全 文 ：Vol. 32 No.1
Mar. 2014
第 32卷 第 1期
2014年 3月
经 济 林 研 究
Nonwood Forest Research
收稿日期：2013-06-18
基金项目：湖南省教育厅项目“山核桃属植物离子注入诱变育种的研究”（06A082）。
作者简介：龚洪恩（1981—），男，河南夏邑人。硕士，工程师，主要从事经济林育种与栽培方面的研究。E-mail：gonghongen1981@163.com。
通讯作者：吕芳德（1953—），男，湖南永州人。教授，主要从事经济林栽培育种方面的教学和科研工作。
伞树 Acacia saligna (Labill.) H. L. Wendl.为
含羞草科 Mimosaceae金合欢属 Acacia常绿乔木
或灌木。其树形优美，形状似伞，茎干挺拔，枝
桠开张，小叶翠绿，为二回羽状复叶，花球形，
红色。可广泛用作庭院和行道绿化树种，对肥力
要求不高，颇耐干热 [1]。金合欢属植物种类丰富，
全世界有 1 200多种 [2]，广泛分布于热带和亚热
带地区 [3]，我国金合欢属植物主要分布于西南及
华南热带亚热带地区，尤以云南为最多 [4]。金合
欢属植物生态特性良好，适应能力强，易于栽培
种植 [5-6]，因此，具有较好的应用价值和开发前
景 [7]。本试验中通过测定 N和 Ti离子注入的不
同处理中伞树幼苗叶绿素含量的变化，研究离子
注入与伞树叶绿素含量之间的变化关系，旨在为
生产实践提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
伞树种子（采自埃塞俄比亚）、80%丙酮、
石英砂、碳酸钙粉。
离子注入对伞树幼苗叶绿素含量的影响
龚洪恩 1，吕芳德 2a,2b，陈传松 1，和红晓 3
（1.中国林业科学研究院 亚热带林业实验中心，江西 分宜 336600；2.中南林业科技大学 a. 经济林培育与保护
省部共建教育部重点实验室；b. 经济林培育与利用湖南省 2011协同创新中心，湖南 长沙 410004；3.湘西自治
州林业科学研究所，湖南 吉首 416000）
摘 要：为给今后的研究和生产提供参考，利用 LZD-1000型离子注入机对伞树种子进行离子注入处理，研究离
子注入对伞树幼苗叶绿素含量的影响，并进行了相关分析。结果表明：经 N和 Ti 2种离子注入后，伞树幼苗叶
绿素 a、叶绿素 b以及总量均呈现出相似的变化趋势，符合“存活率—剂量”关系式，验证了“马鞍型”存活曲
线，N离子源效果更好。
关键词：伞树；离子注入；叶绿素；相关性
中图分类号：S687 文献标志码：A 文章编号：1003—8981(2014)01—0140—04
Effects of ion implantation on chlorophyll content in Acacia saligna seedlings
GONG Hong-en1, LYU Fang-de2a,2b, CHEN Chuan-song1, HE Hong-xiao3
(1. The Experimental Centre of Subtropical Forestry, CAF, Fenyi 336600, Jiangxi, China; 2.a. Key Laboratory of Cultivation
and Protection for Non-Wood Forest Trees, Ministry of Education; b. 2011 Cooperative Innovation Center of Cultivation and
Utilization for Non-Wood Forest Trees of Hunan Province, Central South University of Forestry & Technology, Changsha
410004, Hunan, China; 3. Forestry Institute of Xiangxi Municipality, Jishou 416000, Hunan, China)
Abstract: In order to provide a reference for research and production in the future, ions were implanted into Acacia
saligna seed by using LZD-1000 ion implanter, effects of ion implantation on chlorophyll content in A. saligna seedlings
was researched and their correlation was analyzed. The results indicate that after N and Ti ions are implanted, quantity of
chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll in A. saligna seedlings show a similar change trend, according with the
relation of survival rate-dosage. The saddle type of survival curve is verifi ed, and the N ion source has better effect.
