全 文 ：文章编号 :100028551 (2004) 032197204
60 Coγ射线辐照处理圆叶决明种子对其
生物学特性的影响
翁伯琦　徐国忠　郑向丽　应朝阳　黄毅斌
(福建省农业科学院生态农业研究中心 , 福建 福州　350003)
摘 　要 :利用60 Coγ射线辐照豆科决明属 5 个牧草品种的种子 ,通过盆栽试验观测其辐射效应。
结果表明 ,辐射处理 5 个决明品种的出苗率都有不同程度的下降 ; 34721 品种的茎长有显著下
降、2219 品种的茎粗有显著增长、2219 品种的叶宽有极显著增长 ,其余无显著差异。供试 5 个
品种的分枝数、叶数、叶长都无显著差异 ,但大多数经辐射处理的种子的叶子在早期出现黑褐
色斑点。供试品种的地上部植株干重表现为双向性 ,既有增长又有下降 ,其中 92985 品种有极
显著增长、34721 品种有显著减少 ,其余 3 个品种无显著差异 ; 2217 品种植株全 N 含量有显著
提高、92985 品种全 P 含量则显著下降。供试的 5 个品种的现蕾期、初花期、盛花期 ,初荚期、盛
荚期、成熟期改变表现为双向性 ,既有提早 ,也有推迟。
关键词 :60 Coγ射线 ;辐射 ;牧草 ;生长特性
EFFECTS OF 60 Coγ2RAY IRRADIATION ON GROWTH
CHARACTERS OF Chamaecrista SEEDS
WENG Bo2qi 　XU Guo2zhong 　ZHENG Xiang2li 　YING Zhao2yang 　HHANG Yi2bin
( Ecological Agricultural Research Center , Fujian Academy of Agricultural Sciences , Fujian , Fuzhou , 350003)
Abstract :The seeds of 5 Chamaecrista varieties were irradiated by 60 Coγ2ray of 300Gy and the effects on M1
generation were studied. The results showed that the emergence of 5 Chamaecrista varieties decreased in some
degree ; the stem2length of variety 34721 was significantly decreased , the stem2diameter of variety 2219 and the leaf2
width of variety 2219 were significantly increased. The number of branch , leaf and leaf2length had no significant
difference , but there were many black bots in the leaf during early period ; the dry2weight of aerial part changed in
two directions , either increased (92985) or decreased (34721) . The total N of variety 2217 were significantly
increased and the total P of variety 92985 were significantly decreased. The squaring stage , initiate flower stage ,
full bloom stage , pod2bearing stage , peak pod setting stage and maturing stage had changed in two direction , either
early , or late.
Key words :60 Coγ2ray ; irradiation ; Chammaecrista ; pasturage ; growth characteristic
收稿日期 :2003211217
基金项目 :福建省科技厅科技攻关重点项目 (2003No. 44)
作者简介 :翁伯琦 (1957～) ,男 ,研究员 ,从事生态农业和土壤肥料研究工作。
辐射育种具有较高的变异频率和大的变异范围 ,易于创造新的资源材料与类型 ,且方法简便 ,可在
短时间内改变作物的某一性状[1 ,2 ] 。决明属牧草品种 ,抗逆性较强且具有较高产量 ,但其大多数品种适
