CN109006470A - 一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法 - Google Patents

一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109006470A
CN109006470A CN201810812313.5A CN201810812313A CN109006470A CN 109006470 A CN109006470 A CN 109006470A CN 201810812313 A CN201810812313 A CN 201810812313A CN 109006470 A CN109006470 A CN 109006470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tulip
protective agent
radiation
radioinduction
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810812313.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109006470B (zh
Inventor
王丹
黎熠睿
湛晓蝶
刘玲
闵可怜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University of Science and Technology
Original Assignee
Southwest University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University of Science and Technology filed Critical Southwest University of Science and Technology
Priority to CN201810812313.5A priority Critical patent/CN109006470B/zh
Publication of CN109006470A publication Critical patent/CN109006470A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109006470B publication Critical patent/CN109006470B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
    • A01H1/06—Processes for producing mutations, e.g. treatment with chemicals or with radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00—Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/35—Bulbs; Alliums, e.g. onions or leeks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

本发明公开了一种运用保护剂于60Co‑γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co‑γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植；所述保护剂是褪黑素、赤霉素、以及水杨酸中的任一种或混合物。进一步，可以在郁金香进行种植的过程中，再对郁金香植株喷撒保护剂水溶液。采用本发明，用保护剂浸泡处理辐射后的种球，可降低辐射诱变育种后对种球的损伤，增加种球的发芽率和存活率，促进其营养期、生殖期的正常生长，提高变异率；采用喷撒植株的方式进行二次保护，可提高郁金香的成苗性和育性，增加开花株数，提高花朵的变异率，利于在较短时间内育出郁金香新品种。

Description

一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法
技术领域
本发明属于获得新植物的方法，涉及一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，特别适用于利用辐射诱变育种技术培育郁金香新品种。
背景技术
随着核技术的发展及广泛应用，人们接触辐射的机会日益增多。辐射防护剂的应用倍受关注。研究人员一直致力于研究高效、低毒的天然辐射防护剂。
从1927年Muller[Muller H J.x射线突变的产生[J].美国国家科学院学报，1928，14(9)：714-726.]发现射线对生物体的诱变效应以来，电离辐射诱变技术一直被应用于植物的品种改良中。目前，电离辐射诱变技术已广泛地应用于农作物、蔬菜和花卉等植物的新品种选育中，并取得了很多可喜的成果[Tanaka A,Shikazono N,Hase Y.离子束对高等植物诱变育种的致死性、突变分子性质、突变率和突变表型谱的生物学效应研究[J].辐射研究杂志,2010,51(3):223-33.；马爽,李文建,周利斌,等.观赏植物诱变育种的研究现状和展望[J].核农学报,2007,21(4):378-382.；刘录祥,郭会君,赵林姝,等.植物诱发突变技术育种研究现状与展望[J].核农学报,2009,23(6):1001-1007.；唐掌雄,刘志芳,邵俊明,等.离子辐射育种研究进展[J].核农学报,2005,19(4):312-316.；Scaldaferro M A,Prina AR,Moscone E A,et al.电离辐射对百花辣椒的影响(茄科植物)[J].辐射应用，2013,79(6):103.]。辐射诱变育种已是改善作物品质、提高作物产量的一种行之有效的手段。
