全 文 ： 倡 福建省科技厅项目 （２００３N０４４ ，２００１ Z０７８ ，２００３S０３２）资助
收稿日期 ：２００５唱１２唱０１ 改回日期 ：２００６唱０２唱２５
辐射对决明属牧草营养的影响 倡
徐国忠 郑向丽 应朝阳 黄毅斌 翁伯琦
（福建省农业科学院农业生态研究所 福州 ３５００１３）
摘 要 利用６ ０ Co γ射线（辐照剂量为 ３００ Gy ，剂量率为 ４畅６８７５Gy／ min）辐照豆科决明属 ５ 个牧草品种的种子 ，通
过 M１ 、M２ 的观察和选择 ，从每品种的变异植株中各选取 １ 棵植株进行 M３ 代营养测定的盆栽试验 。 结果表明 ：辐
照后 ５个决明变异品种植株的营养成分（N 、P 、K）中 ，“ATF２２１９”变异株全 K 有显著下降 ，其余都无显著差异 。 植
株的营养成分（氨基酸）测定结果表明 ，“ATF２２１９”变异株氨基酸总含量有显著下降 ，且 １７ 种氨基酸都表现为不同
程度的下降 ，“CPI８６１３４”变异株氨基酸总含量有显著增长 ，且 １７ 种氨基酸都表现为不同程度的增长 ，其余都无显
著差异 。 RAPD分析表明 ，５ 个品种辐射后代在遗传上都有明显的变异 。
关键词 辐射 决明属 牧草 N 、P 、K 营养成分 氨基酸 RAPD 分析
Effect of 6 0 Co γ唱ray irradiation on Chamaecrista spp ． nutrient ．XU Guo唱Zhong ，ZHENG Xiang唱Li ，YING
Zhao唱Yang ，HUANG Yi唱Bin ，WENG Bo唱Qi （Agricultural Ecological Research Institute ，Fujian Academy of Agricultural
Sciences ，Fuzhou ３５００１３） ，CJEA ，２００７ ，１５（４） ：９４ ～ ９６
Abstract Seeds of ５ varieties of Chamaecrista spp ．were irradiated with ６ ０ Co γ唱ray at a radiation dosage of ３００Gy and a radia唱
tion rate of ４畅６８７５ Gy／min ．Observations and selection were made at M１ and M２ ．Then nut rient measurement at M３ was star ted
with plants selected from mutants of the ５ varieties ．Results show that K content of “ATF２２１９” decreases significantly ，while no
significant differences in N ，P and K contents of other varieties are found ．Total amino acid content of “ATF２２１９” decreases sig唱
nificantly with １７ kinds of the amino acids showing some degree decrease ．Total amino acid content of “CPI８６１３４” increases sig唱
nificantly with １７ kinds of the amino acid showing some degree increase ．There are no significant differences in the other varieties ．