口性有待改良 ,仅靠品种间杂交则较难在短期内选育出适口性好的后代。为了尽快选出适口性好的决
明属品种 ,辐射育种则是一个可以偿试的方法[3～5 ] 。
791　核 农 学 报　2004 ,18 (3) :197～200Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
1 　材料与方法
111 　材料
圆叶决明品种 ATF2217、ATF2219 ( Chamaecrasta nictitans ) 原产巴拉圭 ; CPI34721 ( Chamaecrista
rotundifolia cv Wynn)原产巴西 ;CPI86134、CPI92985 ( Chamaecrista rotundifolia) 原产墨西哥。5 个品种均引
自澳大利亚热带牧草种质资源中心 (ATFGRC) 。
112 　方法
11211 　辐照处理 　采用60 Coγ射线辐照 5 个决明品种的种子[6 ,7 ] ,吸收剂量为 300Gy[8 ,9 ] ,剂量率为
416875GyΠmin。辐照在福建省农业科学院稻麦研究所钴源室进行。
11212 　栽培试验 　盆栽选用塑料盆钵 ,直径为 28cm。设辐照和未辐照两个处理 ,各 4 次重复 ;试验土为
红壤土 ;播种前施基肥 ,氮肥为 25kg NΠhm2 ,磷肥为 40kg P2O5Πhm2 ,钾肥为 50kg K2OΠhm2 ;并接种相应的
根瘤菌 ;每盆播种 50 粒种子 ,待出苗后每盆保留 3 株 (3 叶 1 心) 健康种苗。进行一系列的生长特性观
测 ,主要包括出苗率、死亡植株数、茎长、茎粗、分枝数、叶数、叶长、叶宽 ;于现蕾、初花、盛花、初荚、盛荚、
成熟期等观测记载 ,统计试验数据并分析其变化规律。
2 　结果与分析
表 1 　5 个决明品种辐照后 M1 代的出苗率
Table 1 　Emergence of 5 Chamaecrista varieties
in M1 generation after irradiation
品种
variety
播种数
seeding No1 出苗数seedling No1 出苗率emergence ( %)
2217CK 200 156 78
2217 辐照 irradiated 200 137 6815
2219CK 200 139 6915
2219 辐照 irradiated 200 140 70
34721CK 200 143 7115
34721 辐照 irradiated 200 124 62
86134CK 200 165 8215
86134 辐照 irradiated 200 156 78
92985CK 200 116 58
92985 辐照 irradiated 200 112 56
211 　辐照对决明品种出苗率的影响
辐照后决明各品种的出苗率见表 1。2217
和 34721 品种经辐照后其出苗率比相对应的
CK处理下降了较多 ,约为 10 %左右 ; 86134、
92985 品种经辐照后其出苗率略有下降 ,分别
比对照下降了 415 %和 2 % ;而 2219 品种基本
保持不变 ,仅比对照下降约 015 %。由此可见 ,
辐照后决明品种的出苗率呈下降趋势 ,但其下
降程度因品种不同而显现各异的差别。
212 　辐照对决明品种茎长、茎粗的影响
辐照后决明品种的茎长变化情况见表 2、
表 3。34721 品种茎长下降较多 ,为 10cm 左右 ,
经LSD 分析有显著差异 ,其余 4 个品种经 LSD
分析则无显著差异。观测结果还表明 ,2219 和 92985 品种的变异程度明显大于辐照前 ,2217 品种和
86134 品种的变异程度则略大于辐照前。如表 2、表 3 所示 ,除 2219 品种在辐照处理后茎粗明显增大外 ,
其余 4 个品种茎粗无太大变化 ,LSD 分析表明 ,辐照前后 2219 品种茎粗有显著差异 ,86134 和 92985 两个
品种变异程度较大 ,而 34721 品种的变异程度则较小。
213 　辐照对决明品种分枝数及叶数的影响
经LSD 分析表明 ,5 个品种分枝数辐照前后无显著差异 (表 2 ,表 3) ;辐照后 2219 品种的变异程度增
大较多 ,92985 和 86134 品种的变异程度则下降较多 ,34721 品种的变异程度表现为略有下降 ,而 2217 品
种基本不变。辐照种子播种 58d 后 ,决明品种的叶数变化不太明显 ,经 LSD 分析表明 ,辐照前后 5 个品
种的叶数都无显著差异 ;辐照后 2217 和 86134 品种变异程度呈增大趋势 ,而其余 3 个品种则略有变小。
214 　辐照对决明品种叶长度和宽度的影响
经LSD 分析表明 ,辐照处理前后 5 个决明品种叶长均无显著差异 ;且它们的变异系数都没有发生太
