全 文 ：58 2016 年第 32 卷第 5 期
林 业 与 环 境 科 学
Forestry and Environmental Science
60Co-γ辐照对洋紫荆种子发芽及幼苗生长的影响*
徐佳琦 1 戚嘉敏 1 朱 雯 1 许逸林 1 奚如春 1,2
（1. 华南农业大学林学与风景园林学院，广东 广州 510642；
2. 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室，广东 广州 510642）
摘要 分别采用 0，20，40，60，80，100 Gy剂量的 60Co-γ射线辐射洋紫荆 (Bauhinia variegata)种
子，观察测定其种子发芽率和幼苗生长指标，研究辐照对洋紫荆种子的诱变效应。结果表明，在 0~100
Gy辐射剂量内，随着辐照剂量的增加，洋紫荆种子发芽率出现先下降再上升的趋势，由 51.66%(20 Gy)
降至 42.66%(60 Gy)，又升高至 54.33%(100 Gy)。一定剂量的辐照能促进胚根的生长，其中 20 Gy的辐射
下平均胚根长度为 3.28 cm，显著大于对照组（2.49 cm）（P<0.05）。40~60 Gy辐射剂量使种子发芽率和幼
苗成活率降低。各辐照处理对幼苗苗高、地径生长具有明显抑制作用，幼苗生长 6个月后，各辐照组苗
高、地径均显著小于对照组（P<0.05），同时对叶片分裂角度也具有一定的抑制作用但幼苗未出现致畸形
态。
关键词 洋紫荆；60Co-γ辐照；诱变育种；生长指标
中图分类号 ：S335.2+1 文献标识码：A 文章编号：2096-2053（2016）05-0058-05
Effects of 60 Co-γ Ray Irradiation on the Seed Germination and Seedling
Growth of Bauhinia variegata
XU Jiaqi1 QI Jiamin1 ZHU Wen1 XU Yilin1 XI Ruchun1,2
(1.College of Forestry and Landscape Architecture, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642, China；
2. Key Laboratory for Innovative Development and Utilization of Forest Plant Germplasm, Guangzhou, Guangdong 510642, China)
Abstract Different doses(0, 20, 40, 60, 80, 100 Gy) of 60Co-γ ray irradiation were applied to the dry
Bauhinia variegata seeds and the effects on seed germination and seedling growth were investigated to explore
the mutagenic effects of radiation. The results showed that with the increase of radiation the seed germination rate
decreased first and rise again, decreasing from 51.66%(20 Gy) to 42.66%(60 Gy) and rising to 54.33%(100 Gy) after
6 months. Irradiation can promote the growth of the radical, the radical increased from 2.49 cm in the control group
to 3.28 cm. Seed germination rate and seedling survival rate were reduced in the irradiation treatment of 40~60 Gy.
The inhibition effect on seedling height and its ground diameter growth were found by radiation after seedling grew
for six months. Also, the inhibition effect were found on the angle of leaf. However, no obvious deformity in the