随着世界经济的复苏与繁荣，以荷兰为首的花卉大国开始崛起，强大的育种技术为市场带来了数以万计的色彩艳丽、株形美观、花型特色的花卉品种，带来了巨大的市场经济价值。尽管中国传统育种技术超前，但对新型育种技术的研发稍显滞后。在辐射育种的研究与实践中，以提高诱发突变频率和选择效率为中心，不断改进辐射育种的方法技术，如诱变因素、诱变对象、诱变条件和筛选方法，取得明显进展[李玉萍,武文婷,罗凤霞.球根花卉资源及其在园林中的应用[J].金陵科技学院学报,2010,26(1):63-69.]。
随着核技术在花卉诱变中的运用，出现花卉存活率低(出现致死或半致死现象)、突变率高但优良变异少的问题。辐射诱变育种产生的电离辐射会导致生物体发生较为严重的辐射损伤过程。电离辐射致生物体的辐射损伤过程，是从生物体吸收辐射能量的物理变化阶段开始，经过物理、化学和生物学变化等阶段，直至最终引起组织细胞损伤、恢复或机体死亡等一系列生物学效应的复杂过程[胡丹.不同传能线密度辐射的相对生物效应调查研究[J].海峡科学,2015(11):15-17.]。
近年来，在作物辐射育种研究中，许多专家学者为减轻辐射损伤和提高诱变效果进行系列研究。为解决辐射诱变育种突变频率低的问题，各种辐射损伤修复抑制剂被广泛应用于育种研究，以及作物栽培的各个领域。
郁金香，拉丁学名：Tulipa gesneriana，英文名：Garden tulip或Didier'stulip，别名：洋荷花、草麝香、郁香、荷兰花。百合科郁金香属的多年生草本植物，具球茎，原产欧洲，花单朵顶生，大型而艳丽；无花柱，柱头增大呈鸡冠状。花期4-5月。郁金香自栽培到完成一个生命周期60-75天，花期集中且短暂，30天花基本凋零。现有技术中，尚未见保护剂在郁金香等球根花卉辐射诱变育种中的相关应用研究。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法。本发明通过辐射与保护剂复合处理郁金香，有效减少辐射种球种植当代(简称M0)的损伤，本发明运用保护剂于60Co-γ辐射诱变郁金香新品种的新方法，能有效降低辐射对郁金香的毒害作用，提高栽培后当代(简称M0)和后代(简称M1)植株的突变频率，实现育种技术的“活、优、变”，实现辐射诱变育种在郁金香产业化生长的高效产出。
本发明的内容是：一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率，同时保证变异率；
所述保护剂可以是褪黑素(简称MLT)、赤霉素(简称GA)、以及水杨酸(简称SA)中的任一种或两种及以上的混合物。
本发明的内容中：所述置于保护剂水溶液中浸泡，是置于保护剂水溶液中浸泡30～40min，较好的是浸泡30min。
本发明的内容还可以包括：在郁金香进行种植的过程中，再对郁金香植株喷撒保护剂水溶液，以确保郁金香在种植和生长过程中植株的发芽率和存活率，降低辐射后生长周期短的风险，提高郁金香的成苗性和育性，增加开花株数，提高花朵的变异率。
本发明的内容中：所述褪黑素(简称MLT)可以配制成浓度为0.1～0.4mmol/L的褪黑素的水溶液，较好的是配制成浓度为0.2mmol/L褪黑素的水溶液，并对郁金香辐照后种球进行浸泡30min，以利于郁金香γ辐射后的生殖生长。
本发明的内容中：所述赤霉素(简称GA)可以配制成浓度为0.1～0.4mmol/L的赤霉素的水溶液，较好的是配制成浓度为0.4mmol/L的赤霉素的水溶液，并对郁金香辐照后种球进行浸泡30min，以利于郁金香γ辐射后的营养生长和生殖生长。
本发明的内容中：所述水杨酸(简称SA)可以配制成浓度为0.1～0.4mmol/L的水杨酸的水溶液，较好的是配制成浓度为0.1mmol/L水杨酸的水溶液，并对郁金香辐照后种球进行浸泡30min，以利于郁金香γ辐射后的营养生长和生殖生长。
本发明的内容中：所述保护剂主要针对辐照后种球的浸泡处理，也可以在保护剂浸泡处理后再辐照，或后期根据栽培实际情况对植株进行喷施处理；还可以对M0代已变异植株进行二代栽植，培养辐射诱变稳定遗传优良变异植株。
本发明的内容还可以包括：对M0代已变异植株进行二代栽植，培养辐射诱变稳定遗传优良变异植株。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
(1)采用本发明，利用60Co-γ辐射诱变郁金香开花种球，运用保护剂浸泡处理辐射后的种球，晾干后进行种植，以降低辐射诱变育种后对种球的损伤，增加种球的存活率，促进其营养期、生殖期的正常生长，从而实现提高变异率的目的；进一步，为了保证种植(或称栽培、栽种)过程中保护剂对辐射后郁金香的持续作用，还可以采用喷撒植株的方式进行二次保护，以确保在生长过程中植株的存活率，降低辐射后生长周期短的风险，提高郁金香的成苗性和育性，增加开花株数，提高花朵的变异率，达到辐射育种目的；
(2)采用本发明，褪黑素(英文名称Melatonin，简称MLT)是一种胺类激素，具有抗自由基、调节分泌系统的作用；赤霉素(英文名称Gibberellin，简称GA)是广泛存在的一种植物激素，化学结构属于二萜类酸，由四环骨架衍生而得，可刺激叶和芽的生长，提高产量；水杨酸(英文名称salicylic acid，简称SA)是一种脂溶性的有机酸，白色针状晶体或毛状结晶性粉末，易溶于乙醇、乙醚、氯仿，微溶于水，在沸水中溶解；通过使用适宜浓度的保护剂，能够有效减轻辐射损伤，扩大变异群体，能够有效提高植物在诱变育种工作中的变异率；
(3)本发明专利申请的发明人经过长期的研究，发现在保护剂的处理下，可以明显提高2.63％-18.95％辐射后郁金香的发芽率及6.84％-26.28％存活率，解决辐射诱变育种存活率低的问题；该保护方法费用低廉、可操作性强、不影响变异率、不影响后期花卉的栽培管理；
