全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2008, 35 (3) : 443 - 446
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2007 - 11 - 06; 修回日期 : 2008 - 03 - 04
基金项目 : 国家科技部项目 (2005DKA21006)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: zsx1966@ tom1com)
彩色马蹄莲多倍体的诱导
吴红芝 , 张锡庆 , 郑思乡 3 , 石景峰 , 毕玉芬
(云南农业大学园林园艺学院 , 昆明 650201)
摘 　要 : 在离体培养条件下 , 比较了秋水仙素不同浓度、不同处理时间诱导彩色马蹄莲体细胞染色体
加倍的效果。结果表明 , 0105%秋水仙素处理 24 h的诱变效果最佳 , 诱变率高达 52%。用组织培养结合不
定芽诱导技术获得了稳定的多倍体。对变异株进行细胞学观察后发现 , 二倍体对照 2n = 2x = 32, 变异株
2n = 4x = 64, 为四倍体 , 另外还发现六倍体细胞的存在。
关键词 : 马蹄莲 ; 多倍体 ; 秋水仙素 ; 染色体
中图分类号 : S 682　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2008) 0320443204
Polyplo id Induction of Coloured Zan tedesch ia ae th iopica
WU Hong2zhi, ZHANG Xi2qing, ZHENG Si2xiang3 , SH I J ing2feng, and B I Yu2fen
(College of L andscape and Horticultural, Yunnan A gricultural U niversity, Kunm ing 650201, Ch ina)
Abstract: Coloured Zantedesch ia aeth iopia was treated with colchicines at different concentration and
time duration in vitro. The results showed: the best effect was obtained by the treatment of 0105% colchicines
with 24 hours, and its induction rate was 52%. Chromosome observation found that the chromosome number of
treated p lants was 64, and the chromosome number of the controlwas 32, indicating the tetrap loid (2n = 4x =
64) of coloured Zan tedesch ia aeth iopica is induced successfully.
Key words: Zan tedesch ia aeth iopica; polyp loid; colchicines; chromosome
马蹄莲 ( Zantedesch ia aeth iopica) 为天南星科马蹄莲属多年生草本植物。彩色马蹄莲原产南非、
埃及等地 , 商业产品的开发研究主要集中在新西兰、荷兰、美国等国家 , 中国科学院昆明植物研究所
于 20世纪 90年代初率先引进 , 目前在其引种驯化、种苗组培快繁及复壮、种球的规模化生产等方面
取得了较好的进展 (吴丽芳 等 , 1999; 周涤和吴丽芳 , 2006) , 但有关新品种培育的研究国内尚未
见报道。多倍体植物普遍具有器官巨大性、抗性强、新奇变异等特征 (张蜀宁和孙敏红 , 2004) , 是
花卉育种中重要的种质资源。作者以彩色马蹄莲二倍体不定芽为材料进行多倍体诱导 , 创造彩色马蹄
莲多倍体新种质 , 为尽快培育具有自主知识产权的彩色马蹄莲新品种奠定基础。
1　材料与方法
111　供试材料
以彩色马蹄莲具芽点块茎为外植体 , 灭菌后接种到培养基 MS + 210 mg·L - 1 62BA + 011 mg·
L - 1 NAA上诱导愈伤组织和不定芽 , 以不定芽块作为多倍体诱导的材料。
112　多倍体的诱导
将具有不定芽点的愈伤组织块切割成约 015 cm ×015 cm的小块 , 用 0105% ～011%秋水仙素处理
园 　　艺 　　学 　　报 35卷
12～48 h, 无菌水冲洗后接种至 MS + 110 mg·L - 1 62BA + 011 mg·L - 1 NAA培养基上 , 培养温度
(25 ±1) ℃, 光照强度 1 000～2 000 lx, 光照 10～12 h, 观察其形态变化。每个处理芽块数为 50块。
113　多倍体的稳定
切取形态明显变异植株的叶片、茎段和茎尖 , 继续在 MS + 110 mg·L - 1 62BA + 011 mg·L - 1
NAA培养基上培养 , 重新诱导长出不定芽。长出的不定芽经继代培养基 MS + 015 mg·L - 1 62BA +
015 mg·L - 1 NAA继代培养获得丛生芽 , 从中选择变异明显的植株进行鉴定 , 获得纯合的多倍体植株
(陈薇和王守铣 , 2002)。对鉴定为多倍体的植株进行扩大繁殖。
114　多倍体的鉴定
气孔鉴定 : 对形态上变异明显的植株 , 撕取叶片下表皮制片 , 然后于 OLYMPUS显微镜下观察测
