碱溶液处理的雌花枝 ∀处理和对照均取大样本 o每组合处理雌花序 xs穗以上 o如在处理过程中落
|y 第 x期 李 云等 }秋水仙碱处理白杨雌花芽培育三倍体植株的研究
序落花严重时k处理小花数量不足 tsss朵l o其数据不再用于试验分析 ∀
t1u1u 筛选单倍性花粉 !杂交和播种育苗 取雄花枝 o截成 xs ∗ tss ¦°长的枝段 o于温室中水培催花和
收集花粉 ∀由于在毛白杨自然花粉中 o约有 s ∗ tw1v h的二倍性大粒花粉k朱之悌等 ot||{l o为防止花粉
中偶尔有极个别大花粉 o对所获花粉进行纯化处理 o根据 •¬±·²±等kt|zsl和朱之悌等kt||xl的经验 o即
用 vx Λ°kyss目l孔径的金属网筛过筛≈ ¤¶«®¬±¤等 okt|{|l认为普通花粉粒直径为 ux ∗ vx Λ° o大花粉为
vz1x ∗ xu1x Λ°之间 弃去筛网上边的大粒花粉 o保留筛网漏下的小粒花粉 o抽样镜检 o以保证全部是单
倍性花粉 ∀
在授粉期中 o将雌花芽用纸袋隔离 o授粉时打开 o授粉结束时封住 o每天授粉 u次 o连续授粉 u ∗ v §o
然后继续水培 o等蒴果裂开吐絮时 o收集种子 ∀将种子进行去序 !挑种 !干燥 !称重和计数 o在 w ε 低温处
理 x ∗ z §后播种 o当苗高达 x ∗ ts ¦°时 o定植于大田 ∀
t1u1v 苗期表型初选群体的选择 在生长季观察和测定苗期生长表现 o以每个处理组合为单位 o以高
生长和叶片大小为指标 o将高生长和叶片大小超过本处理组合平均数的植株作为染色体镜检的入选群
体 o进行取样用于镜检 ∀
t1u1w 倍性镜检和苗期生长量调查 在生长期取苗木茎尖或根尖 o于对二氯苯饱和液中预处理 u ∗ v «
ktx ε l o用卡诺固定液固定 { «kw ε l ∀解离k解离液为浓盐酸Β乙醇 € tΒtlux ∗ vs °¬±o蒸馏水冲洗 vs
°¬±o用放置 u周以上的改良碱性品红k朱 澄 ot|{ul染色 tu «ks ε ∗ x ε l o最后进行压片 !镜检k型号
为 …‹≥的 ’≠ °˜≥显微镜l和显微照像k°2ts„⁄的 ’≠ °˜≥自动显微摄影系统l ∀调查苗期三倍体
植株叶片的纵径 !横径 !叶柄长 !叶面积 !叶片干鲜重以及生长高度 !地径 !胸径 o其中叶片面积由日产的
⁄¬ª¬·¤¯ °¯¤±¬°¨ ·¨µ°¯¤¦²° kŽ° ∗ {s‘l求积仪求得 ∀
u 结果与分析
211 注射法处理雌花芽
试验结果见表 u o用 s1zx h !s1xs h !s1ux h v个浓度的秋水仙碱溶液注射雌花芽 o均获得了种子
和苗木 o经对入选群体的染色体镜检发现 o秋水仙碱溶液浓度为 s1ux h和 s1xs h时有诱变效果 o分别

图 t 三倍体的染色体数ku±€ v¬€ xzl
ƒ¬ªqt ׫¨ ¦«µ²°²¶²°¨±∏°¥¨µ²©
·µ¬³¯²¬§ku±€ v¬€ xzl
检测出 t !v株三倍体k见图 tl o对照和 s1zx h秋水仙碱处理虽
能得到种子和苗木 o但均未发现三倍体 ∀可见 s1ux h和 s1xs
h的秋水仙碱溶液是注射法诱变三倍体的合适浓度 o该浓度
既能诱变染色体数目的增加 o又不至于使处理的细胞全部被
诱变剂毒害致死 o并且 s1xs h浓度诱变效果较好 ∀s1zx h的
秋水仙碱溶液处理未发现三倍体 o可能是在诱变过程中高浓
度的诱变剂杀死了被诱变的细胞 ∀用 s1ux h和 s1xs h浓度
处理时 o水培 t ∗ x §花枝上的花芽能够得到种子和苗木 o其中
水培银腺杨母本 t §发现 u株三倍体 o水培毛新杨雌花枝 w §
和 x §各测得 t株三倍体 ~s1zx h的浓度处理时 o仅有水培 t §
花枝上的花芽得到种子和苗木 o说明水培花芽时间越长 o花芽
越敏感 o越不忍耐较高浓度诱变剂的作用 ∀用 v个浓度的秋水
仙碱溶液注射雌花芽后的结籽率和成苗率均比对照低 o并且
浓度越高 o结籽率和成苗率越低 o花序长度变化也同样如此 o
可知较高秋水仙碱溶液浓度对花芽伤害较重 ∀既然高浓度的秋水仙碱对细胞诱变作用较强 o就应该有
较多的变异机会 o然而事实并非如此 o在 s1zx h秋水仙碱溶液处理获得的入选苗木群体中 o没有发现三
倍体 o推测原因 }ktl高浓度处理很难获得较大的苗木群体 o也就没有筛选三倍体的基础 ~kul高浓度诱变
时 o能够生存的性细胞是那些处于对诱变剂相对不敏感分裂时期的细胞 o这些细胞的染色体较难被加
倍 o因此由这些细胞发育的种子也就不可能是三倍体 ∀kvl即使高浓度处理能够获得液体 o这些也是苗
