全 文 ：　 核 农 学 报　 ２０１４，２８（１２）：２１３３ ～ ２１３８
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
收稿日期：２０１３⁃１２⁃０２　 接受日期：２０１４⁃０４⁃２７
基金项目：“十二五”农村领域国家科技计划（２０１２ＡＡ１０１２０２），农业科技成果转化资金项目（２０１２ＧＢ２Ｃ６００２６０），山东省玉米育种与栽培技术企
业重点实验室开放课题资助，山东省高等学校青年骨干教师国内访问学者项目
作者简介：赵金涛，男，主要从事玉米遗传育种研究。 Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｚｊｔ＿ｊｉｎｔａｏ＠ １２６． ｃｏｍ
通讯作者：宋希云，男，教授，主要从事作物遗传育种和分子生物学的研究。 Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｓｏｎｇｘｙ＠ ｑａｕ． ｅｄｕ． ｃｎ
文章编号：１０００⁃８５５１（２０１４）１２⁃２１３３⁃０６
高能混合粒子场对玉米幼苗生长及抗氧化系统的影响
赵金涛１ 　 郭新梅１，２ 　 裴玉贺１ 　 赵美爱１ 　 孙欣欣１ 　 任　 瑛１ 　 刘录祥３ 　 宋希云１
（ １ 青岛农业大学农学与植物保护学院 ／青岛市主要农作物种质资源创新与应用重点实验室，
山东 青岛　 ２６６１０９；２ 山东登海种业股份有限公司 ／山东省玉米育种与栽培技术企业重点实验室，
山东 莱州　 ２６１４４８；３ 中国农业科学院作物科学研究所 ／国家农作物基因资源与基因改良
重大科学工程 ／国家农作物航天诱变技术改良中心，北京　 １０００８１）
摘　 要：为了探讨高能混合粒子场处理玉米种子对其幼苗生长及其抗氧化酶活性的影响，以 ０、２７５、
３１５Ｇｙ剂量的高能混合粒子场处理昌 ７ － ２、郑 ５８、Ｋ９１０ 改和 ＤＨ新 ４ 种玉米自交干种子，对 Ｍ１ 的发芽
率、根长、芽长、根数及抗氧化酶活性进行了测定和分析。 结果表明，经高能混合粒子场处理后，４ 种玉
米自交系种子的发芽率和芽长没有显著变化，根长和根数变化显著。 昌 ７ － ２ 的根长、芽长和根数随着
辐照剂量的增加而增加，而其他 ３ 种自交系的变化总体上呈现下降趋势。 郑 ５８ 叶片中 ＳＯＤ 活性随着
辐射剂量的增加而降低，其他 ３ 种玉米自交系叶片中的 ＳＯＤ活性则表现为先升高后下降；辐射处理后，
４ 种玉米自交系叶片中的 ＰＯＤ和 ＣＡＴ活性变化显著；郑 ５８ 的 ＰＯＤ和 ＣＡＴ活性显著性上升，而其他自
交系的 ＰＯＤ和 ＣＡＴ活性则下降；ＭＤＡ含量变化除 ＤＨ新和 Ｋ９１０ 改表现为上升趋势外，其他 ２ 种自交
系均表现为下降趋势。 因此，不同基因型玉米自交系对混合粒子场诱变的敏感性存在差异，在高能混合
粒子场辐射育种中，该结果可为选择最适辐照剂量提供依据。
关键词：高能混合粒子场；玉米自交系；幼苗生长；抗氧化系统；辐射育种
ＤＯＩ：１０􀆰 １１８６９ ／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００⁃８５５１􀆰 ２０１４􀆰 １２． ２１３３
　 　 自 １９８７ 年以来，我国科学家多次利用返回式卫
星、高空气球等搭载植物种子，开展空间技术育种实验
研究，现已育成了 ５０ 多个新品种、新品系，其中包括水
稻、小麦、番茄、青椒和芝麻等，并从中获得一些特异突
变新材料、新种质［１ － ２］。 空间诱变具有变异幅度大，频
率高，稳定性好的特点，作为一种提高突变频率，促进
基因重组，创造新类型的有效手段在当今作物育种中
发挥着重要作用。 空间诱变的重要因素之一是由多种
高能、高传能线密度（ ｌｉｎｅａｒ ｅｎｅｒｓｙ ｔｒａｎｓｆｅｒ， ＬＥＴ）的空
间宇宙射线组成混合辐射场［３ － ６］。 由于空间实验技术
要求高，实验机会有限，因此，探索地面模拟空间环境
因素的试验研究对于有效利用航天技术开展作物诱变
改良具有重要意义。
植物在逆境胁迫处理时，通常会积累大量的活性
氧，从而对植物造成氧化伤害。 因此，在逆境条件下迅
速去除过量的活性氧对植物的生存具有重要的意义。
超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化
氢酶（ＣＡＴ）能够清除细胞内过多的 Ｈ２Ｏ２，以维持细胞
内 Ｈ２Ｏ２ 在正常水平内，从而保护膜结构；丙二醛
（ＭＤＡ）是膜脂过氧化最重要的产物之一，植物在逆境
下遭受伤害与活性氧积累诱发的膜脂过氧化密切相
关［７ － ８］。 目前，利用磁场、６０Ｃｏ⁃γ射线辐射、ＵＶ⁃Ｂ 辐射
