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摘要[目的]利用太空船搭载薰衣草（Lavandula angustifolia Mill.）种子，通过栽培试验观测其诱变后代搭载效应，探讨太空环境对薰衣草精油品质的诱变效应。[方法]搭载诱变材料为薰衣草74262种子。[结果]搭载后薰衣草植物学性状差异明显，初选出19份诱变材料，精油主要化学成分基本没有改变，但其含量有明显的差异，19份诱变后代中精油化学组分达到或优于标准的有6种，分别为L073、L079、L0711、L0712、L0714、L0716。[结论]该研究可为薰衣草太空诱变育种及种质创制提供新的理论依据，为今后薰衣草品种改良及产业持续发展提供优质品种。
关键词薰衣草；太空诱变；精油；成分；鉴定
中图分类号S573+.9文献标识码A文章编号0517-6611（2014）14-04211-02
Analysis and Identification of Chemical Constituents of the Essential Oil of Lavender（Lavandula angustifolia Mill.） Induced by Space Flight
HU Lianhua， LU Zhe et al（The 65 Regiment of Agricultural Division 4 of Xinjiang Production and Construction Corps， Yining， Xinjiang 835000； Institute of Agricultural Sciences， Agricultural Division 4 of Xinjiang Production and Construction Corps， Yining， Xinjiang 835000）
Abstract[Objective] The lavender seeds were carried by the spaceship to study the space flight effects of the chemical constituents of the essential oil and discuss the mutagenic effects of outer space environment on oil quality of lavender. [Method] The mutagenic material was lavender 74262 seeds. [Result] The botany traits of lavender were significantly different and 19 mutagenesis descendant materials were chose. Chemical constituents of the essential oil of lavender remained conspicuously intact， but the contents of oil showed obvious difference， there were 6 mutagenesis descendant materials（L073， L079， L0711， L0712， L0714， L0716） which chemical components of essential oil reached or surpassed the standard. [Conclusion] The study lays a new theoretical basis for space mutation breeding of lavender and its germplasm created， and provides good cultivars for its cultivar improvement and sustainable development of its industry.
AbstractLavender； Space mutation； Oil； Constituent； identification
太空育種也称为航天诱变育种、空间诱变育种或空间技术育种，是利用返回式卫星搭载作物种子，经过太空微重力、高真空、宇宙辐射和交磁场等地面不可模拟的特殊环境诱发变异，然后返回地面种植选育新品种的一种作物育种技术。与地面常规育种相比，太空育种具有变异频率高、变异幅度大、有益变异多、变异稳定快、缩短育种周期等优点[1-2]。我国航天育种研究开始于1987年，到目前为止，已利用返回式卫星先后进行了1000多个品种的种子和生物材料的空间搭载试验，在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上诱变培育出一批新的突变型和具有优良性状的新品种[3-6]。