sz 林 业 科 学 vz卷
期生长差的三倍体 o不能进入入选群体 o因此 o也就没有被检出机会 ∀
表 2 注射法诱导三倍体结果 ≠
Ταβ .2 Τηε τριπλοιδσινδυχεδ βψινϕεχτινγ βυδ ωιτη χολχηιχινε σολυτιον
浓度
≤²±¦¨±·µ¤·¬²±k h l
水培天数
≤∏¯·∏µ¨ §¤¼¶
母本
¤·¨µ±¤¯
花序长
≥³¬®¨ ¯¨ ±ª·«k¦°l
结籽率
≥¨¨§µ¤·¨k h l
成苗率
≥¨¨ §¯¬±ªµ¤·¨k h l
三倍体株数
×µ¬³¯²¬§¶
s1zx t 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα t qxw tv qw { qs s
t 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα t qys {z qx tu qu s
t 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα t q|u zu q| z q{ t
s qxs w 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u qsx ux qy us qs s
w 毛新杨 3 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα t qts xv qv xv qt t
x 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα t quv vy qz tx qu t
t 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα t qtx tu| qy z qy t
t 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα t q|z xv q{ xx qt s
s qux u 银毛杨 Πqαλβα ≅ Πqτοµεντοσα w qvs yw q| { qs s
v 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u qvs ww qy tx qy s
x 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα t qwy z{ qw y qs s
s qssk≤Žl t ∗ x 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα y qys tsz q| xv qu s
≠带/ 3 0母本的授粉父本为银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα }其他母本的授粉树均为毛白杨 Πqτοµεντοσα ~结籽率k h l }获得的种子数
与处理的蒴果数的比值 o每个蒴果中结籽 t ∗ u粒 o因此该比值有时大于 tss h ~成苗率k h l }成苗数与播种数的比值k下同l ∀ ׫¨ ³²¯ ¬¯±¤·2
§¨ °¤¯¨³¤µ¨±·º¤¶Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα©²µ·«¨ °¤·¨µ±¤¯ ³¯¤±·º¬·«/ 3 0 oº µ¨¨ Πqτοµεντοσα©²µ²·«¨µ¶~≥¨¨§µ¤·¨ k h l }µ¤·¬²²©¶¨ §¨±∏°¥¨µ¶·²·µ¨¤·2
§¨¦¤³¶∏¯ ¶¨±∏°¥¨µ¶~≥¨ §¨¯¬±ªµ¤·¨ k h l }µ¤·¬²²©¶¨ §¨¯¬±ª±∏°¥¨µ¶·²¶¨ §¨¬±ª±∏°¥¨µ¶k׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯ºl q
212 棉浸法处理雌花芽
试验结果见表 v o用水处理k对照l时 o虽有籽和苗 o但没有发现三倍体 ∀v个浓度的秋水仙碱溶液棉
浸法处理均获得种子和苗木 o但结籽率和成苗率远低于对照 o并且随处理浓度增加 o结籽率和成苗率降
低 o花序长度也有同样规律 ∀在低浓度 s1ux h秋水仙碱诱变处理的入选群体中仅检测出 t株三倍体 o
而两个较高浓度ks1xs h和 s1zx h l的秋水仙碱诱变效果不佳 o均未发现三倍体 o分析原因可能是该方
法诱变剂伤害了花芽中处于减数分裂时期的性细胞 o最后得到的种子只是由那些未处于减数分裂时期