RAPD analysis shows that offsprings of the ５ irradiated varieties are significantly genetically different from CK ．
Key words Irradiation ；Chammaecr ista spp ．；Forage ；N ，P ，K nutriment component ；Amino acid ；RAPD analysis
（Received Dec ．１ ，２００５ ；revised Feb ．２５ ，２００６）
辐射育种是利用 α 、β 、γ 射线和中子流等电离辐射处理种子 、花粉 、枝条及其他器官 ，使生物体产生遗传
变异［１］ ，作物辐射育种具有较高的变异频率和大的变异范围 ，易于创造新的资源材料与类型［２］ 。 决明属牧
草大多适口性有待提高 ，品种间杂交较难在短期内选育出适口性好的后代 ，采用辐射育种为尽快选出适口
性好的决明品种提供了可行途径［３ ～ ７］ 。 辐射突变包括染色体突变 、基因突变 ，多数为基因突变 ，辐射诱发的
基因突变多为隐性突变 ，该突变在当代（M１ ）大多不表现 ，只有到第 ２ 代（M ２）隐性突变基因趋于纯合时才表
现出来 ，因而往往把 M２ 代作为选择的起始世代 。 本文在 M１ 、M２ 代辐射的基础上 ，探索 M３ 代植株的营养变
异情况 ，以期从中筛选出符合试验要求的决明属新品种 。
1 试验材料与方法
供试决明属牧草品种 “ATF２２１７” 、“ATF２２１９” （ Chamaecr ista nictitans）原产巴拉圭 ，“CP Ⅰ３４７２１”
（ Chamaecrista rotu ndi foliacv Wynn）原产巴西 ，“CPⅠ８６１３４” 、“CPⅠ９２９８５”（ Chamaecrista rotundif olia）原产
墨西哥 。 ５ 个品种均引自 ATFGRC ，通过６０Co 辐射（吸收剂量为 ３００Gy ，剂量率为 ４畅６８７５Gy／min ，辐射在福
建省农业科学院稻麦研究所钴源室进行）５ 个决明品种的种子 。 试验采用盆栽进行 ，盆钵采用塑料盆钵 ，直
径为 ２８cm ，试验土壤为红壤土 。 试验分两个处理 ，为辐射变异后代（M３）和未辐射（即对照 CK） ，４ 个重复 ；播
种前施基肥 ，N 为 ２５kg／hm２ ，P２O５ 为 ４０kg／hm２ ，K２O 为 ５０kg／hm２ ；并接种相应的根瘤菌 ，每盆播种 ２０ 粒 ，３
（真）叶 １ 心期间苗 ，每盆保留 ３ 株 。 测定植株地上部干重 ，分析植株 N 、P 、K 及氨基酸含量 。 采用 RAPD 进
第 １５卷第 ４ 期 中 国 生 态 农 业 学 报 Vol ．１５ No ．４
２ ０ ０ ７ 年 ７ 月 Chinese Journal of Eco唱Agriculture July ， ２００７
行辐射前后 DNA 指纹图谱变化分析 ，本试验所用的引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成 。 随
机筛选了以下 １６ 个引物 ：S３（CATCCCCCTG） 、S５（ TGCGCCCTTC） 、S６（ TGCTCTGCCC） 、S８ （GTCCA唱
CACGG） 、S１１（ GTAGACCCGT） 、S１２（CCTTGACGCA） 、S１３（ TTCCCCCGCT） 、S１９（ACCCCCGAAG） 、S２６