薰衣草作为重要的芳香植物，其鲜花提取的芳香油广泛应用于芳香疗法、杀虫灭菌、环境清新、食品、饲料加香以及医疗卫生中[7-8]。但由于薰衣草遗传基础狭窄，在品种选育及杂种优势利用上很难有较大突破，因此进行太空诱变是创造其种质资源的重要途径。薰衣草太空育种目前正处于探索阶段，为此，笔者以薰衣草74262为试验材料，对其太空诱变后代精油品质进行分析探讨，旨在探讨太空环境对薰衣草精油品质的诱变效应，以期为薰衣草太空诱变育种及种质创制提供新的理论依据，为今后薰衣草品种改良及产业持续发展提供优质品种。
1材料与方法
1.1搭载诱变材料2004年100 g薰衣草74262种子搭载我国第20颗返回式科学与技术实验卫星进行太空育种，经过18 d的太空旅行，返回地面的种子有42 g。74262为中国科学院于20世纪60年代从法国引进的真薰衣草品系。 1.2太空诱变薰衣草突变体选育方法太空诱变薰衣草种子返地后，经过赤霉素处理，于2004年11月播种。2005年春开始发芽生长，2005年秋季收获种苗3 980株，定植0.27 hm2。2006年对定植种苗进行精心管理，并通过植株株型、株高、株幅、花色、花轮数、中轮小花数、花萼色等性状与对照的比较，进行初步的选择。2007年6月开花期时进行针对性选择，选择出表现优良的单株19株，2007年10月对选择的单株采条并扦插扩繁，2008～2013年经过反复扦插扩繁、选育，共扩繁面积0.67 hm2，2013年对薰衣草诱变后代进行了精油提取分析。
1.3太空诱变薰衣草突变体精油化学组分分析
1.3.1材料与设备。新鲜诱变薰衣草后代花穗，2013年6月由新疆兵团第四师农业科学研究所提供，采摘时间为12：00～14：00。
1.3.2太空诱变薰衣草突变体精油的提取。于薰衣草盛花期取新鲜薰衣草花穗200 g，置入5 L圆底烧瓶中，加水直到淹没植物材料为止。用水蒸气蒸馏装置提取精油，加热后在第1滴精油滴出45～60 min后，结束蒸馏。静置15～20 min，油水分离，取油水分离器上层的油层为精油。
2结果与分析
从表1可以看出，太空薰衣草精油的主要化学成分并没有因种子被搭载而发生明显异变，太空诱变薰衣草突变体精油主要化学成分基本没有改变，但其含量有明显差异。薰衣草精油的主要成分分别为芳樟醇、乙酸芳樟酯、薰衣草醇、乙酸薰衣草酯、石竹烯、龙脑、樟脑等。根据薰衣草精油国家标准，决定精油品质的组分有芳香醇、乙酸芳樟酯、樟脑[9]。对样品精油成分进行对比分析，所选的19种薰衣草突变体中，精油化学组分达到或优于标准的有6种，分别为L073、L079、L0711、L0712、L0714、L0716。
3结论与讨论
太空育种是国家种子工程的一个组成部分，在良种培育方面具有特殊的优势。对于太空搭载薰衣草品系的种子，通过播种、后代植物学性状调查测定，出现了19种变异体，说明薰衣草的基因型对太空环境诱变有敏感性，这为增强太空環境的诱变效应选择合适的材料提供了理论依据。对太空诱变处理的薰衣草突变体精油化学组分进行检测分析，其诱变体之间精油成分差异明显，而且太空诱变育种可以优化薰衣草精油的主要化学组分。通过多年的试验证明，这种变异得到了稳定遗传。这一结果可认为是由于空间辐射与微重力环境的复合效应。微重力条件对薰衣草精油细胞起到了胁迫作用，使细胞的各个结构在此胁迫作用下呈现出种种不适应。因此，太空诱变育种有利于选育出精油化学组分提高的薰衣草新品种，是薰衣草种质资源创新的快捷有效的途径之一。
参考文献
[1] 张琰，卓丽环，赵亚洲.太空搭载对百子莲SP1代生长特性的影响[J].上海农业学报，2010，26（1）：46-49.
[2] 李世娟，诸叶平，孙开梦，等.中国太空育种现状及其前景展望[J].中国农学通报，2005，21（1）：159-162.
[3] 郑伟，郭泰，王志新，等.航天搭载大豆SP2农艺性状诱变效应初报[J].核农学报，2008，22（5）：563-565.
[4] 刘梅，史振声.太空诱变效应研究进展[J].种子，2008，27（9）：60-63.
[5] 郭亚华，谢立波，王雪，等.辣椒空间诱变育种技术创新与新品种（品系）的选育[J].核农学报，2004，8（4）：205-208.
[6] 王志芬，苏学合，闰树林，等.太空搭载桔梗种子SP1代的生物学效应研究[J].核农学报，2004，18（4）：323-324.
[7] 陈和平，周贺新，贺瑞振，等.薰衣草的研究进展[J].农垦医学，2005，27（2）：142-145.
