全 文 ：园 艺 学 报 2004，31(2)：217～220
Acta Hortlcuhurae Sinica
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一 射线对苹果和梨离体叶片不定梢再生及芽生长
的影响
孙清荣 李林光 樊圣华 刘 鹏 杨建明
(山东省果树研究所，泰安271000)
摘 要：用 一射线照射苹果和梨的无根无菌苗，研究其对叶片不定梢再生及芽生长的影响。对照射
最敏感的器官是叶片，其次是未萌发的侧芽，第三是正在生长的顶芽。叶片不定梢再生的半致死剂量为
20 30 Gy，苹果侧芽萌发的半致死剂量为30 Gy，梨为30 Gy以上。照射剂量在10—30 Gy时，抑制顶芽的
伸长生长，但不引起致死或其他不良生长症状。
关键词：苹果；梨；叶片；芽； 一射线；组织培养
中图分类号：S 661 1；S 661．2 文献标识码：A 文章编号：0513—353X(2004)02-02174)4
The Efect of Gamma Irradiation on Shoot Regeneration from Leaf and Bud
Growth of Pear and Apple in Vitro
Sun Qingrong，Li Linguang，Fan Shenghua，Liu Peng，and Yang Jianming
(Shandong Institute ofPomology，Taian 271000，China)
Abstract：The shoots of pear and apple in vitro were irradiated by gamma rays． The effects of gamma
iradiation on shoot regeneration from leaf and bud growth were studied． The organ which is the most sensi—
tive to -rays was leaf，second was unbudding lateral bud， the third was growing shoot tip． The LD5o
(50％ decrease of regeneration)of leaf was genotype-dependent and was between 20 and 30 grays．The
LD5o of lateral bud also was genotype-dependent and was 30 grays or above 30 grays． Doses of iradiation
were between 1 0 and 30 grays，the elongation growth of shoot tip was inhibited， but no lethality or other
symptoms．
Key words：Apple；Pear；I~af；Bud； -rays；Tissue culture
1 目的、材料与方法
本试验的目的是研究 一射线物理诱变对苹果和梨离体叶片及芽生长的影响，为诱导苹果和梨发
生体细胞无性系变异，选育新品种提供参考。
试材为苹果Malus pumila Mil1．(品种为皇家嘎啦和千秋)和沙梨Pyrus pyrifolia Nak．(品种为丰
水)及西洋梨P．communis L．(品种为丰产)的无菌增殖绿苗。在山东农业大学辐照中心用 Co-60源
一 射线照射无根无菌苗，照射剂量为10、20、30 Gy，每一剂量处理重复10次。经照射的无菌苗分
成3种外植体，即无菌苗顶端的幼嫩叶片、正在生长的顶芽及尚未萌发的侧芽分别接种，叶片横切伤
后接种在不定芽诱导培养基上，以不照射的无菌苗为对照。顶芽和侧芽生长培养基为MS+BA 1．0
mg·L (单位下同)+IBA 0．1，叶片不定芽诱导培养基为Ls+BA 5+IBA 0．3，均加蔗糖3％，琼
脂0．6％，pH 5．8。接种时间为照射后 1、10、20 d，所取叶片都是接种当时的幼嫩叶片，而不是照
射当时的嫩叶，叶片接种后先暗培养3周再转至光下培养，顶芽和侧芽直接置光下培养。培养温度为
(25±2)℃，光照14 h／d。成梢率 (％)=节间伸长形成绿梢的顶芽数／接种总顶芽数×100；萌发率
(％)=萌发的侧芽数／接种总侧芽数×100。
收稿日期：2003—04—07；修回日期：2003—10—18
基金项目：国家科技攻关项目 (2002BA515B08)；山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目 (01DS48)