(4)本发明通过辐射与保护剂复合处理郁金香，有效减少辐射种球种植当代(简称M0)的损伤，提供一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变郁金香新品种的新方法，从而有效降低辐射对郁金香的毒害作用，提高栽培后当代(简称M0)和后代(简称M1)植株的突变频率，实现育种技术的“活、优、变”，实现辐射诱变育种在郁金香产业化生产的高效产出；
(5)采用本发明，能使郁金香在辐射后更好地存活，提高整体的繁殖能力，扩大半致死和致死剂量区间，降低郁金香对γ射线的辐射敏感性，在较短时间内育出新品种，具有投资少、栽培管理技术简单等特点，具有良好的社会效益和经济效益，实用性强。
附图说明
图1A是实施例2的水杨酸对γ射线辐照后郁金香的株高影响图，该图说明：0.1mmol/L的水杨酸浸泡下，其株高在各辐射剂量条件下均高于对照组，表现出了较为明显的生长保护效应，延缓了随着剂量增加而导致的抑制作用；
图1B是实施例2的褪黑素对γ射线辐照后郁金香的株高影响图，该图说明：褪黑素在作为生长保护剂时不具有较为稳定的保护作用，其保护效益需结合其他方面进行探究；
图1C是实施例2的赤霉素对γ射线辐照后郁金香的株高影响图,该图说明：在0.4mmol/L表现出来较为明显的保护作用，其降低了辐射带来的不利损伤；
图2A是实施例2的水杨酸对γ射线辐照后郁金香的叶面积影响图，该图说明：不同浓度的水杨酸浸泡处理γ辐射后的郁金香，其叶面积与对照具有相同的抑制趋势且基本相同，保护效应不明显；
图2B是实施例2的褪黑素对γ射线辐照后郁金香的叶面积影响图,该图说明：0.4mmol/L褪黑素处理的郁金香在40Gy-100Gy的高剂量辐射下其保护效益明显高于各处理组，具有良好的高剂量保护效应；
图2C是实施例2的赤霉素对γ射线辐照后郁金香的叶面积影响图，该图说明：0.4mmol/L的赤霉素在5-40Gy的辐射剂量下表现出了较好的保护效益，叶面积均高于对照组。在高剂量的辐照处理下，其对郁金香叶片生长的保护作用稍弱；
图3A是实施例3的水杨酸对γ射线辐照后郁金香的花朵直径影响图，该图说明：在0.4mmol/L的浓度下对郁金香花径大小均有一定的保护作用，能够降低或者减缓辐射诱变带来的抑制效应，能够更大程度的提高优变率；
图3B是实施例3的褪黑素对γ射线辐照后郁金香的花朵直径影响图，该图说明：在0.4mmol/L的浓度下对郁金香花径大小均有一定的保护作用，随着辐照剂量的增加，花径抑制作用不明显；
图3C是实施例3的赤霉素对γ射线辐照后郁金香的花朵直径影响图，该图说明：0.4mmol/L赤霉素处理后的郁金香，表现出较大的花径，且随辐照剂量的增加抑制效果不明显；
图4A是实施例3的水杨酸对γ射线辐照后的郁金香花茎长短的影响图，该图说明：水杨酸处理对郁金香开花植株的花茎长度影响与对照组相比，效果不明显，这可能是因为水杨酸并非是促进花茎伸长生长关键激素；
图4B是实施例3的褪黑素对γ射线辐照后的郁金香花茎长短的影响图，该图说明：褪黑素处理对郁金香开花植株的花茎长度影响与对照组相比，效果不明显，这可能是因为褪黑素并非是促进花茎伸长生长关键激素；
图4C是实施例3的赤霉素对γ射线辐照后的郁金香花茎长短的影响图，该图说明：赤霉素处理对郁金香开花植株的花茎长度影响与对照组相比，效果不明显，这可能是因为赤霉素并非是促进花茎伸长生长关键激素。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：保护剂处理对γ射线辐射后郁金香存活率的影响：
本试验在西南科技大学生命科学与工程学院连栋温室中进行，品名为女王生日(英文名Queensday)，晚花重瓣品种。用60Co-γ辐照健康的郁金香种球，辐射剂量为5Gy、10Gy、20Gy、40Gy、60Gy、80Gy、100Gy，辐射剂量为2.57Gy/min。实验设置2项对照，一是以未辐照未水处理的种球(CK1)，二为用去离子水浸泡30min的种球(CK2)。每个辐射剂量按照3种不同的褪色素浓度(具体褪黑素配方见表1-1)，分别浸泡30min，晾干后种植。郁金香栽种时间为1月20日，栽种于10cm*10cm*30cm的黑色营养盆，土壤配方为植物栽培专用土：发酵有机基质：腐叶土：蛭石＝2:1:1:1(拌土时，每100Kg土加入500g多菌灵混合搅拌)，按照生长需要定时浇水，生长36天后进行数据统计与样品分析。
表1-1：水杨酸、褪黑素和赤霉素处理水平
表1-2：保护剂作用下各辐射剂量辐照的郁金香发芽率
注：栽种15d后记录其各处理辐照处理后郁金香的发芽率。
试验结果表明，3种保护剂浸泡γ射线辐射后的郁金香，虽也存在出苗不均的问题，但均可以不同程度的提高郁金香栽培的发芽率，保护剂保护效果有所差异。
通过表1-2可以看出，郁金香的发芽率与辐射剂量呈现抛物线关系，表现为低剂量辐射刺激生长，随着剂量的增加发芽率降低。与未使用保护剂的对照组相比，0.4mmol/L的褪黑素、0.1mmol/L的赤霉素相对于其他不同浓度梯度的保护剂具有较好的保护效益，尤其在高剂量辐射下表现出较强的保护作用，在80Gy、100Gy时的存活率分别为76.68％、75％；78.95％、78.95％均高于72.22％、60.00％。因此，根据郁金香存活情况进行比较，0.1mol/L的赤霉素相对水杨酸和褪黑素存活率更高，保护作用强。
表1-3：保护剂作用下各辐射剂量辐照的郁金香存活率
注：栽种30d后记录其各处理辐照处理后郁金香的存活率
试验结果表明，3种保护剂浸泡γ射线辐射后的郁金香，均可以不同程度的增加郁金香栽培的存活率，不同的浓度对其的保护效果不同，
通过表1-3可以看出，随着辐射剂量的增加，存活率降低。与未使用保护剂的对照组相比，0.1mmol/L的水杨酸、0.4mmol/L的褪黑素、0.4mmol/L的赤霉素相对于其他不同浓度梯度的保护剂具有较好的保护效益，尤其在高剂量辐射下表现出较强的保护作用，在80Gy、100Gy时的存活率分别为89.47％、84.21％；89.47％、89.47％；94.74％、89.47％；均高于70.00％、63.16％。因此，根据郁金香存活情况进行比较，0.4mmol/L的赤霉素相对水杨酸和褪黑素存活率更高，保护作用强。