和激光诱变等技术对种子生物效应的影响已有大量的
报道，但高能混合粒子场作为一种新兴的诱变源，除在
小麦诱变上应用较多外，在其他植物尤其是玉米诱变
的研究上较鲜见。 本试验利用高能混合粒子场处理不
同玉米自交系种子，研究其对不同玉米自交系的种子
萌发及玉米幼苗抗氧化系统的影响，探究高能粒子场
处理对玉米的辐射效应，为揭示空间高能粒子场诱变
玉米的作用机理和开拓作物诱变育种新途径提供理论
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核　 农　 学　 报 ２８ 卷
依据。
１　 材料和方法
１􀆰 １　 材料
供试材料为中国农业科学院作物科学研究所航天
育种中心刘录祥研究员提供的 ４ 种玉米自交系：昌 ７
－ ２、郑 ５８、Ｋ９１０ 改和 ＤＨ新。
１􀆰 ２　 辐照处理
利用由北京正负电子对撞机直线加速器（ＤＥＰＣ
Ⅱ，中国科学院高能物理研究所）Ｅ２ 束流打靶产生的
混合粒子场辐照处理试验材料，每个处理 ９０ 粒种子，
辐照剂量分别为 ２７５、３１５Ｇｙ，剂量率为：０􀆰 ７８ ～ １􀆰 ３６
Ｇｙ·ｍｉｎ － １，以未进行处理的种子为对照。
１􀆰 ３　 方法
１􀆰 ３􀆰 １　 玉米幼苗的培养　 各处理选取 ９０ 粒种子，每
个处理选取 ３０ 粒于 ２５℃恒温培养箱内发芽，设置 ３
个重复。 测定发芽率、根长、芽长和根数。 选取健壮的
幼苗种植于青岛农业大学试验田，行距 ６０ ｃｍ，株距 １５
ｃｍ。 ３０ｄ后取植株的幼叶，用于生理生化指标的测定。
１􀆰 ３􀆰 ２　 试验指标的测定 　 ＳＯＤ 活性测定参照张蜀
秋［９］的方法；ＰＯＤ 活性测定采用愈创木酚法［１０］；ＣＡＴ
活性测定采用紫外吸收法［１１］；ＭＤＡ（丙二醛）含量测
定采用双组分分光光度法［１２］。
１􀆰 ３􀆰 ３　 数据分析　 采用 Ｅｘｃｅｌ ２０１２ 软件进行数据整
理和作图，ＤＰＳ ９􀆰 ５０ 进行数据统计和方差分析。
２　 结果与分析
２􀆰 １　 混合粒子场对玉米种子萌发的影响
２􀆰 １􀆰 １　 混合粒子场对发芽率的影响　 经混合粒子场
处理后，不同基因型材料的种子萌发率在不同辐照剂
量的表现存在一定的差异（图 １ － Ａ），但不同剂量间
和玉米自交系间差异均不显著（表 １）。 郑 ５８ 和昌 ７ －
２ 表现为辐照处理促进种子发芽，发芽率升高，但与对
照间的差异不显著；ＤＨ 新和 Ｋ９１０ 改的变化趋势一
致，表现为辐照处理抑制种子的发芽。
２􀆰 １􀆰 １　 混合粒子场对芽长的影响　 经混合粒子场处
理后，不同基因型的芽长变化趋势也存在一定的差异
（图 １ － Ｂ、表 １），但差异不显著。 辐照处理后，昌 ７ － ２
的幼芽变长，且随着辐照剂量的增大而增长。 而郑
５８、ＤＨ新和 Ｋ９１０ 改 ３ 种材料的芽长变化表现为芽长
变短，且芽长随辐射剂量的增加而减小。
２􀆰 １􀆰 ２　 混合粒子场对根长的影响　 经混合粒子场处
理后，玉米根长在基因型间和辐射剂量间存在极显著
差异（表 １）。 ＤＨ 新和 Ｋ９１０ 改经混合粒子场辐照处
理后根长较对照显著变短，且辐射剂量越大，根长越
短，表明辐射对其根的生长具有抑制作用，辐射剂量越
大抑制作用越强，但 ２ 个辐射剂量之间差异不显著
（图 １ － Ｃ）。 混合粒子场辐照后，昌 ７ － ２ 根长比对照
组有所增加，郑 ５８ 的根长变化受辐照剂量的影响较
小，各处理间的差异不明显。 根长受混合粒子场辐照
的影响大，随着辐照剂量的增大，根长显著减小，辐照
剂量越大，根长越短。 这可能是混合粒子场能通过影
响根的长度进而影响玉米对水分及养分的吸收，抑制
玉米的正常生长发育。
２􀆰 １􀆰 ３　 混合粒子场对根数的影响　 经混合粒子场处理
后，不同剂量间及自交系间的根数存在显著或极显著的
差异（表 １）。 Ｋ９１０ 改辐照组根数与对照组根数相比，
根数显著减少；ＤＨ 新辐照根数的变化趋势与 Ｋ９１０ 改
相似，但其与对照组根数的差异性不显著；经混合粒子
场处理后，昌 ７ －２的根数比对照组有明显增加，随着辐
照剂量的增大，根数变化不显著；而郑 ５８ 辐照组根数低
于对照组根数，且差异也不显著（图 １ － Ｄ）。
表 １　 发芽率、芽长、根长及根数的 Ｆ值表
Ｔａｂｌｅ １　 Ｆ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ， ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ， ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｒｏｏｔｓ
变异来源
Ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ
发芽率
Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ
芽长
Ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ
根长
Ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ
根数
Ｒｏｏｔ ｎｕｍｂｅｒ
自交系间
Ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ
２􀆰 ４１ ０􀆰 ７３ ６􀆰 ４５∗∗ ４􀆰 ５１∗∗
剂量间
Ｄｏｓｅ
０􀆰 ３１ ０􀆰 １４ ９􀆰 ０６∗∗ ４􀆰 ９４∗
自交系 ×剂量
Ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｏｓｅ ａｎｄ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ
２􀆰 ０６ ０􀆰 ７２ ７􀆰 ８３∗∗ ５􀆰 １９∗∗
　 　 注：∗ 表示差异显著（Ｐ ＜ ０􀆰 ０５），∗∗差异极显著（Ｐ ＜ ０􀆰 ０１）。 下同。
Ｎｏｔｅ： ∗ ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ａｔ ｔｈｅ ０􀆰 ０５ ｌｅｖｅｌ， ∗∗ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ａｔ ０􀆰 ０１ ｌｅｖｅｌ． Ｔｈｅ ｓａｍｅ ａｓ ｆｌｏｌｌｏｗｉｎｇ．
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　 １２ 期 高能混合粒子场对玉米幼苗生长及抗氧化系统的影响
图 １　 高能混合粒子场对玉米种子萌发情况的影响
Ｆｉｇ． １　 Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｉｘｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｅｌｄ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｍａｉｚｅ
２􀆰 ２　 混合粒子场对玉米幼苗抗氧化系统的影响
将处理后玉米幼苗的 ＳＯＤ、ＰＯＤ、ＣＡＴ 的活性及
ＭＤＡ含量进行方差分析。 如表 ２ 所示，供试自交系间
及处理剂量间均具有极显著差异，且自交系与剂量间
存在极显著互作。
表 ２　 抗氧化酶活性及ＭＤＡ含量的 Ｆ值
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｆ ｖａｌｕｅ ｏｆ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ
分组
Ｇｒｏｕｐ
ＳＯＤ活性
ＳＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ
ＰＯＤ活性
ＰＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ
ＣＡＴ活性
ＣＡＴ ａｃｔｉｖｉｔｙ
ＭＤＡ含量
ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ
品种间
Ｌｉｎｅｓ
２５􀆰 ６６∗∗ ８８９􀆰 ４７∗∗ ２３􀆰 ８２∗∗ ２１１􀆰 ０２∗∗
剂量间
Ｄｏｓｅ
９４􀆰 ６１∗∗ ９０􀆰 ５６∗∗ ２６􀆰 ５９∗∗ １５􀆰 ４１∗∗
品种与剂量间
Ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｏｓｅ ａｎｄ ｌｉｎｅｓ
８􀆰 ５５∗∗ ５０􀆰 ５５∗∗ ４２􀆰 ９７∗∗ １２２􀆰 ４０∗∗
２􀆰 ２􀆰 １　 混合粒子场对 ＳＯＤ活性的影响　 经混合粒子
场处理后，玉米叶片中的 ＳＯＤ活性与对照间存在极显
著差异（图 ２ － Ａ）。 辐照处理后，郑 ５８ 叶片中的 ＳＯＤ
活性呈下降趋势各处理间叶片中的 ＳＯＤ 活性无显著
差异；２７５Ｇｙ 混合粒子场处理后，ＤＨ 新、Ｋ９１０ 改和昌
７ － ２ 叶片中的 ＳＯＤ 活性略有增加，而 ３１５Ｇｙ 的混合
粒子场处理后叶片中 ＳＯＤ 活性极显著低于对照。 表
明 ２７５Ｇｙ剂量的辐照激发了 ＳＯＤ 的活性，３１５Ｇｙ 剂量
的辐照抑制了 ＳＯＤ活性，促进与抑制的程度又与玉米
自交系的基因型显著相关。