Key words: Acacia saligna; ion implantation; chlorophyll; correlation
DOI:10.14067/j.cnki.1003-8981.2014.01.031
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1.2 试验仪器
LZD-1000型离子注入机（成都同创材料表面
新技）、755型紫外可见光光度计、电子天平（感
量 0.01 g）、研钵、棕色容量瓶、小漏斗、定量滤
纸、吸水纸、擦镜纸、滴管等。
1.3 试验方法
1.3.1 试验材料的处理
离子注入处理在中南林业科技大学离子注入
实验室完成。选取大小一致、颗粒饱满的伞树种子，
放入 LZD-1000型离子注入机样盘进行处理。离
子源为 N和 Ti 2种离子，注入能量为 30 keV[8]，
束流为 10 mA，每 21 s注入 1次，每次注入 3 s，
注入剂量分为 200×1014、400×1014、600×1014、
800×1014、1 000×1014、1 200×1014 ion/cm2[9]，处
理均在 10－ 3 Pa真空度下进行，以不做离子注入
的种子为对照，共 7个试验处理。
处理后，将种子于 80 ℃恒温水浴中进行催芽
处理 [10]，然后将种子置于装有少量蒸馏水的培养
皿中，于 20～ 25 ℃恒温培养箱内进行发芽培养，
每天用清水换洗 [11]。把发芽的种子种入花盆，待
长出幼苗时进行叶绿素含量测定。
1.3.2 叶绿素含量的测定 [12]
称取剪碎的各处理新鲜叶片 0.2 g，分别放入
研钵中，加少量石英砂、碳酸钙粉和 2～ 3 mL
80%丙酮，研成匀浆，再加 80%丙酮 10 mL，继
续研磨至组织变白。静置 3～ 5 min。然后过滤到
25 mL棕色容量瓶中，并定容。将叶绿体色素提取
液倒入光径 1 cm的比色皿内。以 80%丙酮为空白，
在波长 663 nm和 645 nm下测定吸光度。3次重复。
1.4 数据计算
Ca＝ 12.72A663－ 2.59A645；
Cb＝ 22.88A645－ 4.67A663；
Ca＋ b＝ Ca＋ Cb。
式中，Ca和 Cb分别表示叶绿素 a、b的质量浓度
（mg·L－ 1），A663和 A645分别表示在波长 663 nm
和 645 nm下测定的吸光度值。
按下式计算组织中单位鲜质量的各色素的含量：
叶绿体色素的含量＝（色素质量浓度 ×
提取液体积×稀释倍数）/样品鲜质量。
2 结果与分析
2.1 离子注入对叶绿素含量的影响
2.1.1 离子注入对叶绿素 a含量的影响
离子注入对叶绿素 a含量的影响见图 1。从图
1可以看出，经 N离子注入处理后，随着注入剂
量的增加，伞树幼苗叶绿素 a的含量先是逐渐降
低，当剂量达到 400×1014 ion/cm2时，开始逐渐升
高，当剂量达到 800×1014 ion/cm2时，出现 1个波
峰值，然后随着剂量的逐渐加大，叶绿素 a的含
量又逐渐降低，呈“马鞍型”曲线 [13]；经 Ti离子
注入处理后，随着注入剂量的增加，伞树叶绿素 a
的含量先是降低，然后升高，再降低，再升高，
最后急剧降低，呈“双马鞍型”曲线 [14]，第 1个
波峰值出现在 400×1014 ion/cm2处，第 2个波峰
值出现在 1 000×1014 ion/cm2 处，在剂量 0 ～
1 000×1014 ion/cm2内，变化比较平缓，当剂量超
过 1 000×1014 ion/cm2后，叶绿素 a的含量急剧下
降，说明短时间内叶绿素 a受到严重损伤。
图 1 离子注入对叶绿素 a含量的影响
Fig. 1 Effect of ion implantation on chlorophyll a content
2.1.2 离子注入对叶绿素 b含量的影响
离子注入对叶绿素 b含量的影响见图 2。从图
2可以看出，经 N离子注入处理后，随着注入剂量
的增加，伞树幼苗叶绿素 b的含量变化与叶绿素 a
的变化基本相似，呈“马鞍型”变化曲线，波峰值
也在 800×1014 ion/cm2处；经 Ti离子注入处理后，
伞树幼苗叶绿素 b的含量变化与叶绿素 a的变化也
基本相似，呈“双马鞍型”变化曲线，波峰值分别
在 400×1014 ion/cm2和 800×1014 ion/cm2处，在剂量
0～ 1 000×1014 ion/cm2内，变化较平缓，当剂量超
过 1 000×1014 ion/cm2后，叶绿素 b的含量也急剧下
降，说明短时间内叶绿素 b同样受到严重损伤。
2.1.3 离子注入对总叶绿素含量的影响
离子注入对总叶绿素含量的影响见图 3。从图
142 第 1期龚洪恩，等：离子注入对伞树幼苗叶绿素含量的影响
图 2 离子注入对叶绿素 b含量的影响
Fig. 2 Effect of ion implantation on chlorophyll b content
3可以看出，经 N离子注入处理后，伞树幼苗总
叶绿素含量变化与叶绿素 a的含量变化基本相似；
经 Ti离子注入处理后，伞树叶绿素的总含量与叶