实施例2：保护剂处理对γ射线辐射后郁金香营养生长的影响：
本试验在西南科技大学生命科学与工程学院连栋温室中进行，品名为女王生日(英文名Gueensday)，晚花重瓣品种。用60Co-γ辐照健康的郁金香种球，辐射剂量为5Gy、10Gy、20Gy、40Gy、60Gy、80Gy、100Gy，辐射剂量为2.57Gy/min。实验设置2项对照，一是以未辐照未水处理的种球(CK1)，二为用去离子水浸泡30min的种球(CK2)。每个辐射剂量按照3种不同的褪色素浓度(具体褪黑素配方见表2-1)，分别浸泡30min，晾干后种植。郁金香栽种时间为1月20日，栽种于10cm*10cm*30cm的黑色营养盆，土壤配方为植物栽培专用土：发酵有机基质：腐叶土：蛭石＝2:1:1:1(拌土时，每100Kg土加入500g多菌灵混合搅拌)，按照生长需要定时浇水，生长36天后进行数据统计与样品分析。
表2-1：水杨酸、褪黑素和赤霉素处理水平
3种保护剂对γ射线辐照后郁金香的株高影响：
试验结果表明：经过γ射线辐射的郁金香，随着辐射剂量的增加株高降低，呈现较为明显的线性下降的趋势。图1A中，在对郁金香采用水杨酸0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.4mmol/L的浸泡处理中，0.1mmol/L的水杨酸浸泡下，与对照相比，其株高在各辐射剂量条件下均高于对照组，表现出了较为明显的生长保护效应，延缓了随着剂量增加而导致的抑制作用。而0.2mmol/L、0.4mmol/L表现出了不同程度的抑制作用，说明较高的保护剂浓度会对其生长产生一定的抑制作用。图1B中可以看出，褪黑素在作为生长保护剂时不具有较为稳定的保护作用，浸泡后郁金香的生长情况基本与对照组持平，因此其保护效益需结合其他方面进行探究。图1C为使用了赤霉素作为保护剂的郁金香株高生长情况图，其在0.4mmol/L表现出来较为明显的保护作用，其降低了辐射带来的不利损伤。在10Gy、20Gy的辐照下，对照组株高分别为16.64±0.63cm、14.73±1.43cm；0.1mmol/L水杨酸处理后的郁金香株高为16.90±0.1.34cm、15.31±1.55cm；0.4mmol/L赤霉素处理后的郁金香株高为18.06±2.69cm、16.16±1.60cm，说明在相同的辐照剂量下，对比0.1mmol/L的水杨酸处理的植株株高为发现，两者均具有延缓了株高的抑制趋势的作用，而0.4mmol/L的赤霉素的生长保护作用更为明显。
表2-2：保护剂作用下各辐射剂量辐照的郁金香单株叶片数变幅
表2-2中的实验数据表明，使用60Co-γ辐照郁金香种球并进行3种保护剂浸泡处理，发现，随着剂量的增加对郁金香叶片数的影响不显著，单株叶片数基本维持在3片叶，说明叶片数与植株品种关系较大，而对于辐射处理和保护剂处理作用不大。
3种保护剂对γ射线辐照后郁金香的叶面积影响：
测量时，以郁金香第二片叶面积构建叶面积回归方程，计算单株郁金香总叶面积，由于辐射和保护剂的使用对郁金香叶片数影响不大，因此总叶面积大小与郁金香营养生长有直接或间接影响。图2A为进行了水杨酸处理的郁金香叶面积变化图，图中反映出不同浓度的水杨酸浸泡处理γ辐射后的郁金香，其叶面积与对照具有相同的抑制趋势且基本相同，保护效应不明显。图2B可以得出，褪黑素0.1、0.2、0.4mmol/L的浓度对郁金香展叶均有不同程度的保护效能。与对照组相比，0.1mmol/L的褪黑素在各剂量下叶面积均高于对照组，表现为稳定的保护趋势；而0.4mmol/L褪黑素处理的郁金香在40Gy-100Gy的高剂量辐射下其保护效益明显高于各处理组，单株叶面积为278.34±4.66cm2左右，高出对照组36cm2。图2C中，0.4mmol/L的赤霉素在5-40Gy的辐射剂量下表现出了较好的保护效益，叶面积均高于对照组。但在高剂量的辐照处理下，其对郁金香叶片生长的保护作用减小甚至丧失保护作用。因此，就叶面积而言，0.4mmol/L褪黑素有较好的保护效果。
实施例3：保护剂处理对γ射线辐射后郁金香生殖生长的影响：
本试验在西南科技大学生命科学与工程学院连栋温室中进行，品名为女王生日(英文名Gueensday)，晚花重瓣品种。用60Co-γ辐照健康的郁金香种球，辐射剂量为5Gy、10Gy、20Gy、40Gy、60Gy、80Gy、100Gy，辐射剂量为2.57Gy/min。实验设置2项对照，一是以未辐照未水处理的种球(CK1)，二为用去离子水浸泡30min的种球(CK2)。每个辐射剂量按照3种不同的褪色素浓度(具体褪黑素配方见表1-1)，分别浸泡30min，晾干后种植。郁金香栽种时间为1月20日，栽种于10cm*10cm*30cm的黑色营养盆，土壤配方为植物栽培专用土：发酵有机基质：腐叶土：蛭石＝2:1:1:1(拌土时，每100Kg土加入500g多菌灵混合搅拌)，按照生长需要定时浇水，生长36天后进行数据统计与样品分析。
表3-1：水杨酸、褪黑素和赤霉素处理水平
3种保护剂对γ射线辐照后郁金香的花朵直径影响：
试验结果表明：图3中(图3A、图3B、图3C)，三种保护剂在0.4mmol/L的浓度下对郁金香花径大小均有一定的保护作用，且效果较0.1、0.2mmol/L好。对于郁金香生产效益而言，大花品种的观赏价值较高，保护剂的使用能够降低或者减缓辐射诱变带来的抑制效应，能够更大程度的提高优变率。0.4mmol/L的水杨酸和赤霉素处理后的郁金香，随着辐照剂量的增加，花径抑制作用不明显；而对照组在γ射线的处理下，随着剂量的增加，花径受到了抑制作用。在40-100Gy的辐照剂量下，对照组的花茎随剂量增加的值为7.20±0.10cm、7.53±1.33cm、7.83±0.38cm、6.34±0.93cm；0.4mmol/L水杨酸处理后的郁金香花径大小为9.02±1.70cm、7.9±1.07cm、8.13±1.31cm、7.49±1.16cm；0.4mmol/L赤霉素处理后处理后的郁金香花径大小为9.37±0.17cm、9.50±0.60cm、8.32±0.38cm、6.6±1.7cm，赤霉素表现出较大的花径，且随辐照剂量的增加抑制效果不明显，因此对于花朵大小而言具有较好的保护作用。