[8] 张秋霞，江英，张志强.薰衣草精油的研究进展[J].香料香精化妆品，2006（6）：21-24.
[9] 上海香料研究所.中华人民共和国国家标准：中国薰衣草（精）油（GB/T12653-2008）[S].北京：中国标准出版社，2009.
关键词薰衣草；太空诱变；精油；成分；鉴定
中图分类号S573+.9文献标识码A文章编号0517-6611（2014）14-04211-02
Analysis and Identification of Chemical Constituents of the Essential Oil of Lavender（Lavandula angustifolia Mill.） Induced by Space Flight
HU Lianhua， LU Zhe et al（The 65 Regiment of Agricultural Division 4 of Xinjiang Production and Construction Corps， Yining， Xinjiang 835000； Institute of Agricultural Sciences， Agricultural Division 4 of Xinjiang Production and Construction Corps， Yining， Xinjiang 835000）
Abstract[Objective] The lavender seeds were carried by the spaceship to study the space flight effects of the chemical constituents of the essential oil and discuss the mutagenic effects of outer space environment on oil quality of lavender. [Method] The mutagenic material was lavender 74262 seeds. [Result] The botany traits of lavender were significantly different and 19 mutagenesis descendant materials were chose. Chemical constituents of the essential oil of lavender remained conspicuously intact， but the contents of oil showed obvious difference， there were 6 mutagenesis descendant materials（L073， L079， L0711， L0712， L0714， L0716） which chemical components of essential oil reached or surpassed the standard. [Conclusion] The study lays a new theoretical basis for space mutation breeding of lavender and its germplasm created， and provides good cultivars for its cultivar improvement and sustainable development of its industry.
AbstractLavender； Space mutation； Oil； Constituent； identification
太空育種也称为航天诱变育种、空间诱变育种或空间技术育种，是利用返回式卫星搭载作物种子，经过太空微重力、高真空、宇宙辐射和交磁场等地面不可模拟的特殊环境诱发变异，然后返回地面种植选育新品种的一种作物育种技术。与地面常规育种相比，太空育种具有变异频率高、变异幅度大、有益变异多、变异稳定快、缩短育种周期等优点[1-2]。我国航天育种研究开始于1987年，到目前为止，已利用返回式卫星先后进行了1000多个品种的种子和生物材料的空间搭载试验，在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上诱变培育出一批新的突变型和具有优良性状的新品种[3-6]。