大的变化 ,其变幅仅为 013 %～119 %。辐照后 2217 品种的叶宽度表现出有较大的增长 ,经 LSD 分析表
明 ,辐照前后 2217 品种的叶宽有极显著差异 ;其余 4 个品种的叶宽无显著差异 ;虽然 86134 品种叶宽无
变化 ,但其变异系数却有较大的增加 ,而 2217 品种的变异系数则仅表现为略有增长 ,2219、34721 品种和
92985 品种的变异系数均显现出略有下降趋势。
891 核　农　学　报 18 卷
表 2 　辐照处理 5 个决明品种 M1 代的农艺性状及变异情况
Table 2 　Agronomy character and variation of 5 Chamaecrista varieties in M1 generation after irradiation
品种
variety
茎长
stem length (cm)
茎粗
stem size (cm)
分枝数
branches No1 叶数leaf No1 叶长leaf length (cm) 叶宽leaf width (cm)
X CV( %) X CV( %) X CV( %) X CV( %) X CV( %) X CV( %)
2217CK 6115 2512 0143 3412 418 69 8 6511 816 1513 313 1316
2217 辐照 6016 2817 0144 3213 613 6814 715 8019 817 1712 318 1612
irradiaed
2219CK 6417 1719 0141 2714 514 4412 1011 9817 815 1117 315 1218
2219 辐照 6412 2711 0147 27 6 7515 512 3618 9 11 318 613
irradiaed
34721CK 5511 3112 012 3117 2018 6211 1210 61 313 1518 213 1112
34721 辐照 4415 3112 0119 1511 1916 58 618 3814 219 1711 211 717
irradiaed
86134CK 5215 2515 0125 3612 2917 8211 818 56 315 1012 212 1414
86134 辐照 5017 2714 0125 5415 3819 7316 1011 7518 314 919 212 2217
irradiaed
92985CK 6816 2214 0125 2914 1018 7713 1218 50 4 912 214 1314
92985 辐照 6814 3819 0125 3819 918 4712 1016 42 315 1211 211 1216
irradiaed
　　注 :X为 12 棵植株的平均值 ,CV 为变异系数。　Note :X is mean of 12 plants ;CV is variation coefficient1
表 3 　5 个决明品种辐照前后 M1 代各农艺性状平均值差值
Table 3 　The difference of agronomy characters among 5 Chamaecrista varieties in M1
generation before and after irradiation
品种
variety
茎长1
stern length
茎粗2
stem size
分枝数3
branches No1 叶数4leaf No1 叶长5leaf length 叶宽6leaf width
2217 019 0101 115 015 011 015 33
2219 112 0106 3 014 419 015 013
34721 1016 3 0101 112 512 014 012
86134 118 0 912 113 011 0
92985 012 0 1 212 015 013
　　注 :11LSD(0105) = 1015 ,LSD(0101) = 14114 ; 21LSD(0105) = 01058 ,LSD(0101) = 01078 ;31LSD (0105) = 9178 ,LSD (0101) = 13117 ; 41LSD
(0105) = 5195 ,LSD(0101) = 8101 ;51LSD(0105) = 017 ,LSD(0101) = 0194 ; 61LSD(0105) = 0132 ,LSD(0101) = 0143。3 差异显著 , 33 差异极显著。
Note : 3 , 33 Significance at 0105 and 0101 levels , respectively.