3种保护剂对γ射线辐照后的郁金香花茎长短的影响：
从图4的实验结果可看出，图4A、图4B、图4C图中花茎的长度与株高的变化趋势一致，花茎均随辐射剂量的增加，长度降低，统计结果呈现出线性负相关，但三种保护剂的处理对郁金香开花植株的花茎长度影响与对照组相比，效果不明显，这可能是因为三种激素并非是促进花茎伸长生长关键激素。
表3-2：3种保护剂对郁金香花朵变异的影响
注：表中数据为变异植株数占栽培总数的百分比
利用保护剂处理γ射线辐照后的郁金香，应具有存活率高，变异率高的特点。根据对郁金香开花植株变异情况进行跟踪观察，试验结果发现：随着辐射剂量的增加，郁金香花朵变异率增加。与对照组相比，保护剂可以较好的保持辐射诱变后的变异率，0.4mmol/L水杨酸、0.1mmol/L褪黑素浸泡处理后的郁金香开花植株相对于其他处理组的植株，在高辐射剂量处理下，能保持较高的变异率；而0.4mmol/L的赤霉素能够较为稳定的提高每个剂量下的变异率，但效果不明显。实验发现，与未进行保护处理的对照组相比，0.4mmol/L水杨酸、0.1mmol/L褪黑素、0.4mmol/L赤霉素郁金香花朵变异占栽培总数的比例高于其他对照组，分别高出11.77％、26.77％、1.77％。
综上所述，0.1mmol/L褪黑素和0.4mmol/L水杨酸处理后的郁金香辐射植株，能够保持较高、各辐射剂量较为稳定的变异率，符合保护剂减少辐射损伤且维持辐射诱变突变的技术要求。
表3-3：3种保护剂对郁金香花朵颜色深浅程度的影响
本次试验栽种的郁金香女王生日(Queensday)的花瓣为黄边橙黄色品种，因此以橙黄色作为基色调进行花色颜色深浅程度的定性。参照花边消失率，可以发现辐照后将会引起黄色花边退化，随着辐照剂量的增加，花边退化明显，花瓣颜色加深，逐步由橙黄色→橙红色→红色→深红色转变。经过0.1mmol/L水杨酸、0.2mmol/L褪黑素、0.4mmol/L赤霉素浸泡处理过的郁金香辐射种球，其开花植株花边消失率均较高，且颜色变异较为稳定，尤其是0.2mmol/L褪黑素和0.4mmol/L赤霉素处理的郁金香，能够保持较好的营养生长和生殖生长习性，且不影响辐射诱变效应。
表3-4：使用水杨酸对辐射后郁金香单株花朵数的影响
表3-5：使用褪黑素对辐射后郁金香单株花朵数的影响
表3-6：使用赤霉素对辐射后郁金香单株花朵数的影响
开花时，统计单株花朵数≥2的郁金香植株。表3-4、3-5、3-6可以得出，经过γ射线辐照后的郁金香植株，试验发现出现单株花朵数增加的频率提高，且在低剂量辐射中出现较为明显，说明低剂量辐射有利于花朵数增加。在辐射后对郁金香种球进行保护剂浸泡处理，发现与CK2对比，0.2mmol/L褪黑素、0.1和0.2mmol/L赤霉素浸泡处理后的郁金香出现多朵开花单株的频率提高明显，高出5％-10％；且在高剂量辐射中也有该种现象出现，出现频率分别为40Gy提高10.53％；100Gy提高10.00％。综上所述，0.2mmol/L褪黑素对多朵开花单株影响最为明显，具有辐射保护作用。
表3-7：使用保护剂对辐射后郁金香子房膨大及结实的影响
表3-7可以看出，低剂量γ射线辐照后的开花郁金香植株，具有一定刺激效应，能够在5Gy、10Gy时促进郁金香的子房膨大。0.4mmol/L的水杨酸、0.2mmol/L的褪黑素、0.2mmol/L和0.4mmol/L的赤霉素浸泡处理后的辐照后的郁金香子房膨大的开花植株数明显高于对照，说明其保护剂处理后的后代繁殖能力有所提高。就单荚内种子含量的而言，0.1mmol/L的水杨酸、0.4mmol/L的褪黑素、0.1mmol/L的赤霉素结实率高。综合子房膨大数和单荚结实量，可以发现0.2mmol/L褪黑素和0.4mmol/L的赤霉素具有较好的保护功效。
表3-8：水杨酸对辐射后郁金香花期的影响：
注：以上数据为每5d记录开花株数，记录开始时间为2018年3月5日。
表3-9：褪黑素对辐射后郁金香花期的影响
注：以上数据为每5d记录开花株数，记录开始时间为2018年3月5日。
表3-10:赤霉素对辐射后郁金香花期的影响
注:以上数据为每5d记录开花株数，记录开始时间为2018年3月5日，
郁金香花期统计记录时间为2018年3月5日至3月25日，3月25日郁金香已基本萎蔫。根据表3-8、3-9、3-10可以得出，辐射对植株开花影响明显，主要表现为开花延迟，开花株数减少，花期缩短等特点。与未进行保护剂处理的对照组相比，试验发现经过3种保护剂处理后的郁金香植株，在低剂量辐射(5-10Gy)下，基本维持其开花株数，未见显著的开花株数差异；但随着剂量的增加，尤其在高剂量辐射处理下，使用了保护剂的处理组开花株数有所提高，表明一定浓度的保护剂处理辐照后的郁金香，能够提高开花株数，提前开花时间，使大多数辐射后的郁金香花期能够维持在10d左右。综合3种保护剂各浓度对辐射后郁金香开花花期的影响，发现0.4mmol/L的水杨酸、0.4mmol/L的褪黑素和0.4mmol/L的赤霉素在高剂量辐射刺激下产生较好的保护效能，达到提高开花数，延长开花时间的目的。
实施例4：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变郁金香新品种的方法，是：在γ辐射处理郁金香开花种球后，利用保护剂(或称辐射保护剂、激素)浸泡处理种球或在种植后补施保护剂于土壤中，提高郁金香辐射后存活率，并保证辐射育种的变异效益。