表 3 棉浸法诱变三倍体结果 ≠
Ταβ .3 Τηε τριπλοιδσινδυχεδ βψ ωραππινγ βυδ ωιτη χοττον τηατ ωασ δαµ πεδ βψ χολχηιχινεσ
浓度
≤²±¦¨±·µ¤·¬²±k h l
水培天数
≤∏¯·∏µ¨ §¤¼¶
母本
¤·¨µ±¤¯
花序长
≥³¬®¨ ¯¨ ±ª·«k¦°l
结籽率
≥¨¨§µ¤·¨k h l
成苗率
≥¨¨ §¯¬±ªµ¤·¨k h l
三倍体株数
×µ¬³¯²¬§¶
t 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα t q|v tu qt t{ qu s
s1zx t 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα t q|| zt qt { qx s
u 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα t q|u { q| zx s
v 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα t q{s tz q| wu q| s
t 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα u q|{ zs qv u{ qt s
s qxs u 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u quu yy qx ws qw s
v 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα u qx| txs qx u qw s
v 银毛杨 Πqαλβα ≅ Πqτοµεντοσα u qvs vt qw t{ s
s qux t 银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα v qwx |v qy uy q{ s
u 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u qvx {u qw tw qv t
s qssk≤Žl t ∗ x 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα y q{| tsx qx vy qv s
≠授粉父本均为毛白杨 Πqτοµεντοσα∀ ׫¨ ³²¯ ¬¯±¤·¨§ °¤¯¨³¤µ¨±·¶º µ¨¨ ¤¯¯ Πqτοµεντοσα q
tz 第 x期 李 云等 }秋水仙碱处理白杨雌花芽培育三倍体植株的研究
的性细胞发育而成的 ∀从不同的水培时间所得到的种子和苗木看 ov个浓度处理水培 w §和 x§的花芽 o
不论浓度大小均未获得种子和苗木 o水培时间长的花芽比注射法更易脱落 o说明棉浸处理法对花芽的伤
害比注射法严重 o这与棉浸法处理时剥去芽鳞使花芽受伤和使药液更直接作用于花芽有关 o只有处理水
培 u §的毛新杨花芽有结果 o其它水培时间进行的处理均未发现三倍体 ∀
213 瓶浸法处理雌花芽
瓶浸法处理结果见表 w o用水处理雌花芽k对照l时 o未发现三倍体 o用 s1ux h和 s1xs h浓度的秋水
仙碱溶液处理雌花芽分别检测出 t株和 z株三倍体 o而高浓度 s1zx h秋水仙碱溶液诱变效果不佳 o未发
现三倍体 ∀在 v个浓度秋水仙碱处理中 o只有水培花枝 u !v§的处理结籽和出苗 o而对照水培花枝 t ∗ x
§均有籽和苗 o说明水培花枝时间较长时 o花芽对药剂的抵抗力降低 o这与分化了的花芽长时间浸于诱
变剂中不能忍受其伤害有关 ∀水培 t §的银腺杨花枝检测出三倍体的数量最多 o达 z株之多 o水培 v §
的毛新杨花枝检测出 t株三倍体 o其它的水培时间没有结果 o说明瓶浸处理时 o并非水培花枝天数越长
越好 ∀
瓶浸处理时 o诱变剂对花芽的作用和伤害规律与注射法和棉浸法基本相同 o首先秋水仙碱处理缩短
了花序的长度 o同时也降低了结籽率和成苗率 o并且秋水仙碱浓度越高 o该趋势越重 o说明随药剂浓度增
加 o对花序不良影响加重 ∀只有在秋水仙碱浓度为 s1ux h和 s1xs h的处理中发现三倍体 o而对照和
s1zx h的秋水仙碱浓度处理没有检测出三倍体 o说明秋水仙碱瓶浸法诱导雌配子染色体加倍并非浓度
越高越好 o较高的秋水仙碱浓度ks1zx h l对雌配子的伤害作用较为严重 o不易得到种子和苗木 o也就没