seedling morphology was found.
Key words Bauhinia variegata; 60Co-γ radiation; mutation breeding; growth index
* 基金项目：广东省森林植物种质创新与利用 (2010A060801011)。
第一作者：徐佳琦（1993— )，女，硕士研究生，研究方向经济林栽培与利用 , E-mail: 306934157@qq.com。
通信作者：奚如春（1963— )，男，教授，主要从事经济林栽培与利用、植物养分与生理研究 , E-mail：xirc2006@scau.edu.cn。
洋紫荆 (Bauhinia variegata) 为豆科 (Leguminosae)
羊蹄甲属落叶乔木树种 [1]。其树冠形状饱满，花
色艳丽多彩，花量繁茂，为城市园林景观应用的
优良树种 [2-4]。近年来，该树种已在华南地区园林
59徐佳琦等：60Co-γ 辐照对洋紫荆种子发芽及幼苗生长的影响
绿化中得到广泛应用 [5-7]。
辐射诱变育种技术可打破性状连锁、促进基
因重组和提高基因突变率，创造出自然界没有或
者少有的新品种类型和性状，具有育种时间短、
在保持某个品种多数优良性状的基础上改善一两
个不良性状等优势 [8-10]，已在生产中得到了大量的
运用并取得了显著成果，对生物种业的发展起到
了重要推动作用 [11]。
近年来，辐射育种在农作物、花卉及果树的
研究创新方面都取得了非常优异的成果，但关
于林木辐射育种的报道并不多，目前仅见于杉
木 (Cunninghamia lanceolata）、 毛 白 杨 (Populus
tomentosa)、 榆 树 (Ulmus pumila ) 和 松 树 (Pinus
sp.) 等树种，洋紫荆种质资源改良与创制技术研
究至今鲜有报道，未见相关成果发表。本文以其
种子为材料，采用 60Co-γ 辐照技术，测定分析经
辐照后其种子萌发和幼苗生长等性状指标的变化，
以期探索最佳育种辐射剂量并获得稳定的诱变个
体，为种质创制提供技术指导 [12]。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
本研究试验地设在广州市华南农业大学启
林北教学试验基地，位于 112 ° 57 ′ ~114 ° 3 ′ E，
22° 26′ ~23° 56′ N，属于南亚热带海洋性季风气
候，日照充足，终年气温相对较高，年平均温度
为 22 ℃。一年中大部分时间雨量充沛，雨季明
显，年降水量 1 736 mm 左右，雨季 (4—9 月 ) 降
水量约占全年的 85% 左右。年蒸发量 1 700~1 800
mm，年日照时数 1 800~2 100 h。
1.2 钴源
华南农业大学辐照中心的 60Co-γ 射线源，辐
射剂量率是 8.33 rad · min-1。
1.3 种子采集与处理
于 2015 年 5 月下旬在华南农业大学校园采集
洋紫荆荚果，经室内自然风干脱粒得其干种子。
选用网袋分别盛装标记，0~5 ℃冰箱冷藏备用。
1.4 辐照试验设计
1.4.1 辐照 2015 年 7 月进行辐照处理，设置
0( 对照 )，20，40，60，80，100 Gy 共 6 个辐照
剂量，每个剂量选取饱满种子 100 粒，3 次重复。
1.4.2 催芽 种子经辐照后，采用托盘层沙催
芽，置于 YRG-400 恒温发芽箱中，培养温度设为
25±2 ℃，定时喷水保持湿润，进行暗培养，持续
催芽 11 d，直到没有种子发芽为止，催芽第 1，2，
3 天测量种子胚根长度。
1.4.3 芽苗移植 种子开始萌发时，每天记录一
次萌发种子数，并将萌发种子植入育苗容器袋 (6
cm×10 cm)，基质为黄心土∶泥炭土∶珍珠岩 =
1 ∶ 1 ∶ 1 的混合物，覆土深度为种子厚度的 3
倍，移栽苗前期需进行遮阴 ( 遮光度 75%)，置于
温室，并定期喷洒多菌灵 800 mg · L-1 溶液，常
规管理。芽苗移栽生长 2 个月后转入规格为 30
cm×35 cm 的无纺布大容器袋中继续温室培养。
1.5 幼苗生长指标测定方法
于 2015 年 9 月调查苗木成活率，并在各处理
组中随机抽取 30 株苗木，2015 年 9 月—2016 年 1
月观察记录苗高、地径和叶片分裂角度等生长指
标。苗高测量采用卷尺，精度 0.01 m；地径采用
数显游标卡尺，精度 0.01 mm；叶片开张角度采用
量角器，精度 1°。
1.6 数据处理与分析