２􀆰 ２􀆰 ２　 混合粒子场对 ＰＯＤ活性的影响　 经混合粒子
场处理后，玉米自交系的 ＰＯＤ 活性变化差异极显著
（图 ２ － Ｂ）。 辐照处理后，郑 ５８ 的 ＰＯＤ活性极显著高
于对照叶片中 ＰＯＤ 活性；而 ＤＨ 新和 Ｋ９１０ 改叶片中
的 ＰＯＤ活性先极显著增加后随剂量的增加极显著地
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核　 农　 学　 报 ２８ 卷
降低，昌 ７ － ２ 的 ＰＯＤ 活性在 ３１５Ｇｙ 剂量的处理下极
显著地降低，表明低剂量辐射促进其叶片中 ＳＯＤ 活
性，高剂量抑制其叶片中 ＰＯＤ活性。
２􀆰 ２􀆰 ３　 混合粒子场对 ＣＡＴ活性的影响　 经混合粒子
场处理后，４ 种玉米自交系叶片中的 ＣＡＴ 活性变化差
异极显著（图 ２ － Ｃ）。 随着辐射剂量的增加，郑 ５８ 叶
片中的 ＣＡＴ活性升高，对照与各个处理间的酶活性差
异达极显著水平，但 ２７５Ｇｙ 和 ３１５Ｇｙ 处理间的酶活性
变化差异不显著；处理抑制了 ＤＨ 新的 ＣＡＴ 活性，其
中对照与 ２７５Ｇｙ 处理间的差异不显著，与 ３１５Ｇｙ 的差
异极显著，处理间的差异不显著；Ｋ９１０ 改中酶活性的
变化趋势与 ＤＨ新相同，但对照与 ２ 个处理间的差异
极显著，两个处理间的差异亦不显著；辐照后，昌 ７ － ２
的 ＰＯＤ活性先极显著地增加后随剂量的增加极显著
地降低。
图 ２　 高能混合粒子场对玉米抗氧化酶活性 ／ ＭＤＡ含量的影响
Ｆｉｇ． ２　 Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｉｘｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｅｌｄ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｍａｉｚｅ
２􀆰 ２􀆰 ４　 混合粒子场对 ＭＤＡ含量的影响　 经混合粒子
场处理后，４ 种玉米自交系叶片中的 ＭＤＡ 含量差异极
显著（图 ２ － Ｄ）。 处理后的郑 ５８ 叶片中 ＭＤＡ 含量均
略低于对照，且差异不显著；ＤＨ 新经 ２７５Ｇｙ 混合粒子
场处理后，叶片中 ＭＤＡ 含量略有下降，而 ３１５Ｇｙ 辐照
处理后，叶片中的 ＭＤＡ含量极显著高于对照；Ｋ９１０ 改
经混合粒子场处理的叶片中 ＭＤＡ 含量均极显著高于
对照；与对照相比，经混合粒子场处理，昌 ７ － ２ 叶片中
的 ＭＤＡ含量均极显著下降。
３　 讨论
３􀆰 １　 高能混合粒子场处理对玉米种子萌发的影响
近年来，探索太空环境对种子当代发芽势、发芽
率、生物产量和经济产量等生物效应的研究报道较
多［１３ － １５］。 丘冠英等［１６］研究结果表明，磁场处理种子
可产生磁致生长效应和遗传效应，提高种子萌发率，促
进根系生长，增加吸水肥能力，缩短生育期及增加穗粒
数和千粒重。 磁化等离子体处理种子能够提高种子当
代的活力，促进种子发芽和幼苗生长［１７］。 本研究发
现，不同玉米自交系对高能混合粒子场辐照的敏感性
不同，这与李奇等［１９］和周柱华等［２０］用不同自交系对
６０Ｃｏ⁃γ辐照敏感性的研究结果相一致。 经高能混合粒
子场处理后，４ 种玉米自交系种子的发芽率和芽长变
化不显著，表明高能混合粒子场处理对玉米种子的发
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　 １２ 期 高能混合粒子场对玉米幼苗生长及抗氧化系统的影响
芽率和芽长影响较小，这一结果与刘录祥等［１８］在冬小
麦中的研究结果相一致；而玉米幼苗的根长和根数与
对照组存在显著差异，表明高能混合粒子场辐照主要
影响玉米幼苗的根长和根数，从而促进或抑制植株的
生长。 在 ４ 种玉米自交系中，昌 ７ － ２ 处理组的芽长、
根长和根数显著高于对照组，这可能是由于昌 ７ － ２ 辐
照后发生基因突变或自身修复机制将辐照损伤修复，
从而促进其芽长、根长和根数的增长。
３􀆰 ２　 高能混合粒子场处理对玉米叶片中抗氧化系统
及ＭＤＡ含量的影响
超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）和过
氧化氢酶（ＣＡＴ）是植物抗氧化系统中 ３ 种重要的酶，
在维持植物体内活性氧动态平衡等方面发挥重要的作
用［２１，２２］。 井大炜［２３］在对杨树苗叶片光合特性和抗氧
化酶对干旱胁迫的响应的研究中发现，随着干旱胁迫
强度的增加，杨树叶片中的 ＳＯＤ 和 ＰＯＤ 活性先增强
后降低。 晏斌等［２４］在对水稻叶片增强 ＵＶ⁃Ｂ 的研究
