科创中国

1.课题来源与背景

在观叶植物的育种中，主要以筛选自然变异为主，效率低。辐射诱变育种的突变率高，变异稳定快，可在较短时间内育出新品种，极大地丰富育种工作中的原材料。本课题来源于中国科学院知识创新工程重要方向项目"重离子与生物体相互作用的微观过程及效应研究"和中国科学院近代物理研究所所长基金项目。

2.技术原理与性能指标

重离子束辐照白花紫露草诱变育种的基本原理是结合重离子束诱变的突变率高以及紫露草属植物对辐射反应敏感的特点，利用碳离子束辐照其茎尖后，扞插培养，根据新生植株的表型筛选突变体。其性能指标如下:

1）观赏价值提高:与对照相比，经碳离子束辐照得到的突变体具有茎杆紫色、叶片随温度降低出现粉色斑块，且斑块颜色深浅与面积随温度发生变化的特征，观赏价值提高。突变体粉色叶片总叶绿素含量降低了***%，花青素苷含量是对照的***倍。

2）突变性状稳定:该突变体易于栽培，扞插繁殖即可。迄今该突变体已扩繁至数千株，突变性状一直保持稳定。3）突变表型可控:通过设置温度在22°C/8C(白天/夜间)，12h/12h，培养10天，使突变体新生叶片出现粉色斑块。

3.技术的创新性与先进性

1)本项目首次利用碳离子束辐照常绿植物白花紫露草进行诱变育种，诱变技术先进，是观叶植物育种方法的重要创新。

2）)在重离子束辐照花卉植物诱变育种的相关报道中，变异性状在繁殖过程中容易恢复，不稳定。本项目中得到的彩叶突变体具有茎杆紫色、叶片随温度降低出现粉色斑块，且斑块颜色深浅与面积随温度发生变化的特征，性状稳定，观赏价值提高。

3）建立了突变体叶片控制技术。通过分析突变体表型与环境条件的相关性，改变温度条件，实现了对突变体叶片颜色的调控，延长了观赏时期。

4.技术的成熟程度，适用范围和安全性

白花紫露草彩叶突变体性状稳定，易于繁殖，养护管理粗放。与对照相比，该突变体茎杆直立，更适合盆栽;色彩鲜艳，可以弥补城市淡花季节色彩单调的缺憾;适宜在季节分明、日最低温在0°C以上的地区种植，可以达到四季景观不断变化的效果。

5.应用情况及存在的问题

目前，重离子束辐照花卉植物诱变育种的分子机理还不太清楚，因而在诱变过程中随机性较大，需要开展分子生物学方面的工作做进—步阐释。