离体辐射对甘蓝型油菜变异的影响

范春丽　田云芳

摘 要：以油菜无菌苗切取下胚轴预培养4d后，直接进行不同的剂量的γ射线辐射处理，结果显示，10～30Gyγ射线辐射可明显促进外植体的再生，取下胚轴诱变后的再生苗种植田间，对M1代农艺性状进行考察，结果表明下胚轴辐射超过60Gy剂量的照射，存在较大的变异。

关键词：离体辐射；甘蓝型油菜；下胚轴；变异

中图分类号 S565.4 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）06-31-02

植物离体培养和诱发突变相结合是植物品质改良的途径之一[1]。以组织培养为基础的离体诱变技术能有效地筛选并可再生出遗传性稳定的突变植株[2]，通过离体培养可以促进变异的分离和纯化，缩短育种周期，提高育种频率[3-4]。油菜是我国最重要的油料作物，但辐射对油菜离体培养效应的研究还未见报道。本实验采用γ射线对油菜种子和培养中的外植体进行辐射，探讨辐射对甘蓝型油菜变异的影响。

1 材料与方法

1.1 材料 供试材料为2个甘蓝型黄籽油菜品种SH21、K81，以及1个甘蓝型黑籽油菜品种P98，其中K81为双单倍体。3个品种均为西南农业大学油菜研究中心提供。

1.2 方法

1.2.1 下胚轴预培养及辐射处理 取3个品系SH21、K81、P98的油菜种子用75%酒精处理1min，无菌水冲洗后用0.1%HgCl2灭菌12min，再用无菌水冲洗3次，播种于无激素的MS培养基上，培养7d。取下胚轴切成0.5～1.0cm的小段接种于预培养基（MS+2，4-D1.5mg/L+6-BA3mg/L）上，培养4d 后进行辐射处理，剂量率为1.809 7Gy/min，所用剂量剂量为0，10，20，30，40，50，60，80，100Gy。辐射处理后，即转入分化培养基（MS+NAA0.05mg/L+6-BA0.5mg/L+GA30.5mg/L+AgNO30.6mg/L，AgNO3过滤灭菌）[5]，30d后统计出芽数。

1.2.2 田间种植及观察 取种子辐射后下胚轴培养后再生的植株和预培养的下胚轴诱变后再生的油菜苗，经过无激素的MS培养基复壮，用不同剂量诱变后产生的的植株于10月底种植于大田中，精心管理，得到M1群体。组培苗种植田间一个月后，随机选取10株，分别在苗期、蕾薹期、开花期、结荚期进行田间调查，主要调查的农艺性状有株高、一次有效枝起点、主花序有效长度、一次有效枝数、主序有效果数、角果长度、叶型、花型等。

2 结果与分析

2.1 下胚轴段辐射的效应 本次试验中，由无菌苗切取下胚轴经预培养后，直接进行辐射后3d，40Gy以上剂量照射的下胚轴均出现褐化现象，100Gy辐射后外植体极少形成愈伤组织，也没有芽再生。而低剂量的辐射对愈伤组织诱导没有大的影响，但可促进芽的再生，以10～30Gy辐射对芽的再生均有促进作用，其中20Gy辐射效果最明显，再生频率提高近9%，且比对照提前3～5d出芽；大于40Gy芽再生出现下降趋势，超过80Gy辐射，下胚轴褐化相当严重，愈伤组织很少形成，但仍有少量再生出芽；100Gy照射后的下胚轴大部分褐化死亡，基本上没有芽再生。

2.2 变异情况田间调查结果 诱变后再生的芽苗，经MS培养基复壮后，于10月中旬种植于田间，分别在苗期、蕾薹期、开花期对M1代农艺性状进行考察，结果见表1。

结果表明，低剂量的辐射对油菜的农艺性状没有明显的改变，下胚轴辐射超过60Gy剂量的照射，导致植株株高平均低于对照40cm，角果长度随着剂量的增加变短，分枝减少，尤其是80Gy照射，多个植株没有分枝，生长缓慢。在K81中发现一株叶型有明显变化，由圆型叶变长圆型，P98发现有一株开花较早，花型很小，花粉，雄蕊败育，仅有极少数结实。

3 讨论

研究表明，在不同的转化方面中，采用低剂量的辐射处理可提高转化频率，对于油菜再生和农杆菌转化的研究已经取得了一定的进展，但普遍存在再生频率较低的现象。本实验结果表明，在下胚轴预培养4d，采用20Gyγ射线辐射处理，可明显提高油菜下胚轴的再生频率，40Gy以上剂量处理预培养中的下胚轴，再生频率开始下降，60Gy以上辐射处理愈伤组织诱导和再生受到明显的抑制，超过80Gy辐射处理再生出芽减少甚至基本没有。田间种植情况调查显示，其农艺性状出现变异明显，这对后期筛选变异是很有意义的，且不同品种在离体培养中对辐射的效应存在较大差异，其中黑籽油菜较黄籽油菜耐辐射。

利用生物技术进行品种改良在抗性育种、脱毒等方面取得的成绩是无可置疑的。用组织培养方法结合理化诱变处理油菜离体材料其再生植株表现出较大的变异，这无疑对突变育种是有意义的。试验观察表明：有些植株的表型变异，下胚轴辐射超过60Gy剂量的照射，导致植株株高平均低于对照40cm，分枝减少，尤其是80Gy照射，有些植株没有分枝，植株变异率达80%，还出现育性方面的变异，经过认真选择可望得到适合人们需要的优良株系。用此种方法至少可加大用生物技术进行育种的突变几率，容易获得理想的材料，作为一种辅助手段还是有意义的，同时诱变育种成本低，应用在花卉上可以得到植株形态上的变异植株，经选择可得到优良的新品种。

参考文献

[1]廖飞雄，余让才，潘瑞炽.60Coγ辐射对菜心离体培养的影响[J].核农学报[J]，2003，17（4）：264-268.

[2]陈力耕，胡西琴，沈立晓.脐橙离体辐射增强耐寒性研究[J].核农学报，2001，15（1）：11-14.

[3]崔德才，徐培文.植物组织培养与工厂化育苗[M].北京：化学工业出版社，2003：210-218.

[4]夏英武.植物诱变育种的研究进展及其新的领域[J].核农学报，1995，16（1）：39-42.

[5]许本波，张学昆，殷家明，等.培养条件对甘蓝型黄籽油菜下胚轴的再生影响[J].中国油料作物学报[J]，25（4）：23-2.

（责编：张宏民）endprint