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摘 要：研究了3个百子莲品种种子经太空诱变后开花指标的变化。结果表明，太空诱变后，BB品种种群的开花比例明显提高，但花期明显变短、花朵数明显减少；DBH、DB早花2个品种的开花比例明显下降，但花葶高度明显降低。
关键词：太空诱变；百子莲；开花比例；开花周期；开花指标
中图分类号 S68 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）21-25-03
百子莲（Agapanthus）属植物是原产南非的多年生根茎类花卉，花葶纤长，花序硕大，花色白色至深蓝色，花期长，叶片雅致，是高档的切花花材，又是园林绿化的良好材料。近几年国内学者先后对百子莲属不同品种进行了引种栽培、种子生物学、栽培基质、种质资源收集、切花保鲜、花芽分化、组织培养等研究[1-3]，但对百子莲育种尤其是非常规育种方面还没有太多报道；与此同时，空间诱变技术蓬勃发展，以变异频率高、变异稳定快、变异类型丰富等优点受到国内外育种学家的重视[4]。本研究选择百子莲属3个性状优良品种的种子进行太空搭载，与地面种子进行对照播种，分析太空诱变对百子莲3个品种3a生苗开花特性以及光合特性指标的影响，比较各材料经搭载处理和未搭载处理（对照）之间的性状差异，分析其变异规律，为获得百子莲优良品种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料 百子莲（Agapanthus praecox ssp. orientalis ‘Big Blue’）、（Agapanthus praecox ssp. orientalis‘Extra Large Special Dark Blue’）、（Agapanthus praecox ssp. orientalis‘Dark Blue’）早花型3个品种种子分成2组，一组经卫星搭载（处理）；另一组未经卫星搭载（地面对照）。其中卫星搭载组搭载返回式“长征”二号丙运载返回式卫星进行了15d的轨道运行，高度为200～300km，返回式卫星所处的真空度为10-9～10-5Pa，微重力为10-3～10-5g。对照组在地面于常温下干燥保存。
2009年10月，对百子莲3个品种BB、DBH、DB早花进行换盆，采用红色花盆种植太空搭载组，采用绿色花盆种植地面对照组，参照张伟燕对百子莲属种子生物学特性研究得出的结论并进行改良，栽培介质均采用蛭石∶沙=3∶1进行配比，定期对其进行浇水、除草、去除干枯叶片。2010年4月至2012年8月进行实验。
1.2 试验方法 试验在上海农林职业技术学院校内温室进行。
1.2.1 开花特性的田间观测 对百子莲3个品种的3a生苗搭载组和对照组的开花特性指标进行标记，定期对百子莲抽葶期、破蕾期（始花期）、盛花期、结实期、花葶高、花朵数等开花指标以及相应的分蘖数、株高、叶长、叶宽等生长指标进行观测和记录，统计试验数据并分析其变化规律。
1.2.2 数据处理 采用Excel对数据进行记录，运用SPSS 13.0统计软件对数据进行分析统计。
2 结果与分析
2.1 太空诱变对百子莲开花比例的影响 对太空搭载百子莲及对照种群开花比例进行观察（表1）。结果表明，BB搭载组73株有33株开花，开花比例为45.2%，而对照组88株仅12株开花，开花比例为13.6%；且3个品种中除了BB搭载组开花比例大于对照组（45.2%>13.6%）外，DBH、DB早花搭载组开花比例均远远小于对照组；开花比例依次为BB搭载组>DBH对照组>DB早花对照组>DBH搭载组>DB早花搭载组>BB对照组。进一步对其开花物候及开花情况进行观察。
表1 太空诱变对百子莲开花的影响
[处理＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&总株数/开花株数＼&开花比例（%）＼&总株数/开花株数＼&开花比例（%）＼&总株数/开花株数＼&开花比例（%）＼&太空搭载＼&73/33＼&45.2＼&57/22＼&38.6＼&92/18＼&19.6＼&ck＼&88/12＼&13.6＼&13/8＼&61.5＼&12/6＼&50＼&]
图1 太空诱变百子莲及对照开花比例比较