有筛选三倍体的基础 ∀这是因为瓶浸法诱变处理是用秋水仙碱溶液连续浸泡雌花芽 v §o在此期间雌花
芽全部浸泡于药液中 o使雌花芽长时间处在不良的逆境中 o那些在细胞分裂过程中处于对环境影响敏
感 !染色体容易变异时期的细胞 o不能忍耐高浓度长时间极端逆境而死亡 ∀虽然高浓度处理能够得到种
子和苗木 o这是由那些处理对环境影响不敏感 !染色体未加倍的雌配子获得的 ~低浓度的诱变剂也可能
杀死一些处于减数分裂时期的细胞 o但低浓度对花芽的伤害相对较轻 o使一些性细胞的染色体被加倍而
这些细胞又未被杀死 o从而获得了既有三倍体又有二倍体的混合群体 ∀
表 4 瓶浸法诱变三倍体结果 ≠
Ταβ .4 Τηε τριπλοιδσινδυχεδ βψ διππινγ βυδ ιν τηε βοττλε οφ χολχηιχινε σολυτιον
浓度
≤²±¦¨±·µ¤·¬²±k h l
水培天数
≤∏¯·∏µ¨ §¤¼¶
母本
¤·¨µ±¤¯
花序长
≥³¬®¨ ¯¨ ±ª·«k¦°l
结籽率
≥¨¨§µ¤·¨k h l
成苗率
≥¨¨ §¯¬±ªµ¤·¨k h l
三倍体株数
×µ¬³¯²¬§¶
t 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u qzv vv qv ty qz ss1zx u 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u qst us qv u{ qy s
t 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u q|x {t qz ux q| z
s qxs u 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα x qss xz qx ty q| s
v 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u qsv tz q| ut qw s
t 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα w q{z xz q{ us qv s
u 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα x qvw w{ qv ut qu s
u 毛新杨 3 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα w qz{ {w qw uz qv ss qux u 银毛杨 Πqαλβα ≅ Πqτοµεντοσα w qvx vu qx t{ q{ s
v 毛新杨 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u q|{ u q{ vx qv s
v 毛新杨 3 Πqτοµεντοσα ≅ Πqβολλεανα u q{| {y q{ t| qz t
s qssk≤Žl t ∗ x 毛新杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα y q|s {s qs yt q| s
≠ 带/ 3 0母本的授粉父本为银腺杨 Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα }其他母本的授粉树均为毛白杨 Πqτοµεντοσα∀ ׫¨ ³²¯ ¬¯±¤·¨§ °¤¯¨³¤µ¨±·
º µ¨¨ Πqαλβα ≅ Πqγλανδυλοσα©²µ·«¨ °¤·¨µ±¤¯ ³¯¤±·¶º¬·« / 3 0 oº µ¨¨ ¤¯¯ Πqτοµεντοσα©²µ²·«¨µ¶q
214 三倍体植株在苗期的生长表现
从表 x看出 o三倍体植株在苗期表现出明显的巨大性 o在叶宽 !叶长 !叶柄长 !叶面积 !叶片干鲜重方
uz 林 业 科 学 vz卷
面均超过了二倍体植株 o其中三倍体植株的叶面积 !叶片干重 !叶片鲜重是二倍体植株的 u倍左右 ∀同
时三倍体植株的高度 !地径 !胸径也超过了二倍体对照 o特别是胸径达到二倍体植株的 u倍以上 o表现了
三倍体植株的苗期速生优势 ∀
表 5 苗期三倍体叶片及生长表现
Ταβ .5 Λεαφ ανδ γροωτη οφ τριπλοιδ σεεδλινγσ
调查因子 • ¶¨¨¤µ¦«©¤¦·²µ 三倍体 ×µ¬³¯²¬§ 二倍体 ⁄¬³¯²¬§k≤Žl