表 4 　5 个决明品种辐照后代地上部植株干重与平均差值
Table 4 　Dry weight of plant and difference of aerial
part of 5 Chamaecrisa varieties in M1
generation after irradiation
品种
variety
地上部平均干重
average dry weight
of aerial part
(gΠplant) 与对照的差值difference comparedwith control(gΠplant)
2217CK 3124
2217 辐照 irradiated 4100 0126
2219CK 3186
2219 辐照 irradiated 3187 0101
34721CK 3147
34721 辐照 irradiated 2160 - 0187 3
86134CK 5104
86134 辐照 irradiated 5151 0147
92985CK 3196
92985 辐照 irradiated 5104 1108 3 3
　　注 : 3 LSD(0105) = 0185 , 3 3 LSD(0101) = 1104。215 　辐照对决明品种地上部植株干物质重和生殖生长的影响辐照后决明品种的地上部植株干物质重变化情况见表 4。辐照后 92985 品种的植株干重增长较多 ,每株干重平均增加 1109g ,辐照前后 92985品种的植株干重有极显著差异 ;辐照后 34721 品种植株干重下降较多 ,每株干重平均减少 0187g ,辐照前后 34721 品种的干重有显著差异 ;其余 3个品种辐照前后植株干重都无显著差异。辐照后 2217 品种的现蕾时间基本不变 ;初花日期提早了约 5d ,盛花期不变 ,初荚日期提早了4d ,盛荚期不变 ,成熟期不变。辐照后 2219 品种的现蕾日期推迟 15d ;初花日期也推迟了 7d ,但其盛花期只推迟 1d ,基本不变 ;初荚时期推迟 4d ,盛荚日期推迟 2d ;成熟期推迟 4d。辐照后 34721 品
991　3 期 60Coγ射线辐照处理圆叶决明种子对其生物学特性的影响
种的现蕾日期提早 14d ,初花日期不变 ,盛花日期则推迟 5d ;初荚日期也推迟 9d ,但其盛荚日期却提早了
5d ,随后的成熟期也提早了 4d。辐照后 86134 品种的现蕾日期推迟 16d ;初花日期、盛花日期、初荚日期、
盛荚日期分别也都推迟了 22、8、21 和 9d ;其成熟期也顺延推迟了 13d。辐照后 92985 品种的现蕾日期推迟
4d ;初花和盛花日期分别推迟 10d 和 14d ;初荚和盛荚日期则依次推迟 9d 和 13d ;成熟期也推迟了 31d。
216 　辐照对决明品种植株营养成分的影响
表 5 显示 ,决明品种 2217 经辐照处理后植株全 N 含量比对照提高了 3712 % ,而 2219 和 92985 品种
则比对照下降了 1318 %和 8122 %。2217、2219 和 92985 品种经辐照处理后 ,其植株全 P 含量分别比对照
下降了 1914 % ,2115 %和 41153 % ;2217、2219 和 92985 品种经辐照处理后 ,其植株全 K含量分别比对照
下降了 1219 % ,9131 %和 2615 %。2217 品种辐照处理前后植株全 N 含量平均差值呈显著相关 (见表 6) ,
显示出该品种经辐照处理改良 N 营养的潜力。2219 和 92985 品种植株 N 含量平均差值则差异不显著。
92985 品种经辐照处理后植株全 P 含量平均差值呈显著相关 ,意味着 P 含量下降较为明显。2217 ,2219
和 92985 品种植株全 K含量经辐照处理后虽有一定波动 ,但均无显著差异。
表 5 　决明品种经辐照处理后的植株营养成分
Table 5 　The N ,P and K Contents of Chamaecrista
varieties after irradiation
品种
variety
N
( %)
P2O5
( %)
K2O
( %)
2217CK 11260 01103 11133
2217 辐照 irradiated 21007 01083 01987
2219CK 21039 01130 11257
2219 辐照 irradiated 11757 01102 11140
92985CK 11909 01183 11433
92985 辐照 irradiated 11752 01107 11053
　　注 :数字为 3 个重复平均值。