2.2 太空诱变对百子莲开花物候期的影响 由图2可知，太空搭载百子莲各品种间开花进程存在一定的差异。百子莲BB搭载组始花最早，为5月24日，DB对照组最晚，为6月4日；花期结束以BB对照组最晚，为8月10日，DBH搭载组与对照组花期结束最早，为7月31日。其中除DB对照组开花进程呈单峰曲线外，其余各搭载组与对照组均呈现多峰状态。
太空搭载百子莲3个品种平均花期集中在46.7～49.75d（表2）且品种间存在一定的差异。BB、DBH、DB早花3个品种搭载组的花期都短于对照组，且变异幅度BB>DBH>DB早花；除了BB搭载组与对照组存在明显差异外（P=0.008<0.05），其余2个品种搭载组与对照组差异不明显。
图2 太空诱变百子莲及对照开花进程比较 表2 太空诱变百子莲花期及方差分析
[处理＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&花期（d）＼&变幅＼&P（0.05）＼&花期（d）＼&变幅＼&P（0.05）＼&花期（d）＼&变幅＼&P（0.05）＼&太空搭载＼&46.7±0.615＼&-3.05＼&0.008*＼&46.73±0.442＼&-1.02＼&0.277＼&48.72±0.609＼&-0.95＼&0.424＼&ck＼&49.75±0.698＼&＼&＼&47.75±0.940＼&＼&＼&49.67±0.803＼&＼&＼&]
注：*表示P在0.05水平上差异显著。
图3 太空诱变百子莲及对照花期比较
2.3 太空诱变对百子莲开花指标的影响 由表3和图4可知，太空搭载百子莲3个品种的花葶长度和每个花序的花朵数均是搭载组小于对照组。经太空搭载后，BB的平均花葶高度从105cm降至96.45cm，DBH、DB早花的平均花葶高度分别从105.5cm、127.67cm降至87.45cm、89.89cm；且变异幅度DBH>BB>DB早花。同时BB、DBH、DB早花3个品种SP1代植株的每个花序的花朵数也出现了不同程度的减少，分别从104.08、98.13、102.33减至91.06、91.86、94.89，变异幅度BB>DB早花>DBH。利用方差分析进一步检验变异差异性。
表3 太空诱变百子莲及对照开花指标的比较
[开花
指标＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&X±S.d＼&Range＼&（ck）X±
S.d＼&Range＼&变幅＼&X±S.d＼&Range＼&（ck）X±
S.d＼&Range＼&变幅＼&X±S.d＼&Range＼&（ck）X±
S.d＼&Range＼&变幅＼&花葶高度（cm）＼&96.45±3.832＼&36～125＼&105.0±9.034＼&46～141＼&-8.55＼&87.45±4.195＼&40～112＼&105.5±4.590＼&83～123＼&-18.05＼&89.89±5.153＼&36～121＼&127.67±7.923＼&101～160＼&-7.78＼&花朵数（个）＼&91.06±1.661＼&74～108＼&104.08±3.543＼&80～121＼&-13.02＼&91.86±2.185＼&70～110＼&98.13±3.441＼&94～108＼&-6.27＼&94.89±3.444＼&60～121＼&102.33±4.702＼&95～125＼&-7.44＼&]
图4 太空诱变百子莲及对照开花指标比较
表4 太空诱变百子莲开花指标方差分析
[品种＼&花葶高度＼&花朵数＼&BB＼&0.311＼&0.001*＼&DBH＼&0.023*＼&0.145＼&DB早花＼&0.001*＼&0.270＼&]
注：*表示P在0.05水平上差异显著。
方差分析结果表明，太空搭载百子莲DBH、DB早花2个品种的花葶高度与ck对比差异显著（P0.05≥0.023、0.001），BB品种的花朵数与ck对比差异显著（P0.05≥0.001）；其余均差异不明显。
2.4 太空诱变对百子莲繁殖能力的影响 田间观察发现，太空搭载组样本的萌蘖株大部分都多于ck；从表5和图5可以看出，BB、DBH 2个品种分蘖数与地面对照相比，分蘖能力增强，且BB品种的分蘖能力明显高于对照，P=0.000远远小于0.05；但DB早花品种却出现了相反的情况，分蘖水平下降。
表5 太空诱变百子莲分蘖数的变化
[处理＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&分蘖数
（个）＼&变幅（%）＼&分蘖数