运用 Microsoft excel 2007 和 SPSS 22.0 进行数
据分析和绘图。
2 结果与分析
2.1 辐照对种子发芽特性的影响
2.1.1 辐照对种子发芽率的影响 图 1 为不同辐
照剂量处理下洋紫荆种子的种子发芽率。经过 0
（对照组），20，40，60，80，100 Gy 处理后，层
沙催芽的种子发芽率分别为：44.00%，51.66%，
43.66%，42.66%，48.33% 和 54.33%，方差分析
表明各剂量辐照对发芽率的影响整体差异不显著。
当辐射剂量为 40，60 Gy 时，发芽率低于对照
组；辐射剂量为 20，80，100 Gy 时，发芽率高于
于对照组。
2.1.2 辐照对胚根生长的影响 图 2 为层沙催芽
过程中不同辐照剂量下洋紫荆干种子的胚根平均
长度变化。图 2 表明，催芽第一天 (7 月 14 日 ) 到
催芽第三天 (7 月 16 日 )，0（对照组），20，40，
60，80，100 Gy 辐射剂量下的平均胚根长度分别
为 2.49，3.28，2.83，2.25，2.89，2.84 cm，除 60
Gy 处理组平均胚根长度小于对照组，其余处理组
均大于对照组，说明辐照能促进种子胚根生长，
一定程度上可以刺激种子萌发，各剂量辐照对胚
根生长的影响差异极显著 (P<0.01)。
林 业 与 环 境 科 学　2016 年第 32 卷第 5 期60
图 1 不同辐照处理洋紫荆种子发芽率
注：不同小写字母表示不同剂量处理间在 α= 0.05 水平差
异显著。
图 2 不同辐照处理的洋紫荆干种子胚根长度
图 3 不同辐照处理的洋紫荆幼苗成活率
2.2 辐照对幼苗成活率的影响
图 3 为经不同剂量辐照处理后的洋紫荆幼
苗成活率。由图 3 可知，0（对照组），20，40，
60，80 和 100 Gy 辐照剂量的幼苗成活率分别为
37.67%，38.67%，34.67%，35.67%，38.67% 和
45.33%，方差分析表明，各剂量辐照对成活率的
影响整体差异不显著。当辐照剂量为 40，60 Gy
时，幼苗成活率低于对照组，其余高于对照组。
2.3 辐照对幼苗生长性状指标的影响
2.3.1 辐照对苗高的影响 图 4 为 2015 年 9 月至
2016 年 1 月辐照处理洋紫荆幼苗苗高的变化特征。
由图 4 可以看出，9 份月到次年 1 月份，0（对照
组），20，40，60，80，100 Gy 辐射剂量下的苗高
平均增长速率分别为：10.86，9.79，9.94，8.90，
8.89，9.01 cm/ 月，各辐照组苗高生长较对照组
缓慢。2016 年 1 月份不同辐射剂量下的幼苗平均
苗高分别为 57.22，52.06，47.89，52.6，48.01 和
48.06 cm，所有辐照组的平均苗高都比对照组低。
方差分析结果表明：试验末期时 (1 月份 ) 各组幼
苗苗高差异极显著 (P<0.01)，由图 4 可知，对照组
苗高大于其他处理，说明辐照可一定程度上抑制
幼苗的高生长。
2.3.2 辐照对地径的影响 图 5 为 2015 年 9 月至
2016 年 1 月辐照处理洋紫荆幼苗地径的变化特征。
由图 5 可以看出，9 月份到次年 1 月份，0（对照
组），20，40，60，80，100 Gy 辐射剂量下的地
径平均增长速率分别为：0.78，0.60，0.53，0.59，
0.58，0.61 mm/ 月，各处理组地径生长速率较对照
组缓慢。2016 年 1 月份不同辐射剂量下幼苗的平
均地径分别为 6.58，5.73，5.48，5.68，5.69 和 5.7
mm，辐照处理组的平均地径均小于对照组，方差
分析表明，辐照后第六个月幼苗地径差异极显著
(P<0.01)，对照地径显著粗于其他辐照处理，说明
辐照对幼苗地径生长也具有抑制作用。
2.3.3 辐照对叶片分裂角度的影响 图 6 为 2015
年 10 月至 2016 年 1 月辐照处理洋紫荆幼苗叶片
分裂角度的变化特征。由图 6 可以看出，2016
年 1 月份 0（对照组），20，40，60，80，100 Gy
辐射剂量下叶片分裂的平均角度分别为 73.87°，
68.51°，66.04°，71.64°，70.22°，73.86°，各剂量辐
照对幼苗叶片分裂角度的影响差异显著 (P<0.05)，
辐照组叶片分裂的平均角度均小于对照组，叶片
稍变窄，说明辐照对叶片平均分裂角度也有一定
抑制作用。
3 结论与讨论
不同剂量辐射洋紫荆种子后，在 40，60 Gy
辐射剂量下，种子发芽率低于对照组；在 80，100
Gy 辐射剂量下发芽率高于对照组。在 40，60 Gy
辐射剂量下，幼苗成活率低于对照组，其余高于