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218 园 艺 学 报
2 结果与分析
2．1 一射线对叶片不定梢再生的影响
2．1．1 不同剂量的影响 经 y^一射线照射的无菌
苗，1 d后从其顶部摘取幼嫩叶片接种，结果其
不定梢再生能力明显降低，苹果和梨的结果一致
(图1)。随照射剂量的增加，再生率下降，但照
射剂量和再生率之间不是成比例的简单反比关系，
而是在低于某一个照射剂量时，再生率降低较少，
而高于这个剂量时再生率降低较大 (图1)，本研
究中这个剧变剂量，丰水是 1O Gy，丰产是 20
Gy，千秋是 1O Gy，皇家嘎啦是20 Gy，说明不同
品种叶片的不定芽再生对 y^一射线照射的敏感性
不同。以叶片的不定梢再生率比对照 (不经 一
射线照射)下降50％来计算半致死剂量，丰产、
丰水梨和皇家嘎啦苹果的半致死剂量分别为20—
30 Gy，10—20 Gy和30 Gy，本试验的最低剂量
10 Gy已超过千秋的半致死剂量，说明千秋叶片
对 y^一射线照射非常敏感。
2．1．2 照射后不同接种时间的影响 照射后 1 d
接种，不同照射剂量都导致叶片不定梢再生率下
降，千秋苹果叶片受照射的影响最大 (图2)。照
射后 10 d接种，叶片的不定梢再生率继续下降，
不同剂量的结果一致。照射后20 d接种，相对于
照射后1 d接种，皇家嘎啦在剂量 10—20 Gy，叶
片的不定梢再生率提高，30 Gy仍表现下降；而
千秋在 10—3O Gy内都表现不定梢再生率的提高
(图2)。其原因可能是照射使细胞分裂延迟 ¨ ；
或照射后没有立即接种的无菌苗放在光下培养，
使受到轻微照射损伤的DNA产生了光修复⋯。
2．2 一射线对顶芽和侧芽生长的影响
皇家嘎啦和千秋，随剂量的增加，顶芽成梢
率和侧芽萌发率都依次降低 (图3)，说明 一射
线照射对苹果顶芽和侧芽的生长都有破坏作用，
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照射后天数 Days sfter irradiation(d)
图2 不同嗣量Y一射线照射后不同时闻接种
对叶片不定梢再生率的影响
Fig．2 The efect ofdiferenginoculationtimeILl~l"~mama
raysirradiation on shoot regeneraltonfrom leavesin vitro
剂量越大，破坏作用就越大 (图版1—4)。丰水和丰产两个梨品种的顶芽成梢率同苹果 (图3)，亦
即随照射剂量的增加成梢率降低，而侧芽的萌发率完全相反，丰水随剂量的增加萌发率降低，丰产则
随剂量的增加萌发率提高，其原因可能是在正常生长条件下，丰产本身侧芽的萌芽力比较弱，受到外
界轻微的刺激反而促进其芽的萌发，这和有关研究表明的某些材料受中等剂量照射后，细胞内的
DNA合成水平比照射前更高的结果 也是一致的。梨叶片不定梢再生的半致死剂量，沙梨的丰水和
西洋梨的丰产分别是1O一2O Gy，20—30 Gy，这与Pinet．Leblay等 报道的西洋梨 ‘Conference’和
‘Wiliams’的叶片不定梢再生的半致死剂量相同，但低于 ‘Passe．Grassane’和 ‘Comice’的半致死
剂量30—40 Gy和4o一50 Gy，说明不同基因型对 y^一射线的敏感性不同。
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2期 孙清荣等： 一射线对苹果和梨离体叶片不定梢再生及芽生长的影响 219
0 10 20 30
剂量 Dose(Gy)
0 10 20 30
剂量 Dose(Gy)
图3 不同剂量 一射线照射对无菌苗顶芽和侧芽生长的影响
Fig．3 The efect of diferent doses gamma rays irradiation on the growth of shoot tips and late／al buds
2．3 一射线照射后不同外植体产生的变异
梨经不同剂量照射后接种的3种外植体都产生了形态变异较明显的变异无性系，其变异表现为茎
变粗，叶变厚或叶变大、变阔，很多变异类似于经秋水仙碱处理后获得的多倍体变异 。目前正在筛
选鉴定这些变异无性系是倍性变异还是其他基因突变变异。苹果绿苗在试管内没有观察到明显的形态
变异，现已生根移栽到大田中，进一步观察其变异性状。
图版说明：不同剂量 一射线照射对 ‘皇家嘎啦’苹果顶芽和侧芽生长的影响 1，2．顶芽；3，4．侧芽。