（个）＼&变幅（%）＼&分蘖数
（个）＼&变幅（%）＼&太空搭载＼&3.04±0.175＼&2.6＼&3.38±0.307＼&0.23＼&1.57±0.246＼&-1.68＼&ck＼&0.44±0.151＼&＼&3.15±0.492＼&＼&3.25±0.641＼&＼&]
图5 太空诱变百子莲及对照分蘖数比较
表6 太空诱变百子莲分蘖数方差分析
[品种＼&分蘖数＼&BB＼&0.000*＼&DBH＼&0.258＼&DB早花＼&0.021*＼&]
3 结论与讨论
3.1 太空诱变对百子莲开花特性的影响 太空诱变后，BB、DBH、DB早花3个品种植株群体的开花比例发生了一定的变化，但变异方向和幅度存在一定的差异。BB种群搭载组的开花比例明显高于对照组，表明在一定程度上太空诱变提高了其开花株数；而DBH、DB早花搭载组开花比例均远远小于对照组，表明搭载对百子莲品种开花比例的影响各不相同，与品种本身密切相关。开花进程除DB对照组开花进程呈单峰曲线外，其余各搭载组与对照组均呈现多峰状态。
3个品种搭载组与对照组相比，花期、单花序花朵数、花葶高度均发生了不同程度的变化。BB种群在诱变后花期变短、每个花序花朵数变少，而DBH、DB早花诱变后花葶高度明显变短。这可以为后续选育花葶矮化品种提供一定的依据。
3.2 太空诱变对百子莲繁殖能力的影响 BB、DBH 2个品种分蘖数与地面对照相比，分蘖能力增强；但DB早花品种却出现了相反的情况，分蘖水平下降；表明空间条件对百子莲繁殖能力存在一定的影响但正负不定[5]。
参考文献
[1]张伟艳.百子莲属种子生物学和幼苗生长特性研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2006.
[2]冯晓迎.百子莲切花保鲜及低温贮藏的研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2009.
[3]魏佳.百子莲属五个品种开花生物学特性的研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2009.
[4]温贤芳，张龙，戴维序，等.天地结合开展我国空间诱变育种研究[J].核农学报，2004，18（4）：241-246.
[5]汤泽生，杨军，赵燕，等. 航天诱变凤仙花SP1代花、果实和种子的研究[J].西华师范大学学报：自然科学版，2005，26（1）：47-51.
（责编：施婷婷）
关键词：太空诱变；百子莲；开花比例；开花周期；开花指标
中图分类号 S68 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）21-25-03
百子莲（Agapanthus）属植物是原产南非的多年生根茎类花卉，花葶纤长，花序硕大，花色白色至深蓝色，花期长，叶片雅致，是高档的切花花材，又是园林绿化的良好材料。近几年国内学者先后对百子莲属不同品种进行了引种栽培、种子生物学、栽培基质、种质资源收集、切花保鲜、花芽分化、组织培养等研究[1-3]，但对百子莲育种尤其是非常规育种方面还没有太多报道；与此同时，空间诱变技术蓬勃发展，以变异频率高、变异稳定快、变异类型丰富等优点受到国内外育种学家的重视[4]。本研究选择百子莲属3个性状优良品种的种子进行太空搭载，与地面种子进行对照播种，分析太空诱变对百子莲3个品种3a生苗开花特性以及光合特性指标的影响，比较各材料经搭载处理和未搭载处理（对照）之间的性状差异，分析其变异规律，为获得百子莲优良品种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料 百子莲（Agapanthus praecox ssp. orientalis ‘Big Blue’）、（Agapanthus praecox ssp. orientalis‘Extra Large Special Dark Blue’）、（Agapanthus praecox ssp. orientalis‘Dark Blue’）早花型3个品种种子分成2组，一组经卫星搭载（处理）；另一组未经卫星搭载（地面对照）。其中卫星搭载组搭载返回式“长征”二号丙运载返回式卫星进行了15d的轨道运行，高度为200～300km，返回式卫星所处的真空度为10-9～10-5Pa，微重力为10-3～10-5g。对照组在地面于常温下干燥保存。
