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太空环境通过高真空、微重力、强辐射、高能粒子辐射、交变磁场及其它因素的单独或复合作用,影响植物的生长发育,诱发植物体不同水平的突变。这是扩大遗传变异,创造新种质和培育新品种的重要方法之一。本研究以草地早熟禾品种‘纳苏’(Poa pratensis L. ‘Nassau’)为试材,通过“神舟”三号飞船(SZ-3)(飞行时间为162hr,近地点为200km,远地点为343km,舱内温度为15~25℃,气压为105Pa)进行搭载处理。未搭载种子为对照,经地面种植后研究了太空环境在个体水平、细胞水平、代谢水平以及分子水平等不同层次上的诱变效应,取得如下结果: 太空环境处理后,草地早熟禾种子发芽率为74.57%,仅高于CK2.89%,说明太空环境对草地早熟禾种子发芽率影响不大。但太空环境处理后,叶片数、分蘖数和株高的变异幅度分别为2~81 片、0~26 个和3~155mm,变化范围明显扩大。平均叶片宽度和最大叶片宽度分别达到2.43mm 和5.5mm,宽于对照0.47mm 和2.3mm。在1293 株处理植株中,根据形态学指标进行筛选,初步确定3 株突变植株,快速生长突变植株(PM1)、皱叶矮化突变植株(PM2)和嵌合体突变植株(PM3)。分株繁殖成为株系,进行下列研究: 对太空环境处理后草地早熟禾变异株系叶片的外观形态、表面结构、解剖结构和叶肉细胞的超微结构进行了观察和测量。结果表明,3 个突变株系叶片均明显增宽、厚度减小;叶肉细胞的平均直径明显减少。PM1 株系表皮细胞的平均直径与CK差异不显著,PM2和PM3株系表皮细胞的平均直径则比CK明显减小。进一步分析表明,PM1、PM2和PM3株系叶片宽度增加主要是由于细胞数目的增加;而叶片厚度减小的原因是叶肉细胞变小。太空环境也使草地早熟禾叶片表面结构发生了改变。三个突变株系的叶片气孔密度增大,气孔面积减小,单位视野中气孔所占面积比则变化不大。因此其气孔分布更密,气孔更小,有利于水分的蒸腾扩散。超微结构观察的结果表明,各突变株系叶肉细胞及叶绿体的超微结构均发生了较大的改变。三个突变株系叶肉细胞中的叶绿体均呈近球形,并向细胞中央聚