（GGTCCCTGAC） 、S２８（GTGACGTAGG） 、S７８（ TGAGTGGGTG） 、S８８（TCACGTCCAC） 、S１０８（GAAACAC唱
CCC） 、S１５８（GGACTGCAGA） 、S１８８（T TCAGGGTGG） 、S１９８（CTGGCGAACT） 。
2 结果与分析
2畅1 辐射对 5 个决明属牧草品种变异后代植株 N 、P 、K营养成分的影响
由表 １ 可知 ，辐射后“ATF２２１７”品种含 N 量基
本不变 ，“ATF２２１９” 、“CPⅠ３４７２１”和“CPⅠ９２９８５”品
种的含 N 量表现为下降 ，而“CPⅠ８６１３４”品种表现
上升 ，经 LSD 分析表明 ，它们都无显著变化 。 说明
辐射后 ５ 个决明品种的含 N 量并未发生本质差
异 ，也 即 辐 射 不 会 改 变 其 N 含 量 。 辐 射 后
“ATF２２１７”品种的含 P 量略有下降 ，“ATF２２１９” 、
“CPⅠ３４７２１”和“CPⅠ９２９８５”品种的含 P 量表现为下
降 ，而 “CPⅠ８６１３４”品种表现上升 ，经 LSD 分析表
明 ，它们都无显著变化 。 说明辐射后 ５ 个决明品种
的含 P量同样并未发生本质差异 ，也即辐射不会改
表 1 5种决明品种辐射前后 N 、P 、K含量变化
Tab ．１ The N ，P ，K contents of ５ varieties of Chamaecr ista
befo re and after irradiation
品 种 处 理 N 含量 ／g·kg － １ P 含量／g·kg － １ K 含量 ／g·kg － １
Variety T reat ment N content P content K content
ATF２２１７ CK ５畅２９５ ０畅１７０ ５畅５９９
M ３ ５畅１９８ ０畅１４９ ６畅９０７ATF２２１９ CK ７畅２３９ ０畅３３９ ９畅５８８
M ３ ５畅２０６ ０畅１４６ ６畅１４３CPⅠ３４７２１ CK ７畅５９０ ０畅３３２ ６畅８６２M ３ ５畅７７８ ０畅２２９ ７畅４１０CPⅠ８６１３４ CK ７畅８２８ ０畅２５６ ７畅４７４
M ３ ９畅１１７ ０畅３９４ ７畅０６４CPⅠ９２９８５ CK ７畅３９８ ０畅４７０ １０畅０６８
M ３ ６畅７４６ ０畅３８２ ９畅１０８
变其 P含量 。 辐射后“CPⅠ８６１３４”和“CPⅠ９２９８５”品种的含 K 量表现为略有下降 ，“ATF２２１９”表现为大量下
降 ，而“ATF２２１７”种“CPⅠ３４７２１”品种表现为略有上升 ，经 LSD 分析表明 ，除“ATF２２１９”品种在辐射后 K 含
量有极显著降低外 ，其余都无显著变化 。 说明辐射会改变“ATF２２１９”植株的 K 含量 。
2 ．2 辐射对 5 个决明品种变异后代植株氨基酸营养成分的影响
经 LSD分析表明 ，“ATF２２１９”品种在辐射后植株氨基酸总含量有显著降低 ；“CPⅠ８６１３４”品种在辐射后植株
氨基酸总含量有显著增加 ，其余 ３ 个品种都无显著变化 。 １７ 种氨基酸含量与总氨基酸含量变化除个别氨基酸
外基本相同 ，“ATF２２１９”品种在辐射后植株 １７ 种氨基酸含量都为下降 ；“CPⅠ８６１３４”品种在辐射后植株 １７ 种氨
基酸含量都为增加 ；“ATF２２１７”品种在辐射后植株 １７ 种氨基酸中 ，除 Met含量 、Pro 含量有较大上升 ，Cys有
较大下降外 ，其余无明显变化 ；“CPⅠ３４７２１”品种在辐射后植株 １７ 种氨基酸中 ，Asp 、Glu 、Pro 、Gly 、Lys 、His 有
较大下降 ，Cys 有较大上升 ，其余无明显变化 ；“CPI９２９８５”品种在辐射后植株 １７ 种氨基酸中 ，Pro 有明显下