实施例5：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变郁金香新品种的方法，是：在实施例2、3的基础上，所述将辐照处理后的郁金香种球浸泡于保护剂中，在郁金香个生长阶段(营养生长和生殖生长)补充喷洒保护剂，提高郁金香辐射后存活率，增加保护效益。
实施例6：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率的同时、保证变异率；
所述保护剂是褪黑素(简称MLT)。
实施例7：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率的同时、保证变异率；
所述保护剂是赤霉素(简称GA)。
实施例8：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率的同时、保证变异率；
所述保护剂是水杨酸(简称SA)。
实施例9：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率的同时、保证变异率；
所述保护剂是褪黑素(简称MLT)和赤霉素(简称GA)的混合物。
实施例10：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率的同时、保证变异率；
所述保护剂是褪黑素(简称MLT)和水杨酸(简称SA)的混合物。
实施例11：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率的同时、保证变异率；
所述保护剂是赤霉素(简称GA)和水杨酸(简称SA)的混合物。
实施例12：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植，从而实现增加辐射后存活率的同时、保证变异率；
所述保护剂可以是褪黑素(简称MLT)、赤霉素(简称GA)和水杨酸(简称SA)的混合物。
实施例13：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，所述置于保护剂水溶液中浸泡，是置于保护剂水溶液中浸泡30min；其它同实施例6-12中任一，省略。
实施例14：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，所述置于保护剂水溶液中浸泡，是置于保护剂水溶液中浸泡40min；其它同实施例6-12中任一，省略。
实施例15：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，所述置于保护剂水溶液中浸泡，是置于保护剂水溶液中浸泡35min；其它同实施例6-12中任一，省略。
实施例16：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，所述置于保护剂水溶液中浸泡，是置于保护剂水溶液中浸泡30～40min中任一时间；其它同实施例6-12中任一，省略。
实施例17：
一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，在郁金香进行种植的过程中，再对郁金香植株喷撒保护剂水溶液；以确保郁金香在栽培和生长过程中植株的发芽率和存活率，降低辐射后生长周期短的风险，提高郁金香的成苗性和育性，增加开花株数，提高花朵的变异率；其它同实施例6-16中任一，省略。
上述实施例6-17中：所述褪黑素(简称MLT)较好的是配制成浓度为0.2mmol/L褪黑素的水溶液，以利于郁金香γ辐射后的生殖生长。
上述实施例6-17中：所述褪黑素(简称MLT)可以配制成浓度为0.2～0.4mmol/L中任一浓度的褪黑素的水溶液。
上述实施例6-17中：所述赤霉素(简称GA)较好的是配制成浓度为0.4mmol/L的赤霉素的水溶液，以利于郁金香γ辐射后的生殖生长。
上述实施例6-17中：所述赤霉素(简称GA)可以配制成浓度为0.1～0.4mmol/L中任一浓度的赤霉素的水溶液。
上述实施例6-17中：所述水杨酸(简称SA)较好的是配制成浓度为0.1mmol/L水杨酸的水溶液，以利于郁金香γ辐射后的生殖生长。
上述实施例6-17中：所述水杨酸(简称SA)可以配制成浓度为0.1～0.2mmol/L中任一浓度的水杨酸的水溶液。
上述实施例6-17中：所述保护剂主要针对辐照后种球的浸泡处理，也可以在保护剂浸泡处理后再辐照，或后期根据栽培实际情况对植株进行喷施处理；还可以对M0代已变异植株进行二代栽植，培养辐射诱变稳定遗传优良变异植株。
上述实施例中：所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中：各步骤中的工艺参数(时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (7)

1.一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是包括：将通过2.57Gy/min剂量率下的60Co-γ辐射的郁金香种球，置于保护剂水溶液中浸泡后，再经晾干后进行种植；
所述保护剂是褪黑素、赤霉素以及水杨酸中的任一种或两种以上的混合物。
2.按权利要求1所述运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是：所述置于保护剂水溶液中浸泡，是置于保护剂水溶液中浸泡30～40min。
3.按权利要求1所述运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是还包括：在郁金香进行种植的过程中，再对郁金香植株喷撒保护剂水溶液。
4.按权利要求2所述运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是还包括：在郁金香进行种植的过程中，再对郁金香植株喷撒保护剂水溶液。