对照组。同时辐照对幼苗苗高、地径及叶片分裂
角度起到抑制作用。
刘振伟等 [13] 研究指出，辐照对生姜 (Rhizoma
61
zingiberis) 幼 苗 期 生 长 表 现 出 明 显 的 抑 制 作
用。而张悦等 [14] 认为，辐照对五味子 (Fructus
schisandrae) 幼苗生长初期的抑制作用并不明显，
而是两三个月后幼苗的苗高受抑制现象才明显。
更多学者坚持的观点是辐照对植物的生长普遍有
抑制作用，但抑制效应会因为不同植物而表现出
差异，抑制表现时间和抑制部位也有差异 [15-16]。
在本文中，辐射作用对幼苗的苗高、地径、叶片
分裂角度的抑制作用表现明显，但辐射常见的致
畸作用在洋紫荆幼苗形态上没有明显的表现。这
注：不同小写字母表示不同剂量处理间幼苗苗高在 α= 0.05 水平差异显著。
图 4 不同辐照处理的洋紫荆幼苗苗高
注：不同小写字母表示不同剂量处理间幼苗地径在 α= 0.05 水平差异显著。
图 5 不同辐照处理的洋紫荆幼苗地径
注：不同小写字母表示不同剂量处理间叶片分裂角度在 α= 0.05 水平差异显著。
图 6 不同辐照处理的洋紫荆幼苗叶片分裂角度
徐佳琦等：60Co-γ 辐照对洋紫荆种子发芽及幼苗生长的影响
林 业 与 环 境 科 学　2016 年第 32 卷第 5 期62
可能是因为幼苗生长期较短，辐照效应未能充足
表达。相关研究也表明，某一高剂量对幼苗初期
生长具有抑制作用，并认为，这是由于辐照抑制
细胞分裂，使细胞死亡率比低剂量更小 [17]。
要想确定洋紫荆种子的适宜辐射剂量，应该
依据其萌动状态、辐射后第一年的幼苗突变率和
两三年内树苗的生长表现选择，而且洋紫荆是多
年生植物，辐照的影响作用不会在 1 年内充分表
现出来，而是要经过两三年的生长才能表现出辐
照的效果 [18]。因此，洋紫荆的辐射诱变育种技术
有待进一步观察研究。
参考文献
[1] 黄伟锋, 黄雁婷, 李艺伟. 3种羊蹄甲属乔木的形态辨识
[J]. 中国园艺文摘, 2013, 30(9): 153-154.
[2] 方福钟. 宫粉紫荆容器扦插育苗技术研究[J]. 福建热作
科技, 2015, 40(2): 11-13.
[3] 周萱. 广州城市道路绿化树种配置调查与评价[D]. 广
州: 仲恺农业工程学院, 2013.
[4] 刘粹纯, 黄伟锋. 羊蹄甲属乔木的文化寓意极其园林应
用[J]. 现代园艺, 2012(4): 44.
[5] 涂桂永. 宫粉紫荆在城市园林中的应用[J]. 现代园艺,
2013(8): 146.
[6] 宁绮珍. 广州市城市道路绿地景观设计研究[D]. 广州:
华南理工大学, 2012.
[7] 刘连海, 唐昌亮, 文才臻, 等. 洋紫荆的文化内涵及其园
林利用价值[J]. 林业与环境科学, 2016, 32(3): 104-107.
[8] 潘志刚, 游应天. 中国主要外来树种引种栽培[M]. 北京:
科学出版社, 1994.
[9] 张小静, 陈富. 辐射育种及其在马铃薯育种中的应用前
景[J]. 现代农业科技, 2008(13): 14-15.
[10] 张日清, 丁植磊, 张勖, 等. 油茶育种研究进展[J]. 经济
林研究, 2006, 24(4): 1-8.
[11] 陈子元. 从辐射育种的发展来展望航天育种的前景[J].
核农学报, 2002, 16(5): 261-263.
[12] 易立飒, 李文峰, 崔之益, 等. 60Co-γ辐照对广宁红花
油茶种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 华南农业大学学
报, 2014, 35(5): 93-97.
[13] 刘振伟, 史秀娟, 任清盛, 等. 生姜60Co-γ辐照诱变育
种研究[J]. 核农学报, 2010, 24(1): 36-40.
[14] 张悦, 徐海军, 魏殿文. 五味子辐射育种初报[J]. 国土
与自然资源研究, 2009(3): 90-91.
[15] 田杰, 赵宪忠, 董泽锋, 等. 观赏植物辐射诱变育种的研
究进展[J]. 河北林业科技, 2012(1): 55-56, 67.
[16] 曹芙. 60Co-γ辐照两种豆科牧草种子的诱变效应分析
[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2011.
[17] 徐冠仁. 植物诱变育种学[M]. 北京: 中国农业出版社,
1996: 111-112.
[18] 邹德炎. 茶树辐照育种的几个问题的探讨[J]. 湖北农
业科学, 1981(9): 31-33.