降 ，Asp 、Ser 、Glu 、Ala 、Val 、Ile 、Leu 、Phe 、Lys 、His有较大下降 ，Met有较大上升 ，其余变化较小（表 ２） 。
表 2 5 种决明品种辐射前后氨基酸含量变化
Tab ．２ The amino acid contents of ５ varieties of Chamaecr ista before and after irradiation
氨基酸
Amino acid
氨基酸含量 ／g·kg － １ Amino acid content
ATF２２１７ A TF２２１９ CP I３４７２１ CPI８６１３４ CP I９２９８５
CK M ３ CK M３ CK M ３ CK M ３ CK M ３
Asp ２畅７４３ ２畅７２５ ４畅００８ ２畅４０１ ２畅７５７ ２畅２３１ ２畅７７３ ４畅５９７ ３畅２２０ ２畅２７０
T hr １畅０７５ １畅０４４ １畅５１７ ０畅９９８ １畅１９６ １畅００１ １畅１０１ １畅６６３ １畅２９９ ０畅９９２
Ser １畅１０８ １畅０７８ １畅６６１ １畅０３７ １畅２３７ １畅０６０ １畅２７６ １畅８８２ １畅４５１ １畅０６２
Glu ２畅２３９ ２畅２４２ ３畅５６６ １畅９６６ ２畅５９０ ２畅０２４ ２畅４７８ ３畅９５８ ２畅７６２５ ２畅０１９
Pro ０畅６９８ １畅１５７ １畅９８９ １畅０８３ ２畅５８０ １畅９６３ １畅５７０ ３畅０２０ ２畅９８２ ０畅９５２
Gly １畅０９６ １畅０９２ １畅６１５ １畅００５ １畅９４６ １畅０１５ １畅１５３ １畅８５６ １畅３７２ １畅４８４
Ala １畅１５１ １畅１６５ １畅７７０ １畅０９０ １畅３５２ １畅１１８ １畅３４６ １畅７９６ １畅５１０ １畅１４８
C ys １畅７２４ １畅５３６ １畅７８８ １畅７６４ １畅５５０ １畅９０４ １畅７２０ １畅９７３ ２畅００５ ２畅０６２
Val ２畅０６４５ ２畅０４２ ２畅５３４ ２畅４４４ ２畅１２２ ２畅２８０ １畅９０２ ２畅８３７ ２畅７７１ ２畅１６３
Me t ０畅１６２ ０畅５３１ ０畅９８６ ０畅１３７ ０畅４６４ ０畅４０６ ０畅３８８ ０畅４５６ ０畅２７７ ０畅５３５
Ile １畅２０８ １畅２９４ １畅９１６ １畅２５４ １畅５１３ １畅３０３ １畅４４４ ２畅１６２ １畅６６２ １畅２２１
Leu １畅７４４ １畅７９３ ２畅６７９ １畅７０１ ２畅０３３ １畅７４７ １畅９０４ ２畅９２６ ２畅２６２ １畅７０９
T yr ０畅３８８ ０畅４２５ ０畅６５２ ０畅３３３ ０畅５６７ ０畅４８６ ０畅４１４ ０畅６４２ ０畅５０１ ０畅４１７
Phe １畅４５６ １畅５３３ ２畅１１５ １畅４４３ １畅６４３ １畅５２５ １畅５１２ ２畅３０２ １畅８２４ １畅５０５
L ys １畅５１５ １畅５５７ ２畅３５９ １畅４６６ １畅８４１ １畅４３９ １畅７３６ ２畅７２０ １畅９４８ １畅４１２
Arg ０畅６００ ０畅５９７ ０畅８７６ ０畅５６７ ０畅７２０ ０畅５７２ ０畅６３４ １畅０３１ ０畅７９２ ０畅５４０
His ０畅９８３ １畅０１１ １畅４５５ ０畅９４５ １畅３５３ ０畅９８１ １畅０７４ １畅６５１ １畅２０５ ０畅８８０
总量 ２１畅９５１ ２２畅８１８ ３３畅４８４ ２１畅６２８ ２７畅４５９ ２３畅０５２ ２４畅４２０ ３７畅４６８ ２９畅８４１ ２２畅３６７
第 ４期 徐国忠等 ：辐射对决明属牧草营养的影响 ９５
图 1 引物 S12（a） 、S28（b） 、S13（c）和 S11（d）扩增图