5.按权利要求1、2、3或4所述运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是：所述褪黑素配制成浓度为0.1～0.4mmol/L的褪黑素的水溶液。
6.按权利要求1、2、3或4所述运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是：所述赤霉素配制成浓度为0.1～0.4mmol/L的赤霉素的水溶液。
7.按权利要求1、2、3或4所述运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法，其特征是：所述水杨酸配制成浓度为0.1～0.4mmol/L的水杨酸的水溶液。
CN201810812313.5A 2018-07-23 2018-07-23 一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法 Expired - Fee Related CN109006470B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810812313.5A CN109006470B (zh) 2018-07-23 2018-07-23 一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810812313.5A CN109006470B (zh) 2018-07-23 2018-07-23 一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109006470A true CN109006470A (zh) 2018-12-18
CN109006470B CN109006470B (zh) 2021-11-02

Family

ID=64645240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810812313.5A Expired - Fee Related CN109006470B (zh) 2018-07-23 2018-07-23 一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109006470B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112136816A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 甘肃省科学院生物研究所 一种防治当归早期抽薹的复合制剂及其使用方法和应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030172405A1 (en) * 1999-12-20 2003-09-11 Hiroshi Tanaka Rice-origin gibberellin 3beta-hydroxylase genes and utilization thereof
CN102686582A (zh) * 2009-10-27 2012-09-19 拜尔技术服务有限责任公司 4-{[(6-氯吡啶-3-基)甲基](2,2-二氟乙基)-氨基}呋喃-2(5h)-酮与水杨酸的共结晶及其作为杀虫剂的用途
CN107581063A (zh) * 2017-09-07 2018-01-16 当涂县海纳农业科技有限公司 一种小麦诱变育种方法
CN107980273A (zh) * 2017-12-04 2018-05-04 阜阳市新丰种业有限公司 一种油用牡丹的穴盘育苗方法
CN108029280A (zh) * 2018-01-17 2018-05-15 安徽省华禾种业有限公司 一种茄子种子播种前的处理方法
CN108200862A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 广州白云山中药业有限公司 老鸦瓣试管鳞茎诱导体系的建立方法
CN108522268A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 庆阳敦博科技发展有限公司 一种荞麦的诱变育种方法
CN110521473A (zh) * 2019-08-01 2019-12-03 浙江农林大学 一种提高干旱胁迫下北美红栎光合作用的研究方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030172405A1 (en) * 1999-12-20 2003-09-11 Hiroshi Tanaka Rice-origin gibberellin 3beta-hydroxylase genes and utilization thereof
CN102686582A (zh) * 2009-10-27 2012-09-19 拜尔技术服务有限责任公司 4-{[(6-氯吡啶-3-基)甲基](2,2-二氟乙基)-氨基}呋喃-2(5h)-酮与水杨酸的共结晶及其作为杀虫剂的用途
CN108200862A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 广州白云山中药业有限公司 老鸦瓣试管鳞茎诱导体系的建立方法
CN108522268A (zh) * 2017-03-06 2018-09-14 庆阳敦博科技发展有限公司 一种荞麦的诱变育种方法
CN107581063A (zh) * 2017-09-07 2018-01-16 当涂县海纳农业科技有限公司 一种小麦诱变育种方法
CN107980273A (zh) * 2017-12-04 2018-05-04 阜阳市新丰种业有限公司 一种油用牡丹的穴盘育苗方法
CN108029280A (zh) * 2018-01-17 2018-05-15 安徽省华禾种业有限公司 一种茄子种子播种前的处理方法