2009年10月，对百子莲3个品种BB、DBH、DB早花进行换盆，采用红色花盆种植太空搭载组，采用绿色花盆种植地面对照组，参照张伟燕对百子莲属种子生物学特性研究得出的结论并进行改良，栽培介质均采用蛭石∶沙=3∶1进行配比，定期对其进行浇水、除草、去除干枯叶片。2010年4月至2012年8月进行实验。
1.2 试验方法 试验在上海农林职业技术学院校内温室进行。
1.2.1 开花特性的田间观测 对百子莲3个品种的3a生苗搭载组和对照组的开花特性指标进行标记，定期对百子莲抽葶期、破蕾期（始花期）、盛花期、结实期、花葶高、花朵数等开花指标以及相应的分蘖数、株高、叶长、叶宽等生长指标进行观测和记录，统计试验数据并分析其变化规律。
1.2.2 数据处理 采用Excel对数据进行记录，运用SPSS 13.0统计软件对数据进行分析统计。
2 结果与分析
2.1 太空诱变对百子莲开花比例的影响 对太空搭载百子莲及对照种群开花比例进行观察（表1）。结果表明，BB搭载组73株有33株开花，开花比例为45.2%，而对照组88株仅12株开花，开花比例为13.6%；且3个品种中除了BB搭载组开花比例大于对照组（45.2%>13.6%）外，DBH、DB早花搭载组开花比例均远远小于对照组；开花比例依次为BB搭载组>DBH对照组>DB早花对照组>DBH搭载组>DB早花搭载组>BB对照组。进一步对其开花物候及开花情况进行观察。
表1 太空诱变对百子莲开花的影响
[处理＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&总株数/开花株数＼&开花比例（%）＼&总株数/开花株数＼&开花比例（%）＼&总株数/开花株数＼&开花比例（%）＼&太空搭载＼&73/33＼&45.2＼&57/22＼&38.6＼&92/18＼&19.6＼&ck＼&88/12＼&13.6＼&13/8＼&61.5＼&12/6＼&50＼&]
图1 太空诱变百子莲及对照开花比例比较
2.2 太空诱变对百子莲开花物候期的影响 由图2可知，太空搭载百子莲各品种间开花进程存在一定的差异。百子莲BB搭载组始花最早，为5月24日，DB对照组最晚，为6月4日；花期结束以BB对照组最晚，为8月10日，DBH搭载组与对照组花期结束最早，为7月31日。其中除DB对照组开花进程呈单峰曲线外，其余各搭载组与对照组均呈现多峰状态。
太空搭载百子莲3个品种平均花期集中在46.7～49.75d（表2）且品种间存在一定的差异。BB、DBH、DB早花3个品种搭载组的花期都短于对照组，且变异幅度BB>DBH>DB早花；除了BB搭载组与对照组存在明显差异外（P=0.008<0.05），其余2个品种搭载组与对照组差异不明显。
图2 太空诱变百子莲及对照开花进程比较 表2 太空诱变百子莲花期及方差分析
[处理＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&花期（d）＼&变幅＼&P（0.05）＼&花期（d）＼&变幅＼&P（0.05）＼&花期（d）＼&变幅＼&P（0.05）＼&太空搭载＼&46.7±0.615＼&-3.05＼&0.008*＼&46.73±0.442＼&-1.02＼&0.277＼&48.72±0.609＼&-0.95＼&0.424＼&ck＼&49.75±0.698＼&＼&＼&47.75±0.940＼&＼&＼&49.67±0.803＼&＼&＼&]
注：*表示P在0.05水平上差异显著。
图3 太空诱变百子莲及对照花期比较
2.3 太空诱变对百子莲开花指标的影响 由表3和图4可知，太空搭载百子莲3个品种的花葶长度和每个花序的花朵数均是搭载组小于对照组。经太空搭载后，BB的平均花葶高度从105cm降至96.45cm，DBH、DB早花的平均花葶高度分别从105.5cm、127.67cm降至87.45cm、89.89cm；且变异幅度DBH>BB>DB早花。同时BB、DBH、DB早花3个品种SP1代植株的每个花序的花朵数也出现了不同程度的减少，分别从104.08、98.13、102.33减至91.06、91.86、94.89，变异幅度BB>DB早花>DBH。利用方差分析进一步检验变异差异性。
表3 太空诱变百子莲及对照开花指标的比较
[开花
指标＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&X±S.d＼&Range＼&（ck）X±