中发现，ＵＶ⁃Ｂ 处理初期，活性氧清除系统的水平增
高。 本研究发现，经不同剂量混合粒子场辐照，玉米叶
片中的抗氧化酶活性有明显的不同。 在 ２７５Ｇｙ 处理
时，只有郑 ５８ 叶片中的 ＳＯＤ活性低于对照 ＳＯＤ活性，
可能是该辐射剂量时 ＳＯＤ 酶活性被钝化，活性降低；
郑 ５８ 和昌 ７ － ２ 在 ２７５Ｇｙ 辐照处理时叶片中的 ＣＡＴ
活性高于对照组，且差异极显著，２７５Ｇｙ 辐照促进了郑
５８ 和昌 ７ － ２ 叶片中的 ＣＡＴ 活性，有利于活性氧的消
除，减轻辐照对植物的伤害。 混合粒子场处理后，ＤＨ
新和 Ｋ９１０ 改叶片的 ＭＤＡ 含量升高，表明在 ２７５ ～
３１５Ｇｙ范围内，细胞内活性氧的积累已经引发了膜脂
过氧化，对植物的膜系统造成了伤害；而郑 ５８ 和昌 ７
－ ２ 叶片中的 ＭＤＡ含量下降，表明植物体内产生的活
性氧通过抗氧化酶系统的清除，膜系统伤害不大。
４　 结论
本研究利用高能混合粒子场 ２７５、３１５Ｇｙ辐照剂量
对 ４ 种玉米自交系种子进行处理，结果表明不同自交
系种子处理后的响应效果与基因型相关。 ４ 种玉米自
交系种子的发芽率和芽长没有显著变化，根长和根数
变化显著，且各个自交系之间的变化趋势不同；抗氧化
酶活性及 ＭＤＡ 含量的变化也不尽相同，表明不同材
料对高能混合离子场处理的敏感性存在差异性。 本研
究的结果可为后期利用高能混合粒子场辐射育种中最
适辐照剂量的选择提供理论基础。
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７３１２
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
２０１４，２８（１２）：２１３３ ～ ２１３８
２０１０， ２５（增刊）：６２ － ６７
［２２］　 柴文臣，马蓉丽，邢国明，焦严生．辣椒耐低温研究进展［Ｊ］ ．山西
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Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｍｉｘｅｄ Ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ Ｆｉｅｌｄ ｏｎ Ｃｏｒｎ Ｓｅｅｄｌｉｎｇ
Ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ Ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ Ｅｎｚｙｍｅｓ
ＺＨＡＯ Ｊｉｎ⁃ｔａｏ１ 　 ＧＵＯ Ｘｉｎ⁃ｍｅｉ１， ２ 　 ＰＥＩ Ｙｕ⁃ｈｅ１ 　 ＺＨＡＯ Ｍｅｉ⁃ａｉ１ 　 ＳＵＮ Ｘｉｎ⁃ｘｉｎ１
ＲＥＮ Ｙｉｎｇ１ 　 ＬＩＵ Ｌｕ⁃ｘｉａｎｇ３　 ＳＯＮＧ Ｘｉ⁃ｙｕｎ１
（ １Ｑｉｎｇｄａｏ Ｋｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｇｅｒｍｐｌａｓｍ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｊｏｒ Ｃｒｏｐｓ ／ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ ａｎｄ
Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ， Ｑｉｎｇｄａｏ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｑｉｎｇｄａｏ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ　 ２６６１０９；２Ｓｈａｎｄｏｎｇ
Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｃｏｒｎ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ／ Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｄｅｎｇｈａｉ Ｓｅｅｄｓ