CN110521473A (zh) * 2019-08-01 2019-12-03 浙江农林大学 一种提高干旱胁迫下北美红栎光合作用的研究方法

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EDAGHATHOOR S等: "Effect of chemical mutagens and X-rays on morphological and physiological traits of tulips", 《PHYTON-INTERNATIONAL JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY》 *
WEI DING等: "Melatonin enhances astaxanthin accumulation in the green microalga Haematococcus pluvialis by mechanisms possibly related to abiotic stress tolerance", 《ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS》 *
侯玉杰等: "《园林植物学》", 31 March 2013, 中国矿业大学出版社有限责任公司 *
刘玲等: "60Co-γ射线对小苍兰的生物学效应", 《南京林业大学学报(自然科学版)》 *
李玲等: "60Co-γ射线辐照及其与GA3复合处理对牡丹种子的诱变效果", 《农学学报》 *
贾林贵等: "γ辐照与赤霉素复合处理育成小麦新品种西辐九号", 《核农学报》 *
赵燕等: "植物中褪黑素的研究进展", 《西北植物学报》 *
闵可怜等: "3种辐射保护剂对60Co-γ射线辐照小苍兰的保护效应", 《南京林业大学学报(自然科学版)》 *
黄建昌: "NAA和GA3对枳壳萌动种子的辐射保护作用", 《仲恺农业技术学院学报》 *
黄建昌等: "60Coγ射线与GA3复合处理对番木瓜的遗传诱变效应研究", 《核农学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112136816A (zh) * 2020-09-27 2020-12-29 甘肃省科学院生物研究所 一种防治当归早期抽薹的复合制剂及其使用方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN109006470B (zh) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105638025B (zh) 一种团花育苗的方法
CN104770174A (zh) 一种油用牡丹优质高产的种植方法
Sharma et al. Influence of zinc, calcium and boron on vegetative and flowering parameters of gladiolus cv. Aldebran
CN109090146B (zh) 一种防治花生根腐病的药剂及其制备方法和使用方法
CN105104076A (zh) 一种加速工厂化茶苗生长的方法
CN106613274A (zh) 一种草乌头种子育苗方法
CN109006470A (zh) 一种运用保护剂于60Co-γ辐射诱变培育郁金香新品种的方法
CN110800490B (zh) 冷等离子体处理促进嫁接番茄成活和生长中的应用
Serek Effects of pre-harvest supplementary irradiance on decorative value and ethylene evolution of Campanula carpatica ‘Karl Foerster’flowers
CN109566130A (zh) 一种规模化快速繁育红花玉兰的方法
Mikaelsen et al. Some effects of fast neutrons and gamma radiation on rice
CN108935094A (zh) 一种快速高效的白芨栽培方法
CN105557509A (zh) 一种山茶花的抗寒育种方法
CN112753515A (zh) 一种枸杞套种苜蓿的栽培方法
CN100391334C (zh) 新疆紫草的一种繁殖方法
CN104770106B (zh) 一种促进大花四照花种子发芽的方法
CN110710434A (zh) 一种牡丹花的种植方法
Sudhagar et al. Effect of spacing and zinc application on growth parameters of tuberose (Polianthes tuberosa L.) cv. Single.
Sahu et al. Effect of plant growth retardants and their time of application on flower quality attributes of African marigold (Tagetes erecta L.)
CN109076938B (zh) 一种香叶树水培育苗种植方法
CN109496762A (zh) 一种烟草苗期的蓟马防控方法
CN108967068A (zh) 一种辣椒种子育苗种子方法
CN114903041B (zh) 一种种子处理剂、制备方法和种子处理方法及应用
CN106258735A (zh) 一种海桐种子简约育苗方法及由其育成的海桐苗
CN113575266A (zh) 一种杏快速播种培育壮苗的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20211102