Note : The data are the average of 3 duplication1 表 6 　决明品种经辐照处理前后的植株营养成分平均值差值Table 6 　Difference in plant variety nutriment ofChamaecrista varieties in generationafter irradiation品种variety 全 N1total N 全 P2total P 全 K3total K2217 - 01747 3 0102 013462219 01282 01028 0111792985 01157 01076 3 0138　　注 : 1 :LSD(0105) = 01600 ,LSD(0101) = 01841 ;2 :LSD(0105) = 01071 ,LSD(0101) = 01099 ;3 :LSD(0105) = 01409 ,LSD(0101) = 01574
3 　结论
辐照后决明品种的出苗率表现为下降趋势 ,辐照一定程度地抑制了决明种子的发芽。茎长除
34721 有显著下降外 ,其余 4 个品种无显著变化 ,但其变异系数呈一定幅度的波动 ,说明辐照对各个品种
茎长的影响各不相同 ,但明显抑制 34721 品种茎的生长 ,必然会影响到该品种生长的整齐度。茎粗除了
2219 品种有明显增加外 ,其余 4 个品种无显著变化 ,但其变异系数呈不同程度波动 ,说明辐照对参试的
各品种茎粗变化仍有一定的影响 ,尤其促进了 2219 品种植株茎的横向生长 ,有可能影响该品种生长的
整齐度。参试的 5 个决明品种的分枝数、叶数和叶长均无显著变化 ,但大多数品种的叶子在早期出现黑
褐色斑点 ,其分枝数和叶数的变异系数有一定的变化 ,说明辐照可能影响分枝数和叶数生长的整齐度。
辐照对叶长无明显影响 ,且叶长的变异系数也无变化 ,参试的 5 个决明品种的叶片宽度除 2219 有极显
著增长外 ,其余 4 个品种均无显著变化 ,不过其变异系数仍有些变化 ,说明辐照对各个品种叶的宽度影
响各不相同 ,且也有可能影响到品种的整齐度。经辐照处理后地上部植株干重出现增减波动 ,辐照后
92985 地上部植株干重有极显著增加 ,34721 地上部植株干重有显著减少 ,其余 3 个品种则无显著变化 ,
说明辐照对地上部植株干重的影响是多方面的。经辐照处理后 ,决明品种的生殖生长出现不同的情况 ,
有的生育期提早 ,有的生育期则推迟 ,这也说明辐照对决明品种的生殖生长的影响也是多方向的。辐照
后决明品种植株的营养成分 (N、P、K)的变化呈现一定规律 ,2217、2219 和 92985 品种植株 P、K含量呈一
定幅度的下降 ,其中 92985 品种全 P 含量变化有显著差异 ,其余的都无显著差异。全 K含量则均无显著
差异。而 2217 品种的植株 N 含量明显提高 ,而 2219 和 92985 品种则略有下降 ,但无显著差异。
参考文献 : (下转第 206 页)
002 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2004 ,18 (3) :197～200
表 2 　东农 42 和 HK808 的农艺性状平均数
Table 2 　Means of agronomic traits of Dongnong 42 and HK808
项目
item
东农 42
Dongnong 42
HK808
株数 No. of plant 45 19
主茎节数 No. of main stem 2113 ±116 1511 ±213 (71) 3 3
分枝数 No1 of branches 214 ±116 119 ±111 (79) ns
单株荚数 pods No. per plant 4619 ±2011 3413 ±1619 (62) 3 3
单株粒数 seeds No. per plant 10416 ±4619 5616 ±1519 (46) 3 3
株高 plant height (cm) 11717 ±815 5712 ±417 (49) 3 3
茎粗 stem diameter (cm) 110 ±011 016 ±011 (60) 3 3
单株粒重 seed weight per plant (g) 2512 ±815 1118 ±513 (45) 3 3
　　注 :同表 1. 　Note :The same as Table 1.
　　“SSS”模式使大豆增产 20 %左右[8 ] ,其核心技术是矮秆品种的应用[11 ] , HK808 的高度完全符合
“SSS”模式的品种要求。因此 ,HK808 培育成功将对高蛋白的高产大豆生产起到推动作用。
该大豆矮秆突变体培育成功填补了大豆育种上的空白 ,对该突变体的研究将加速大豆矮秆基因定
位 ,促进它在“SSS”生产上的应用。
致谢 :HK808 培育成功是在博士后合作导师 杨庆凯 、硕士导师 王守德 和博士导师一井真比古 3 位教授的关怀和支持下完成的 ,特
此致谢。
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