Fig ．１ The PCR fig ．of primer S１２（a） ，S２８（b） ，S１３（c） and S１１（d）
2畅3 RAPD分析
在随机挑选的 １６ 种引
物中 ，大多数引物能对样品
进行有效扩增 ，其中引物
S１２ ，S２８ ，S１３ ，S１１ 能较好地
区别辐射与未辐射对照样
品 ，条带也较为清晰 ，PCR 重
复性好 。图 １ 表明 ，引物 S１２
所扩增的条带 ，“ATF２２１７” 、
“ATF２２１９”和 “CPI３４７２１”品
种辐射前后都有明显不同 ；
引物 S２８ 所扩增的条带 ，
“ATF２２１７” 、“ ATF２２１９” 和
“CPI９２９８５”品种辐射前后都
有明显不同 ；引物 S１３ 所扩
增 的 条 带 ， “ ATF２２１７ ” 、
“CPI３４７２１” 、“CPI８６１３４” 和
“CPI９２９８５”品种辐射前后都
有明显不同 ；引物 S１１ 所扩增的条带 ，“ATF２２１７” 、“ATF２２１９” 、“CPI３４７２１” 、“CPI８６１３４”和“CPI９２９８５”品种辐射前后
都有明显不同 。 因此可以肯定 ，辐射后决明 ５ 个品种都发生了遗传物质上的变异 。
3 小结与讨论
决明品种营养成分（N 、P 、K）的变化 ，除“ATF ２２１９”品种 K 含量有极显著降低外 ，其余 ４ 个品种都无显著差
异 ；决明品种的营养成分（氨基酸总含量） ，表现为“ATF ２２１９”品种有显著降低 ，“CPI８６１３４”有显著增加 ，说明辐
射会影响到“ATF ２２１９”和“CPI８６１３４”的营养成分 ；究其原因 ，大概是“ATF ２２１９”品种在辐射后茎粗有较大增长 ，
“CPI８６１３４”品种在辐射后分枝数和叶数有极显著的提高 ，但辐射前后 ５ 个决明品种植株地上部干重都无显著
差异 ，由于叶子氨基酸含量高于茎的含量 ，因此造成“ATF２２１９”品种的氨基酸含量降低 ，“CPI８６１３４”品种的氨基
酸含量提高 。从 RAPD分析［８］可以看出 ，５个决明属牧草品种辐射后其 DNA指纹图谱都有不同程度的变化 ，说
明辐射的变异是能够遗传的 。由此可见采用辐射育种方法可以进行决明属牧草品种的营养改良选育 。
参 考 文 献
１ 闽绍楷 ，汤圣祥 ．辐射诱变育种 ．中国稻米 ，１９９７ （５） ：３４ ～ ３６
２ 富昊伟 ，王国夫 ，马兴华 ．钴 ６０γ 射线辐射保持系嘉浙 B的 M ２ 代突变类型分析 ．绍兴文理学院学报 ，２００２ ，２２（２） ：４３ ～ ４４
３ 余章清 ，张富厚 ，范占标 ，等 ．钴 ６０γ射线对大豆当代辐射效应的研究 ．河南农业科学 ，１９９６ （６） ：１５ ～ １７
４ 金文林 ，陈学珍 ，杨 开 ，等 ．钴 ６０γ 射线辐照处理后小豆农艺性状诱变参数研究 ．北京农学院学报 ，１９９７ ，１２（１） ：９ ～ １４
５ 马鹤林 ，海 棠 ，申庆宏 ，等 ．８９ 个豆科牧草种和品种适宜辐射剂量及敏感性分析 ．中国草地 ，１９９５ （２） ：６ ～ １１
６ 马建中 ，鱼红斌 ，伊虎英 ，等 ．中国北方主要牧草品种的辐射敏感性辐射育种适宜剂量的探讨 ．核农学通报 ，１９９７ ，１８（３） ：１０１ ～ １０５
７ 翁伯奇 ，江枝和 ，黄挺俊 ，等 ．姬松茸 ６０ Co辐射菌株 J３ 若干特性研究 ．中国农业科学 ，２００３ ，３６（９） ：１０６５ ～ １０７０
８ 金文林 ，文自翔 ，濮绍京 ，等 ．应用 RAPD 标记检测小豆种质资源的遗传多样性初探 ．作物学报 ，２００４ ，３０（７） ：６８６ ～ ６９１
９６ 中 国 生 态 农 业 学 报 第 １５ 卷