绿素 a、b的含量变化基本相似。
2.2 离子注入与叶绿素含量的相关性
2.2.1 N离子注入剂量与叶绿素含量的相关性
N 离子注入剂量与叶绿素含量的相关性见
表 1。由表 1可知，N离子注入剂量与叶绿素 a、
叶绿素 b以及叶绿素总含量之间均呈现显著相关，
相关系数分别为 0.686、0.694和 0.689，说明离子
注入剂量对叶绿素含量有着显著的影响；叶绿素
a含量与叶绿素总含量呈现极显著相关，叶绿素 b
含量与叶绿素总含量呈现显著相关。
表 1 N离子注入剂量与叶绿素含量的相关性†
Table 1 Correlation between N ion implantation dosage and chlorophyll content
因 素
Factor
叶绿素 a含量
Chlorophyll a content
叶绿素 b含量
Chlorophyll b content
总叶绿素含量
Total chlorophyll content
离子注入剂量
Ion implantation dosage
相关系数 Correlation coeffi cient － 0.686* － 0.694* － 0.689*
显著性 Signifi cance 0.044 0.042 0.043
叶绿素 a含量
Chlorophyll a content
相关系数 Correlation coeffi cient 1 0.525 0.965**
显著性 Signifi cance 0.113 0.000
叶绿素 b含量
Chlorophyll b content
相关系数 Correlation coeffi cient 1 0.729*
显著性 Signifi cance 0.032
† “**”表示在 P≤ 0.01水平极显著相关，“*”表示在 P≤ 0.05水平显著相关。下同。
“**” indicates very signifi cant correlation at P≤ 0.01 level, and “*” indicates signifi cant correlation at P≤ 0.05 level. The same as below.
图 3 离子注入对总叶绿素含量的影响
Fig. 3 Effect of ion implantation on total chlorophyll content
2.2.2 Ti离子注入剂量与叶绿素含量的相关性
Ti 离子注入剂量与叶绿素含量的相关性见
表 2。由表 2可知，Ti离子注入剂量与叶绿素 a、
叶绿素 b含量以及叶绿素总含量之间相关性均不
显著，但叶绿素 a、叶绿素 b含量以及叶绿素总含
量之间均呈现极显著相关。
表 2 Ti离子注入剂量与叶绿素含量的相关性
Table 2 Correlation between Ti ion implantation dosage and chlorophyll content
因 素
Factor
叶绿素 a含量
Chlorophyll a content
叶绿素 b含量
Chlorophyll b content
总叶绿素含量
Total chlorophyll content
离子注入剂量
Ion implantation dosage
相关系数 Correlation coeffi cient － 0.632 － 0.296 － 0.600
显著性 Signifi cance 0.064 0.259 0.077
叶绿素 a含量
Chlorophyll a content
相关系数 Correlation coeffi cient 1 0.990** 0.999**
显著性 Signifi cance 0.000 0.000
叶绿素 b含量
Chlorophyll b content
相关系数 Correlation coeffi cient 1 0.994**
显著性 Signifi cance 0.000
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3 结论与讨论
经N和Ti 2种离子注入后，伞树幼苗叶绿素 a、
叶绿素 b以及叶绿素总量均呈现出相似的变化趋
势，即先降低，然后回升，再降低的变化趋势，
符合存活率—剂量关系式 [15]，也验证了“马鞍型”
存活曲线。在峰值前面叶绿素受到的损伤较小，
在峰值后面受到的损伤较为严重。
离子注入剂量与叶绿素含量的相关性分析结果
表明，N离子注入剂量与伞树叶绿素含量显著相关，
而 Ti离子注入剂量与伞树叶绿素含量相关性不显
著，说明 N离子注入伞树更容易产生突变体。
本试验结果表明，应选用N离子作为离子源，
注入能量为 30 keV，束流大小为 10 mA，每 21 s
注入 1次，每次注入 3 s，剂量控制在 800×1014
ion/cm2范围为宜，处理均在10－3 Pa真空度下进行。
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[本文编校：闻 丽 ]