量气孔大小 , 以气孔显著增大来作为变异的初步鉴定指标。
染色体鉴定 : 对气孔显著增大的变异株 , 取茎尖或根尖 , 采用改良苯酚品红染色法制片 , 然后在
显微镜下观察并摄像。根据染色体数判断其倍性。染色体制片按朱徽 (1996) 的方法进行。
2　结果与分析
211　离体培养条件下秋水仙素的诱导效果
以形态学变异及气孔显著增大作为多倍体变异的初步鉴定指标 , 不同浓度秋水仙素处理不定芽变
异情况如表 1。从表 1可看出 , 0105%的秋水仙素处理 24 h的二倍体彩色马蹄莲不定芽的变异率最高
(52% ) , 为适宜的处理浓度。
此外 , 以培养 1个月后仍不能发育 , 并逐渐出现死亡的不定芽块死亡数计算各处理的死亡率。由
表 l可以看出 , 随处理浓度升高和处理时间延长 , 秋水仙素处理致使彩色马蹄莲不定芽块死亡率增
加 , 但在获得较高变异率 (52% ) 的情况下 , 总体死亡率较低 , 且不同浓度、不同时间之间的变化
非常小 , 表明彩色马蹄莲丛生芽点对秋水仙素的敏感程度低 , 耐受能力较强。
表 1　离体培养条件下秋水仙素的诱变效果
Table 1　The induc ing effect of colch ic ines on coloured Zan tedesch ia aeth iopica in vitro
秋水仙素 /%
Colchicines
处理时间 / h
Treating time
处理芽块数
Number of
treated buds
死亡数
Death number
死亡率 /%
Death rate
变异数
Number of
mutation
变异率 /%
Mutation rate
0 50 0 0 0 0
0105 12 50 0 0 0 0
24 50 0 0 26 52
36 50 3 6 20 40
48 50 5 10 16 32
0110 12 50 0 0 0 0
24 50 4 8 13 26
36 50 5 10 14 28
48 50 7 14 8 16
212　多倍体的鉴定
21211　外部形态 　四倍体彩色马蹄莲试管苗比二倍体生长旺盛 , 叶片宽大而肥厚 , 表面粗糙 , 颜色
深绿 , 茎杆粗壮。如图 1所示 , 试管苗移栽后 , 四倍体植株仍然表现出器官巨大性 , 茎段粗壮 , 叶片
比二倍体大而厚 , 甚至叶形都发生了显著的变化 , 由狭长变为钝圆 ; 所结的小球茎也明显比二倍体
大。
21212　气孔鉴定 　取外部形态变化明显的试管苗叶表皮 , 用光学显微镜观察气孔。如图 2所示 , 四
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　3期 吴红芝等 : 彩色马蹄莲多倍体的诱导 　
倍体彩色马蹄莲气孔明显比二倍体大 , 且单位面积气孔数减少 ; 在 16 ×10的放大倍数下 , 随机分别
测定 30个二倍体和四倍体气孔的长径和短径 , 计算平均值 : 二倍体为 7714μm ×4518μm, 四倍体为
10915μm ×8116μm, 气孔长径平均增加 4115% , 短径平均增加 7812%。试验中也观察到 , 若在同
一植株或同一表皮上的气孔大小差异明显 , 此植株多为嵌合体 (郑思乡 等 , 2000) , 必须通过再次
脱分化诱导不定芽的方法分离获得纯多倍体植株。
21213　染色体鉴定 　二倍体彩色马蹄莲对照材料染色体 2n = 2x = 32, 而筛选出的变异植株 60%～
70%染色体数超过 32条 , 但由于彩色马蹄莲染色体小 , 染色体重叠等 , 只有少数制片清楚显示四倍
体 2n = 4x = 64 (图 3)。根据可数染色体数接近或超过 50的情况看 , 初步筛选的变异植株约 60%为
四倍体或四倍体嵌合体。在变异植株中也发现染色体多样性 , 如六倍体细胞 2n = 6x = 96 (图 3)。
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3　讨论
在试验中 , 彩色马蹄莲经 0105%的秋水仙素处理 24 h, 基于形态学变异和气孔鉴定初步判断变
异率为 52% , 进一步的染色体鉴定表明 , 初步判断变异的植株中 60% ～70%为多倍体变异 , 而这一
处理的死亡率为 0, 说明秋水仙素是诱导彩色马蹄莲多倍体的有效药剂。
参考秋水仙素诱导东方百合和齿瓣石斛等多倍体的适宜处理浓度与时间分别是 0105%、24 h和
0103%、24 h (郑思乡 等 , 2004; 李涵 等 , 2005) , 结合本试验的结果 , 发现尽管不同作物适宜的
处理浓度不同 , 但共同之处是适宜处理浓度下的最佳处理时间均为 24 h, 这可能是细胞分裂周期及秋
水仙素作用最佳时期所致。
根据气孔观察初步鉴定 , 秋水仙素诱导的直接效果大部分为嵌合体。嵌合体若不经过分离稳定则
会产生回复突变 , 最后变成正常的二倍体。而本研究选取处理不定芽块上长出的形态明显变异的叶
片、茎段和茎尖 , 培养在 MS + 110 mg·L - 1 62BA + 011 mg·L - 1 NAA的培养基上再次诱导产生不
定芽 , 然后通过多次继代培养 , 分离出大量稳定的多倍体植株。
在染色体观察鉴定过程中 , 在变异植株中观察发现部分细胞染色体数 2n = 6x = 96, 对其产生的
原因及影响有待进一步的研究。
现已有部分四倍体材料炼苗移栽成活 , 并获得了小球茎 , 将进一步在田间对其性状进行观察 , 并
开展田间的一系列试验及对比测试 , 期望筛选出具大花、奇花、抗病性好等优良商品性状的品系 , 获
得具有自主知识产权的彩色马蹄莲新品种。
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