Explanation of Plates：The efects of diferent doses of gamma irradiation on ‘Royal Gala’shot apical and lateral bud growth
1 and 2：Apical bud；3 and 4：Lateral bud．
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∞ ∞ ∞ ∞ 加 0∞ ∞ ∞ ∞ 加 0
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参考文献：
1 石荫坪，李雅志，王强生．果树突变育种．上海：上海科学技术出版社．1986．189—200
2 浙江农业大学主编．果树育种学．上海：上海科学技术出版社，1980．153—154
3 Piner-Leblay C．Turpin F X．Chevreau E． Efe~·t of gamma and ultrax IP1 inadialion OH advenlilous regeneration from in vitro cultured pear
leaves． Euphytica， 1992，62：225—233
4 孙清荣．秋水仙碱诱变梨多倍体的研究．见：陆维忠，邵丘成主编：植物细胞工程与分子育种技术研究．北京：中国农业科学技
术出版社，2003．449—452
芜菁 Ogura胞质不育系的选育初报
姚祥坦 叶纨芝 崔辉梅 张明龙 曹家树h
( 浙江大学蔬菜研究所，杭州310029； 浙江大学核农业科学研究昕，杭州310029)
Breeding of Ogura Cytoplasmic Male Sterility Line in Brassica campestris ssp．rapifera Sinsk
Yao Xiangtan ，Ye Wanzhi ，Cui Huimei ，Zhang Minglong ，and Cao Jiashuh
( Institute of Vegetable Science， Institute of Nuclear Agricultural Sciences．Zhejiang Universit)，Hangzhou 3 10029，China)
关键词：芜菁；Brassica campestris ssp．r~／fera；Ogura胞质雄性不育；回交；远缘杂交
中图分类号：S 63 文献标识码：A 文章编号：0513-353x(2004)02-0220-01
材料与方法
Ogura胞质不育甘蓝型油菜 (Brasica napus L．)不育源植株苗期不黄化，蜜腺发育正常，表现为全不育。采用本
实验室选育的芜菁 (B．campestrls ssp． ra Sinsk)优良自交系 ‘耐病98—1’和 ‘白蔓菁’为回交父本，2000年开
始将不育源和回交亲本进行杂交和多代回交选择，并对F，，BC，，Bc!和Bc 植株植物学性状，特别是直根膨大情况，
包括直根大小、形状和颜色，育性特征，蜜腺发育情况，花粉牛活 以及亲和指数等进行观察鉴定。
结果与分析
F。代植株主要表现为甘蓝型油菜的特征，但植株根部明显膨大；连续回交后，根趋于圆形，BC 代的直根表现为
大小、形状和颜色整齐一致 (图1，A)，植物学性状表现出芜菁的性状。杂交和回交各世代植株花器官雄蕊短小，花
药干瘪，瘦小无花粉，表现为雄性不育，而蜜腺和柱头等组织与正常花器官无异 (图 1，B)。花粉生活力荧光鉴定发
现，BC，植株花粉较少，且多为无生活力的花粉粒，表现为无荧光，花粉粒形状畸形，体积较小。对不同回交世代的
亲和指数测定发现，BC 代的回交亲和指数已达到23，与回交父本无差异。
图1 芜菁Ogura胞质不育系植株及其花器官
A：芜菁 Ogura胞质不育系植株；B—a：不育系花朵；B—b：回交父本 ‘耐病98．1’花朵。
Fig． 1 Morphology of plant and flower in the Ogura CMS lines
A：Plant of Ogura CMS lines；B—a：Flower of turnip CMS lines：B—b：Flower(Jf-back-cross parent．
收稿 日期 ：2003—12—22：修回日期：2004—03—01
基金项目：浙江省重大科技项目 (021102536)
}通讯作者，E—mail：jshcao@zju．edu．en
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