S.d＼&Range＼&变幅＼&X±S.d＼&Range＼&（ck）X±
S.d＼&Range＼&变幅＼&X±S.d＼&Range＼&（ck）X±
S.d＼&Range＼&变幅＼&花葶高度（cm）＼&96.45±3.832＼&36～125＼&105.0±9.034＼&46～141＼&-8.55＼&87.45±4.195＼&40～112＼&105.5±4.590＼&83～123＼&-18.05＼&89.89±5.153＼&36～121＼&127.67±7.923＼&101～160＼&-7.78＼&花朵数（个）＼&91.06±1.661＼&74～108＼&104.08±3.543＼&80～121＼&-13.02＼&91.86±2.185＼&70～110＼&98.13±3.441＼&94～108＼&-6.27＼&94.89±3.444＼&60～121＼&102.33±4.702＼&95～125＼&-7.44＼&]
图4 太空诱变百子莲及对照开花指标比较
表4 太空诱变百子莲开花指标方差分析
[品种＼&花葶高度＼&花朵数＼&BB＼&0.311＼&0.001*＼&DBH＼&0.023*＼&0.145＼&DB早花＼&0.001*＼&0.270＼&]
注：*表示P在0.05水平上差异显著。
方差分析结果表明，太空搭载百子莲DBH、DB早花2个品种的花葶高度与ck对比差异显著（P0.05≥0.023、0.001），BB品种的花朵数与ck对比差异显著（P0.05≥0.001）；其余均差异不明显。
2.4 太空诱变对百子莲繁殖能力的影响 田间观察发现，太空搭载组样本的萌蘖株大部分都多于ck；从表5和图5可以看出，BB、DBH 2个品种分蘖数与地面对照相比，分蘖能力增强，且BB品种的分蘖能力明显高于对照，P=0.000远远小于0.05；但DB早花品种却出现了相反的情况，分蘖水平下降。
表5 太空诱变百子莲分蘖数的变化
[处理＼& BB ＼& DBH ＼& DB早花 ＼&分蘖数
（个）＼&变幅（%）＼&分蘖数
（个）＼&变幅（%）＼&分蘖数
（个）＼&变幅（%）＼&太空搭载＼&3.04±0.175＼&2.6＼&3.38±0.307＼&0.23＼&1.57±0.246＼&-1.68＼&ck＼&0.44±0.151＼&＼&3.15±0.492＼&＼&3.25±0.641＼&＼&]
图5 太空诱变百子莲及对照分蘖数比较
表6 太空诱变百子莲分蘖数方差分析
[品种＼&分蘖数＼&BB＼&0.000*＼&DBH＼&0.258＼&DB早花＼&0.021*＼&]
3 结论与讨论
3.1 太空诱变对百子莲开花特性的影响 太空诱变后，BB、DBH、DB早花3个品种植株群体的开花比例发生了一定的变化，但变异方向和幅度存在一定的差异。BB种群搭载组的开花比例明显高于对照组，表明在一定程度上太空诱变提高了其开花株数；而DBH、DB早花搭载组开花比例均远远小于对照组，表明搭载对百子莲品种开花比例的影响各不相同，与品种本身密切相关。开花进程除DB对照组开花进程呈单峰曲线外，其余各搭载组与对照组均呈现多峰状态。
3个品种搭载组与对照组相比，花期、单花序花朵数、花葶高度均发生了不同程度的变化。BB种群在诱变后花期变短、每个花序花朵数变少，而DBH、DB早花诱变后花葶高度明显变短。这可以为后续选育花葶矮化品种提供一定的依据。
3.2 太空诱变对百子莲繁殖能力的影响 BB、DBH 2个品种分蘖数与地面对照相比，分蘖能力增强；但DB早花品种却出现了相反的情况，分蘖水平下降；表明空间条件对百子莲繁殖能力存在一定的影响但正负不定[5]。
参考文献
[1]张伟艳.百子莲属种子生物学和幼苗生长特性研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2006.
[2]冯晓迎.百子莲切花保鲜及低温贮藏的研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2009.
[3]魏佳.百子莲属五个品种开花生物学特性的研究[D].哈尔滨：东北林业大学，2009.
[4]温贤芳，张龙，戴维序，等.天地结合开展我国空间诱变育种研究[J].核农学报，2004，18（4）：241-246.
[5]汤泽生，杨军，赵燕，等. 航天诱变凤仙花SP1代花、果实和种子的研究[J].西华师范大学学报：自然科学版，2005，26（1）：47-51.
（责编：施婷婷）