γ射線在菊花誘變育種上之應用
γ射線在菊花誘變育種上之應用
台中區農業改良場/許謙信、洪惠娟、黃勝忠
菊花具有花色、花形繁多,易進行產期調節,可周年栽培生 產,瓶插壽命佳等優點,為台灣地區栽培面積最廣之大宗切花。為求 新品種之育成,除了雜交育種外,利用體細胞誘變及組織培養技術繁 殖亦是可行之途徑。

菊花之放射線誘變育種自1980年代,即陸續有多位學者進行研 究,並有尋找出體細胞變異之品系,體細胞變異易為肉眼觀察所獲, 常在花瓣上顯現,而利用花瓣培養可以獲得非鑲嵌體之植株,以不同培植體培養,誘發之不定芽亦可發現變異植株,這些來自不同器官誘 發之變異常利用組織培養方式以獲得新品系之植物繁殖來源,而且常 應用於花色上之選拔,本試驗探討誘導花瓣上獲得不同顏色突變之γ 射線照射適期,利用 組織培養技術於突變花瓣上誘發不定芽,以期 得到顏色突變的新品系。

菊花黃秀芳、黑心黃、荷 蘭白及桃姬品種於不同時間種 植,摘心後十天停止電照。試 驗各組依序分別於11月25日、30日、12月5日、10 日、15日停止電照。12月23日行γ射線照射,即於停 止電照後8、13、18、23、28日照射γ射線,照射劑 量為0.5、1.0、1.5、2.0 krad,各組摘心後留三側枝, 每處理三株,共照射9個側枝。調查不同照射劑量及 不同照射時期之變異花瓣數。
菊花經誘變得到顏色變異之花瓣,自田間採回,以清水沖洗後,以NaOCl 1%加0.1% Tween 20於超音波下振盪10分鐘後,再以NaOCl 1%加0.1% Tween 20,手搖振盪滅菌15分鐘, 於無菌操作箱內以無菌水清洗三次,將變異部份切為0.5~1cm片段,置於培養基上。培養基成 分為 1/2MS 大量元素,全量MS微量元素,加入myo-inositol 100mg/l、Glycine 2mg/l 、Nicotinic acid 0.5mg/l、Pyridoxin-HCl 0.5mg/l、Thiamine-HCl 1mg/l ,另加入NAA 0.2或0.5mg/l、BA 1或 2mg/l、蔗糖30g/l、培養基調整pH至5.7後,加入洋菜8g/l,加熱分裝瓶中,經高溫高壓殺菌釜 (121℃、1.1kg/cm 2 ) 15分鐘滅菌後使用。培養瓶置於室溫25℃,電照16hr、光強度1500Lux下 培養,觀察變異花瓣培養之生長發育情形。
結果顯示桃姬品種得到之變異花瓣數最多,其中以停止電照後23天或28天照射1.0 krad, 平均每個芽體約可得到30片突變花瓣最多,0.5 krad 照射者次之,2.0照射者因輻射傷害之 故,頂芽多枯死不長,植株生育不良,1.5 krad照射亦有部份因輻射傷害而枯死之情形發生, 熄燈8、13或18天照射0.5或1.0 krad者,或有變異發生但變異花瓣數少,故變異發生之機率與 芽體分化之階段有關。荷蘭白品種熄電後23天,照射1.5或2.0 krad,每芽得到約16片突變花 瓣。黃秀芳僅觀察到少數突變,黑心黃則未發現任何突變。
菊花之花瓣培養,以1/2 MS大量元素,全量MS微量元素及有機添加物,NAA 0.2或 0.5mg/l,BA 1或2mg/l,培養後約45天長芽,然品種間誘發不定芽之難易差異很大,長芽後經 30天可移出種植於田間,開花證實可得顏色變異的植株。
表一、菊花桃姬品種於不同時機照射γ射線發生變異之花瓣數*
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照射 |
照射時間(短日天數) |
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|
8 |
13 |
18 |
23 |
28 |
|
||||||
|
Org |
DC |
Org |
DC |
Org |
DC |
Org |
DC |
Org |
DC |
||
|
0.5 |
7 |
0 |
54 |
0 |
20 |
0 |
200 |
0 |
152 |
5 |
438 |
|
1.0 |
0 |
0 |
21 |
0 |
0 |
0 |
225 |
4 |
502 |
7 |
759 |
|
1.5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
67 |
1 |
37 |
0 |
105 |
|
2.0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
合計 |
7 |
0 |
75 |
0 |
20 |
0 |
492 |
5 |
691 |
12 |
1302 |
|
*每處理3株每株摘心後留3側枝,數據仍持續調查中。 a:含1白色變異4紫色變異, |
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表 二 、菊花荷蘭白品種於不同時期照射γ射線發生變異之花瓣數
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照射劑量(Krad) |
照射時間(短日天數) |
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|
8 |
13 |
18 |
23 |
1 28 |
||
|
0.5 |
0 |
164 |
0 |
3 |
0 |
167 |
|
1.0 |
10 |
127 |
45 |
16 |
1 |
199 |
|
1.5 |
0 |
53 |
1 |
111 |
2 |
167 |
|
2.0 |
- |
- |
- |
186 |
- |
186 |
|
合計 |
10 |
344 |
46 |
316 |
3 |
719 |
|
*每處理3株每株摘心後留3側枝。 |
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農業部臺中區農業改良場