摘 要：通过从对大青杨（Poplus ussuriensis）无性系叶芽用秋水仙碱诱导处理获得的变异株进行的形态特征及染色体鉴定，证实所获得的4个变异株均为多倍体，这些变异株在形态特征方面具有巨大性，苗期在高生长和地径生长均表现突出，染色体鉴定证实其多倍性，具有巨大潜在的商业和生产应用价值。

关键词：大青杨;多倍体诱导;叶面积;气孔;染色体检测

一、材料与方法

1.试验材料

供试材料来源于经选优后已消除年龄及位置效应的12个大青杨无性系穗条。

2.试验方法

（1）药物处理方法。将穗条按无性系编号扦插于齐齐哈尔市爱华林场温室中，每个无性系分为5组，每组50个穗条，做好标记。待叶芽破芽苞展开后，用棉球蘸事先已配制好的秋水仙碱液（其浓度分别为0.0%、0.1%、0.2%、0.5%、1.0%），按顺序放于参试的无性系叶芽上，每天在棉球上滴药3次，处理时间维持6d。

随时观察被处理的叶芽的反应及生长情况，并注意剔除未被处理或处理后叶芽死亡的穗条，在秋后，剪取枝条，保存，翌年按编号剪成穗条，扦插，观察各系号形态，选择形态巨大者，与未处理无性系在秋季苗木停止生长后，进行叶面积和气孔辅助鉴定，对变异株在秋后取穗条与未处理无性系穗条经水培发根，取根作染色体鉴定。

（2）叶面积和气孔辅助鉴定方法

①叶面积辅助鉴定方法：取供试苗木上，分上、中、下三个部位各取三片叶子，采用坐标方格量测叶面积。

②气孔辅助鉴定方法：取供试苗木叶片，撕取叶背面的下表皮，放载玻片上，盖上盖玻片，在显微镜下观察，同时用测微尺对气孔的长、宽进行测量统计分析。

（3）染色体鉴定方法

①切取根尖，于200C浸入0.2%秋水仙碱液中，处理5h（最佳处理时间10-15：30）。

②固定：用卡诺固定液（甲醇：醋酸3：1）固定0.5h以上。

③酸解：用1NHCL在600C恒温水浴中准确处理14min。

④醋酸地衣红染色：用蒸溜水洗去HCL，放在载玻片上，滴一滴醋酸地衣红染液，直到茎尖染为深红色为适，用盖玻片压片。

⑤镜检、计数、拍照：选取染色体分散良好的细胞拍照，计数。

二、结果

通过近4a的诱导、选择，从近6000个处理穗条中，从形态外观上符合育种目标的单株仅4株，分别对它们进行了编号及进行了叶面积及气孔辅助鉴定和染色体鉴定，证实其确为加倍植株，其形态特征描述如下：

1号变异株：叶大、前钝，正面浅绿色，茎条节间长，叶片在茎上微下垂。

2号变异株：叶大、长椭园形，前钝尖，正面深绿色，茎条节间短促，叶片下垂，覆盖茎条。

3号变异株：叶大、厚、前钝，正面深绿色，茎条粗壮、节间短促，叶片与茎成直角。

4号变异株：叶大、厚、有皱折、叶脉突出，正面深绿色，茎条节间长，叶片在茎上微下垂。

三、讨论

1.关于诱导率低的原因探讨

研究发现，大青杨叶芽的油脂较其它杨树叶芽多得多，油脂呈黄色，对叶芽起保护作用，它给水溶性药物处理带来很大困难。1999年春，处理的叶芽是叶芽刚刚萌动，秋后调查，均未发现有变异株出现。我们改进处理方法，既处理时间改在叶芽破苞后，芽已完全开放时，处理起了作用，秋季调查，发现有4个变异株。统计分析，诱导变异率非常低。针对油脂问题，我们也曾采取用乙醚去脂后，再进行药物处理的方法，但由于多次处理对芽伤害太大，造成叶芽生长畸形或死亡，未获得满意的变异株。

2.药物处理浓度的选择

研究发现，不同浓度的秋水仙碱对大青杨叶芽的诱导效率明显不同，0.1%浓度的秋水仙碱，处理后叶芽均无反应，0.2%浓度的秋水仙碱，处理后，有部分叶芽变黑，后死亡（占48%），并产生部分变异株（占0.3～0.5%），0.5%浓度的秋水仙碱，处理后，大部分分芽发黑，后死亡，一部分未变黑，后叶死亡，1.0%浓度的秋水仙碱，处理后，芽几乎全部变黑死亡。从整个实验看，以0.2%浓度的秋水仙碱液对大青杨叶芽处理最为有效。

研究证明，这一系列浓度的秋水仙碱应当不至于造成芽的死亡，因而造成芽死亡的主要原因是，由于药物处理是在圃地和温室，棉球水份蒸发很快，同时还每天继续滴加秋水仙堿液，它会造成秋水仙碱浓度急剧上升，对叶芽的毒害作用不断加强;另一方面是由于阳光的作用，秋水仙碱不断分解，毒素积累，会对叶芽产生毒害作用。毒害作用的累加，是造成叶芽死亡的主要原因。

3.变异株的辅助鉴定

研究证实，多倍体在形态特征方面具有巨大性，如叶片面积大、叶片厚及气孔大等，因此，完全可以利用植株的上述形态特征，间接地对多倍体植株的倍性进行辅助鉴定。

（1）叶面积的统计分析。变异株叶片正面呈黑绿色，大而厚。变异株与对照在苗高、地径、叶面积大小上差异均十分显著，其中变异株-1表现的最为突出。

（2）气孔长、宽的比较分析。从苗木相同部位叶子下表皮气孔的长、宽进行显微测量的结果显示，变异株的气孔均比对照大，且差异显著。

4.变异株的染色体鉴定

从根尖制作的染色体片中，各观察了30个细胞，确定了它们的染色体数目。鉴定结果表明，大青杨体细胞染色体数目2n=38。诱导的变异株体细胞染色体比较复杂，为具有各种染色体数量的混倍体，这与Casen在1970年用低浓度秋水仙碱液处理杨树枝产生的是混倍体结论相同，比较鉴定结果认定诱导的4个变异株，1、2、3号为四倍体，4号为八倍体。

四、结语

在经秋水仙碱诱导大青杨染色体加倍群体中，共选择出四个变异株，与对照相比在形态特征方面差异显著，这些变异株在形态特征方面具有巨大性，苗期在高生长和地径生长均表现十分突出，特别它是由选择出的优良个体进一步加倍获得，其遗传增益是在优良个体遗传基础上的，可直接用于营林生产，同时，这些变异株具有潜在的巨大商业价值和生产应用价值。

作者简介：戚匹儒（1973-）男，黑龙江克东籍，大学学历，高级工程师，主要从事林业规划设计、工程造林、林业工程管理与技术指导工作。