叶片宽 ¨¤© º¬§·«k¦°l ty q{t ? v qvy ts qvs ? s q{s
叶片长 ¨¤©¯¨ ±ª·«k¦°l tw qv| ? u qzu tu q{y ? s q|v
叶柄长 ¨¤©¶·¤¯®¯¨ ±ª·«k¦°l { q{v ? t quw x qws ? s qvy
叶面积 ¨¤©¤µ¨¤k¦°ul tzs qyx ? xy q|s |z q{{ ? z q|s
叶片鲜重 ƒµ¨¶« º ¬¨ª«·k°ªl v qwx ? t qux t qzx ? s qvt
叶片干重 ⁄µ¼ º ¬¨ª«·k°ªl t qsz ? s qvy s qx ? s qs|
树高 ‹ ¬¨ª«·k°l u qzy ? s qvw t q|s ? s qut
地径 …¤¶¤¯ §¬¤° ·¨¨µk¦°l t q|x ? s qw{ t qs{ ? s qs{
胸径 ⁄…‹ k¦°l t qvu ? s qwt s qwz ? s qsy
v 结论和讨论
ktl 本试验分别以水培雌花枝 t ∗ x §开始诱变处理雌花芽 o均从入选群体中检测出三倍体 ∀其中
毛新杨花枝水培时间 t ∗ x §o银腺杨 t ∗ w §o银毛杨 u ∗ v §有效 ∀
kul 处理持续时间是影响雌配子染色体加倍的关键因子之一 o本试验采用注射法连续处理 u1x §o
棉浸法和瓶浸法分别连续处理 v §o均有效果 ∀
kvl 秋水仙碱溶液处理白杨雌花芽培育三倍体的另一关键因素是秋水仙碱处理浓度 os1ux h和
s1xs h的处理浓度有效 o以 s1xs h较佳 o高于该浓度发生药害 o引起花序脱落或胚败育 o得不到杂种后
代 ∀
kwl 秋水仙碱溶液注射法 !棉浸法和瓶浸法 v种处理方法均有效 o其中以瓶浸法处理效果较好 o从
入选群体中检测出 {株三倍体 o而注射法和棉浸法各选出 w !t株三倍体 ∀从实用角度方面考虑 ov种方
法各有差异 o注射法省药 !费工 o在连续处理过程中 o要多次注射 o每次注射都对花芽有机械伤害 o容易引
起花序脱落 o得到种子的机率相对较低 ~棉浸法处理费工也费药 o在剥芽鳞时对花芽有伤害 o并且在连续
处理过程中 o要不断地补充药液 o一般每天补充 u ∗ v次 o每次用药量也较多 o而且诱变效果不理想 o但操
作简单易行 ~第 v种方法是瓶浸法 o该方法省药省工 o加 t次药液即可完成全部处理过程 o并且处理完毕
后药液可以回收再用 o处理效果也最好 ∀
kxl 从入选群体中检测出的三倍体植株在苗期均表现出明显的巨大性和速生优势 ∀
kyl 本试验首先在苗期根据苗木生长表现进行表型初步选择 o然后对入选群体进行染色体数目镜
检 o因此在初选中有可能淘汰了一些生长不佳的三倍体植株 o同时也减轻了染色体数目镜检的工作量 ∀
参 考 文 献
鲍文奎 q多倍体 q见 }蔡旭主编 1植物遗传育种学 1 第二版 1北京 }科学出版社 ot|{{ oytt ∗ yuz
陈如珠 o李耿光 o张兰英 1 红江橙胚乳愈伤组织诱导和三倍体植株再生 1 植物学报 ot||t ovvkttl }{w{ ∗ {xw
董 源 1毛白杨胚胎学观察 1 北京林学院学报 ot|{w ot o{v ∗ |w
冯 午 o邓岳芬 o李懋学等 1白菜甘蓝种间杂种后代细胞质遗传及其利用前景探讨 o园艺学报 ot||v ouskvl }uyz ∗ uzv
顾淑荣 o桂耀林 o徐廷玉 1 枸杞胚乳植株的诱导及染色体倍性观察 1 遗传学报 ot|{z otwktl }vz ∗ wt
胡适宜 1被子植物质体遗传的细胞学研究 1 植物科学 ot||z ov|kwl }vyv ∗ vzt
任宪威主编 q树木学 1 北京 }中国林业出版社 ot||z ouwz
vz 第 x期 李 云等 }秋水仙碱处理白杨雌花芽培育三倍体植株的研究
杨今后 o杨新华 o骆承军 1 桑树多倍体及其育种研究进展 1蚕业科学 ot||u ot{kvl }t|x ∗ ust
张志毅 o李凤兰 1 白杨染色体加倍技术研究及三倍体育种ktl1 北京林业大学学报 ot||u otwk增刊 vl }xu ∗ x{
朱 澄主编 1 植物染色体及染色体技术 1 北京 }科学出版社 ot|{u owu ∗ |v
朱之悌 o林惠斌 o康向阳 1 毛白杨异源三倍体 …vst等无性系选育的研究 1 林业科学 ot||x ovtkyl }w|| ∗ xsx
朱之悌 o康向阳 o张志毅 1 毛白杨天然三倍体选种研究 1 林业科学 ot||{ ovwkwl }uu ∗ vs
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