離體輻射對甘藍型油菜變異的影響

范春麗　田云芳

摘 要：以油菜無菌苗切取下胚軸預培養4d后，直接進行不同的劑量的γ射線輻射處理，結果顯示，10～30Gyγ射線輻射可明顯促進外植體的再生，取下胚軸誘變后的再生苗種植田間，對M1代農藝性狀進行考察，結果表明下胚軸輻射超過60Gy劑量的照射，存在較大的變異。

關鍵詞：離體輻射；甘藍型油菜；下胚軸；變異

中圖分類號 S565.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2014）06-31-02

植物離體培養和誘發突變相結合是植物品質改良的途徑之一[1]。以組織培養為基礎的離體誘變技術能有效地篩選并可再生出遺傳性穩定的突變植株[2]，通過離體培養可以促進變異的分離和純化，縮短育種周期，提高育種頻率[3-4]。油菜是我國最重要的油料作物，但輻射對油菜離體培養效應的研究還未見報道。本實驗采用γ射線對油菜種子和培養中的外植體進行輻射，探討輻射對甘藍型油菜變異的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 供試材料為2個甘藍型黃籽油菜品種SH21、K81，以及1個甘藍型黑籽油菜品種P98，其中K81為雙單倍體。3個品種均為西南農業大學油菜研究中心提供。

1.2 方法

1.2.1 下胚軸預培養及輻射處理 取3個品系SH21、K81、P98的油菜種子用75%酒精處理1min，無菌水沖洗后用0.1%HgCl2滅菌12min，再用無菌水沖洗3次，播種于無激素的MS培養基上，培養7d。取下胚軸切成0.5～1.0cm的小段接種于預培養基（MS+2，4-D1.5mg/L+6-BA3mg/L）上，培養4d 后進行輻射處理，劑量率為1.809 7Gy/min，所用劑量劑量為0，10，20，30，40，50，60，80，100Gy。輻射處理后，即轉入分化培養基（MS+NAA0.05mg/L+6-BA0.5mg/L+GA30.5mg/L+AgNO30.6mg/L，AgNO3過濾滅菌）[5]，30d后統計出芽數。

1.2.2 田間種植及觀察 取種子輻射后下胚軸培養后再生的植株和預培養的下胚軸誘變后再生的油菜苗，經過無激素的MS培養基復壯，用不同劑量誘變后產生的的植株于10月底種植于大田中，精心管理，得到M1群體。組培苗種植田間一個月后，隨機選取10株，分別在苗期、蕾薹期、開花期、結莢期進行田間調查，主要調查的農藝性狀有株高、一次有效枝起點、主花序有效長度、一次有效枝數、主序有效果數、角果長度、葉型、花型等。

2 結果與分析

2.1 下胚軸段輻射的效應 本次試驗中，由無菌苗切取下胚軸經預培養后，直接進行輻射后3d，40Gy以上劑量照射的下胚軸均出現褐化現象，100Gy輻射后外植體極少形成愈傷組織，也沒有芽再生。而低劑量的輻射對愈傷組織誘導沒有大的影響，但可促進芽的再生，以10～30Gy輻射對芽的再生均有促進作用，其中20Gy輻射效果最明顯，再生頻率提高近9%，且比對照提前3～5d出芽；大于40Gy芽再生出現下降趨勢，超過80Gy輻射，下胚軸褐化相當嚴重，愈傷組織很少形成，但仍有少量再生出芽；100Gy照射后的下胚軸大部分褐化死亡，基本上沒有芽再生。

2.2 變異情況田間調查結果 誘變后再生的芽苗，經MS培養基復壯后，于10月中旬種植于田間，分別在苗期、蕾薹期、開花期對M1代農藝性狀進行考察，結果見表1。

結果表明，低劑量的輻射對油菜的農藝性狀沒有明顯的改變，下胚軸輻射超過60Gy劑量的照射，導致植株株高平均低于對照40cm，角果長度隨著劑量的增加變短，分枝減少，尤其是80Gy照射，多個植株沒有分枝，生長緩慢。在K81中發現一株葉型有明顯變化，由圓型葉變長圓型，P98發現有一株開花較早，花型很小，花粉，雄蕊敗育，僅有極少數結實。

3 討論

研究表明，在不同的轉化方面中，采用低劑量的輻射處理可提高轉化頻率，對于油菜再生和農桿菌轉化的研究已經取得了一定的進展，但普遍存在再生頻率較低的現象。本實驗結果表明，在下胚軸預培養4d，采用20Gyγ射線輻射處理，可明顯提高油菜下胚軸的再生頻率，40Gy以上劑量處理預培養中的下胚軸，再生頻率開始下降，60Gy以上輻射處理愈傷組織誘導和再生受到明顯的抑制，超過80Gy輻射處理再生出芽減少甚至基本沒有。田間種植情況調查顯示，其農藝性狀出現變異明顯，這對后期篩選變異是很有意義的，且不同品種在離體培養中對輻射的效應存在較大差異，其中黑籽油菜較黃籽油菜耐輻射。

利用生物技術進行品種改良在抗性育種、脫毒等方面取得的成績是無可置疑的。用組織培養方法結合理化誘變處理油菜離體材料其再生植株表現出較大的變異，這無疑對突變育種是有意義的。試驗觀察表明：有些植株的表型變異，下胚軸輻射超過60Gy劑量的照射，導致植株株高平均低于對照40cm，分枝減少，尤其是80Gy照射，有些植株沒有分枝，植株變異率達80%，還出現育性方面的變異，經過認真選擇可望得到適合人們需要的優良株系。用此種方法至少可加大用生物技術進行育種的突變幾率，容易獲得理想的材料，作為一種輔助手段還是有意義的，同時誘變育種成本低，應用在花卉上可以得到植株形態上的變異植株，經選擇可得到優良的新品種。

參考文獻

[1]廖飛雄，余讓才，潘瑞熾.60Coγ輻射對菜心離體培養的影響[J].核農學報[J]，2003，17（4）：264-268.

[2]陳力耕，胡西琴，沈立曉.臍橙離體輻射增強耐寒性研究[J].核農學報，2001，15（1）：11-14.

[3]崔德才，徐培文.植物組織培養與工廠化育苗[M].北京：化學工業出版社，2003：210-218.

[4]夏英武.植物誘變育種的研究進展及其新的領域[J].核農學報，1995，16（1）：39-42.

[5]許本波，張學昆，殷家明，等.培養條件對甘藍型黃籽油菜下胚軸的再生影響[J].中國油料作物學報[J]，25（4）：23-2.

（責編：張宏民）endprint