重离子束作为一种新的辐射诱变育种源，在新品种选育中具有重要的独特地位，为探索高效育种，提升育种技术，开创了一条新途径。中科院近代物理研究所科研人员利用兰州重离子加速器提供的碳离子束对白花紫露草进行诱变育种，筛选到性状稳定、观赏价值提高的彩叶突变体，并于2011年8月30日通过了由甘肃省科技厅组织、中科院兰州分院主持的科技成果鉴定。

鉴定委员会听取了课题组作的研究报告，审阅了科技查新报告以及课题组提供的用户报告等验收材料。经质询讨论，鉴定委员会一致认为：近物所利用重离子辐射技术选育的白花紫露草彩叶突变体，是我国首次利用重离子贯穿处理技术选育出的性状稳定、观赏价值提高、开发前景广阔的花卉植物，达到国际先进水平，一致同意通过科技成果鉴定。

白花紫露草是鸭跖草科，紫露草属常绿草本植物。其植株铺散，叶色美观，宜盆栽观赏，是书橱、几架的良好装饰植物。经碳离子束辐照后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（图1）。温度较高时，突变体叶片为绿色，通过设置合适的温度光照条件，培养10天左右，突变体叶片基部即出现粉色斑块，逐渐变为彩叶。该突变体易于繁殖，养护管理粗放，适宜在季节分明、同时最低温度为0℃以上的地区种植，从而达到四季景观不断变化的效果。

与对照相比，突变体粉色叶片总叶绿素含量降低了77.9%，花青素苷含量提高了33.6倍（图2）。通过对叶片切片的显微观察发现，对照叶片海绵组织呈深绿色，是叶绿素大量累积的结果，下表皮细胞不含色素，而突变体叶片海绵组织部分细胞叶绿素缺失，下表皮部分细胞呈紫色。进一步对叶片叶绿体的观察发现，对照叶片中叶绿体呈纺锤形，类囊体纵向整齐排列，淀粉粒清晰可见。突变体叶片为粉色时，叶片细胞呈空泡状，没有发育完整的叶绿体和类囊体（图3）。

在观叶植物的育种中，主要以自然变异和人工选育为主，效率较低。辐射诱变育种的突变率高，能极大地丰富育种工作中的原材料，甚至可在较短时间内选育出新品种。本项研究工作首次利用碳离子束辐照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。获得的彩叶突变体叶片颜色随温度变化，且实现了对突变体叶片颜色的人为控制。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；性状新颖，更符合花卉育种中求新求异的要求。

研究结果发表于Nuclear Science and Techniques 2011, 2(22):77–83。

图1 白花紫露草对照与突变体的表型比较

图2 白花紫露草对照与突变体叶片色素分析

图3 白花紫露草对照与突变体叶片的叶绿体比较

兰州重离子加速器研究装置信息员供稿