Ｃｏ． Ｌｔｄ， Ｌａｉｚｈｏｕ， Ｓｈａｎｄｏｎｇ　 ２６１４４８；３Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｆａｃｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｃｒｏｐ Ｇｅｎｅ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ａｎｄ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ／ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｒｏｐ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ／
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｓｐａｃｅ Ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ ｆｏｒ Ｃｒｏｐ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ， Ｂｅｉｊｉｎｇ　 １０００８１）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｍｉｘｅｄ ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｅｌｄ ｏｎ ｓｅｅｄｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ
ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｃｏｒｎ ｓｅｅｄｓ， ｄｒｙ ｓｅｅｄｓ ｏｆ ‘Ｃｈａｎｇ ７ － ２’， ‘Ｚｈｅｎｇ ５８’， ‘Ｋ９１０ ｇａｉ’ ａｎｄ ‘ＤＨ ｘｉｎ’ ｗｅｒｅ ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ
０Ｇｙ， ２７５Ｇｙ， ３１５Ｇｙ． Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ， ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ， ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ， ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｒｏｏｔｓ， ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ
ａｎｄ ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ Ｍ１ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｅｅｄｓ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｗｉｔｈ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｎｏｔｙｐｅ ｈａｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｂｙ ｍｉｘｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｆｉｅｌｄ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ． Ｍａｉｚｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ
ｄｉｄ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｈａｎｇｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｆｔｅｒ ｉｒｒａｄｉａｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｅｌｄ， ｗｈｉｌｅ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ
ｒｏｏｔ ｎｕｍｂｅｒ ｃｈａｎｇｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ． Ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ， ｓｈｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ‘Ｃｈａｎｇ ７ － ２’ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓａｇｅ， ｔｈｅ ｏｔｈｅｒｓ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｄｏｗｎｗａｒｄ ｔｒｅｎｄ． Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｅｒｅ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ． ＳＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ‘Ｚｈｅｎｇ ５８’ ｒｅｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓｅｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ， ｗｈｉｌｅ ＳＯＤ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒｓ ｆｉｒｓｔ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ａｎｄ ｔｈｅｎ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ； ＰＯＤ ａｎｄ ＣＡＴ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ‘Ｚｈｅｎｇ ５８’ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅ ａｆｔｅｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ， ｗｈｉｌｅ ＰＯＤ
ａｎｄ ＣＡＴ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｏｔｈｅｒｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ； ＭＤＡ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ‘ＤＨ ｘｉｎ’ ａｎｄ ‘Ｋ９１０ ｇａｉ’ ｓｈｏｗｅｄ ａｎ ｕｐｗａｒｄ ｔｒｅｎｄ， ｗｈｉｌｅ
ｔｈｅ ｏｔｈｅｒ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ａ ｄｏｗｎｗａｒｄ ｔｒｅｎｄ． Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｔｈｅ ｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍａｉｚｅ ｇｅｎｏｔｙｐｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ
ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ， ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｄｏｓｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
ｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｒｎ ｓｅｅｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｘｅｄ ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｂｒｅｅｄｉｎｇ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｍｉｘｅｄ ｈｉｇｈ⁃ｅｎｅｒｇｙ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｅｌｄ； Ｍａｉｚｅ ｉｎｂｒｅｄ ｌｉｎｅ； Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ； Ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｓｙｓｔｅｍ； Ｒａｄｉａｔｉｏｎ
ｂｒｅｅｄｉｎｇ
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