薰衣草作为重要的芳香植物，其鲜花提取的芳香油广泛应用于芳香疗法、杀虫灭菌、环境清新、食品、饲料加香以及医疗卫生中[7-8]。但由于薰衣草遗传基础狭窄，在品种选育及杂种优势利用上很难有较大突破，因此进行太空诱变是创造其种质资源的重要途径。薰衣草太空育种目前正处于探索阶段，为此，笔者以薰衣草74262为试验材料，对其太空诱变后代精油品质进行分析探讨，旨在探讨太空环境对薰衣草精油品质的诱变效应，以期为薰衣草太空诱变育种及种质创制提供新的理论依据，为今后薰衣草品种改良及产业持续发展提供优质品种。
1材料与方法
1.1搭载诱变材料2004年100 g薰衣草74262种子搭载我国第20颗返回式科学与技术实验卫星进行太空育种，经过18 d的太空旅行，返回地面的种子有42 g。74262为中国科学院于20世纪60年代从法国引进的真薰衣草品系。 1.2太空诱变薰衣草突变体选育方法太空诱变薰衣草种子返地后，经过赤霉素处理，于2004年11月播种。2005年春开始发芽生长，2005年秋季收获种苗3 980株，定植0.27 hm2。2006年对定植种苗进行精心管理，并通过植株株型、株高、株幅、花色、花轮数、中轮小花数、花萼色等性状与对照的比较，进行初步的选择。2007年6月开花期时进行针对性选择，选择出表现优良的单株19株，2007年10月对选择的单株采条并扦插扩繁，2008～2013年经过反复扦插扩繁、选育，共扩繁面积0.67 hm2，2013年对薰衣草诱变后代进行了精油提取分析。
1.3太空诱变薰衣草突变体精油化学组分分析
1.3.1材料与设备。新鲜诱变薰衣草后代花穗，2013年6月由新疆兵团第四师农业科学研究所提供，采摘时间为12：00～14：00。
1.3.2太空诱变薰衣草突变体精油的提取。于薰衣草盛花期取新鲜薰衣草花穗200 g，置入5 L圆底烧瓶中，加水直到淹没植物材料为止。用水蒸气蒸馏装置提取精油，加热后在第1滴精油滴出45～60 min后，结束蒸馏。静置15～20 min，油水分离，取油水分离器上层的油层为精油。
2结果与分析
从表1可以看出，太空薰衣草精油的主要化学成分并没有因种子被搭载而发生明显异变，太空诱变薰衣草突变体精油主要化学成分基本没有改变，但其含量有明显差异。薰衣草精油的主要成分分别为芳樟醇、乙酸芳樟酯、薰衣草醇、乙酸薰衣草酯、石竹烯、龙脑、樟脑等。根据薰衣草精油国家标准，决定精油品质的组分有芳香醇、乙酸芳樟酯、樟脑[9]。对样品精油成分进行对比分析，所选的19种薰衣草突变体中，精油化学组分达到或优于标准的有6种，分别为L073、L079、L0711、L0712、L0714、L0716。
3结论与讨论
太空育种是国家种子工程的一个组成部分，在良种培育方面具有特殊的优势。对于太空搭载薰衣草品系的种子，通过播种、后代植物学性状调查测定，出现了19种变异体，说明薰衣草的基因型对太空环境诱变有敏感性，这为增强太空環境的诱变效应选择合适的材料提供了理论依据。对太空诱变处理的薰衣草突变体精油化学组分进行检测分析，其诱变体之间精油成分差异明显，而且太空诱变育种可以优化薰衣草精油的主要化学组分。通过多年的试验证明，这种变异得到了稳定遗传。这一结果可认为是由于空间辐射与微重力环境的复合效应。微重力条件对薰衣草精油细胞起到了胁迫作用，使细胞的各个结构在此胁迫作用下呈现出种种不适应。因此，太空诱变育种有利于选育出精油化学组分提高的薰衣草新品种，是薰衣草种质资源创新的快捷有效的途径之一。
参考文献
[1] 张琰，卓丽环，赵亚洲.太空搭载对百子莲SP1代生长特性的影响[J].上海农业学报，2010，26（1）：46-49.
[2] 李世娟，诸叶平，孙开梦，等.中国太空育种现状及其前景展望[J].中国农学通报，2005，21（1）：159-162.
[3] 郑伟，郭泰，王志新，等.航天搭载大豆SP2农艺性状诱变效应初报[J].核农学报，2008，22（5）：563-565.
[4] 刘梅，史振声.太空诱变效应研究进展[J].种子，2008，27（9）：60-63.
[5] 郭亚华，谢立波，王雪，等.辣椒空间诱变育种技术创新与新品种（品系）的选育[J].核农学报，2004，8（4）：205-208.
[6] 王志芬，苏学合，闰树林，等.太空搭载桔梗种子SP1代的生物学效应研究[J].核农学报，2004，18（4）：323-324.
[7] 陈和平，周贺新，贺瑞振，等.薰衣草的研究进展[J].农垦医学，2005，27（2）：142-145.
[8] 张秋霞，江英，张志强.薰衣草精油的研究进展[J].香料香精化妆品，2006（6）：21-24.
[9] 上海香料研究所.中华人民共和国国家标准：中国薰衣草（精）油（GB/T12653-2008）[S].北京：中国标准出版社，2009.