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THE EFFECT OF ~(60)Co γ-RAYS IRRADIATION ON SEEDS AND BRANCHES OF Euonymus fortunei

扶芳藤种子与枝条的~(60)Coγ辐射效应



全 文 :文章编号 :100028551 (2006) 032202203
扶芳藤种子与枝条的60 Coγ辐射效应
敖 妍1 ,2  张国盛1  鲁韧强2  潘青华2
(11 内蒙古农业大学林学院 ,内蒙古 呼和浩特 010019 ; 21 北京市农林科学院林果所 ,北京 100093)
摘  要 :用60 Coγ射线辐射扶芳藤干种子和枝条 ,结果表明 ,种子辐照后其发芽率、出苗率和存苗率均受
到抑制 ,与辐射剂量呈极显著负相关。辐照处理后第 1 真叶期明显晚于对照 ,并且植株生长随剂量增大
变缓慢。种子的半致死剂量为 128156Gy。枝条辐射后插穗生根的数量和长度与剂量呈极显著负相关 ,
枝条的半致死剂量为 95154Gy。
关键词 :扶芳藤 ; 60 Coγ射线 ; 辐射效应
THE EFFECT OF 60 Coγ2RAYS IRRADIATION ON SEEDS AND
BRANCHES OF Euonymus fortunei
AO Yan1 ,2  ZHANG Guo2sheng1  LU Ren2qiang2  PAN Qing2hua2
(11 Forestry Institute , Inner Mongolia Agriculture University , Huhhot , Inner Mongolia  010019 ,
21 Forestry and Pomology Research Institute , Beijing Academy of Agricultural Science , Beijing  100093)
Abstract :Seeds and plant branches of Euonymus fortunei were irradiated with 60 Co γ2ray. The results showed that after
irradiation , seed germination rate , emergence rate and surviving rate were restrained , and it was negatively correlated with
irradiation dose increasing significantly. The first euphylis period was delayed compared with control . Seedling height
decreased with the increase of irradiation dose. Semi2lethal dose of Euonymus fortunei seeds was 128156Gy. Branch irradiation
could cause significantly number and length reduced , and it is correlated with irradiation dose increasing. The semi2lethal dose
for Euonymus fortunei branches was 95154Gy.
Key words : Euonymus fortunei ; 60 Coγ2rays ; radiation bio2effect
收稿日期 :2005208207
基金项目 :北京市科技新星项目 :扶芳藤种质资源评价及抗旱寒新品种选育 (合同编号 :2003B18)
作者简介 :敖妍 (19812) ,女 ,内蒙古呼伦贝尔人 ,林木遗传育种专业硕士研究生。  扶芳藤 [ Euonymus fortunei ( Turcz. ) Hand. 2Mazz ]属卫矛科 (Celastraceae) 卫矛属 ( Euonymus) 常绿藤本或匍匐状灌木[1~2 ] ,在长江中下游及广西、云南、贵州等地野生资源丰富[3 ] ,是立体绿化、水土保持、荒漠治理的优良植物材料。目前 ,60 Coγ射线在诱变育种领域已被广泛应用[4~8 ] ,但扶芳藤在辐射诱变育种方面的工作还未见报道。因此 ,了解扶芳藤辐射后的生物学效应 ,探明种子和枝条有效的辐射诱变剂量对提高诱变效率有重要意义。 1  材料与方法111  材料供试扶芳藤品种为宽瓣扶芳藤 ( E. fortunei‘Kuanban’,2003 年通过国家林业局林木新品种审定委员会审定并评为良种)的种子和 2 年生枝条。112  方法60 Coγ射线辐射处理在中国农业科学院原子能利用研究所辐照中心进行。种子采收晾干后未经休眠直接辐射 ,剂量分别为0、60、80、100、120、140、160、180 和 200Gy ,剂量率为
202  核 农 学 报 2006 ,20 (3) :202~204Journal of Nuclear Agricultural Sciences
1131GyΠmin。每处理照射 210 粒种子。辐射后每处理
各取 100 粒种子播于垫有干净河沙的培养皿中 ,置于
25 ℃恒温箱 ,20d 后统计发芽率。其余种子播于温室
内 ,播种后 45d 调查出苗率。真叶期的调查以 75 %幼
苗的第 1 真叶长达到 1cm 为准。于播后 100d 开始调
查苗高 ,连续调查 4 次 ,每次间隔 30d ,各处理观测 18
株 ,分 3 个重复 ,由于每次调查结果趋势均一致 ,本文
仅列最后一次调查结果。播后 200d 调查存苗率。
选择苗木上生长健壮的枝条于清晨剪取。辐射剂
量为 0、20、40、60、80、100、120、140 和 160Gy ,剂量率为
1131GyΠmin。每处理照射 210 根插穗。枝条辐射后扦
插于沙床 ,插后 40d 调查生根情况 ,每个剂量调查 30
个插穗的根数及根长 ,调查后重新栽于沙床中 ,过程中
要保证根系完整不受损。于插后 120d 调查存活率。
观测数据采用黄海、罗友峰的 SPSS1010 系统软件
处理。
2  结果与分析
211  种子辐射效应
21111  辐射对种子萌发及真叶期和存活的影响  由
表 1 可以看出 ,辐射处理后发芽率、出苗率、存苗率均
比对照低 ,经统计分析 ,均与辐射剂量呈负相关 ,其相
关性达极显著水平 ( P < 0101) 。第 1 真叶期也明显晚
于对照 ,而且辐射剂量越大第 1 真叶期越晚。
表 1  γ射线对发芽率、出苗率、存苗率及第 1 真叶期的影响
Table 1  Effect of irradiation on seed germination rate , emergence rate , surviving rate and the first euphylis period
观测项目
observation items
剂量 dose ( Gy)
0 60 80 100 120 140 160 180 200
相关系数
coefficient of
correlation (r)
发芽率
germination rate ( %) 8813 7816 7114 6615 5814 5618 2711 2415 2210 - 0195133
出苗率
emergence rate ( %) 8615 7510 6710 6510 5615 5315 2510 2210 2010 - 0195433
存苗率
surviving rate ( %) 8510 6815 6413 6010 5315 5315 2417 2114 1915 - 0195733
第 1 真叶期
the first euphylis period(mΠd) 4Π5 4Π14 4Π14 4Π17 4Π20 4Π24 4Π28 5Π2 5Π9 -
注 :33 在 0101 水平下显著相关 (下表同) 。
Note :33 Significant difference at 0101 level , The same as following tables.
21112  辐射对苗高的影响  由图 1 可以看出 ,辐射明
显影响扶芳藤幼苗的生长速率。经辐射的植株高度均
比对照矮 ,剂量越大 ,生长越缓慢 ,以 200Gy 剂量辐射
后的苗高显著低于其他剂量 ,辐射对苗高生长的抑制
效应表现明显。
图 1  辐射种子对苗高的影响
Fig. 1  Effect of seed irradiation on seedling height
21113  扶芳藤种子的致死剂量效应  图 2 表明 ,经辐
射的种子播于培养皿后 ,种子的发芽率随辐射剂量增
大而迅速下降。发芽率和辐射剂量达极显著相关 ,由
发芽率线性拟合方程 Y = 9718905 - 0137251X(图 2) 导
出 ,种子的半致死剂量为 128156Gy。
图 2  辐射对种子发芽率的影响
Fig. 2  Effect of irradiation on germination rate of seeds
212  枝条辐射效应
21211  辐射对插穗生根数量和长度的影响  由表 2
可以看出 ,辐射处理对插穗生根情况的抑制效应随剂
302 3 期 扶芳藤种子与枝条的60Coγ辐射效应
量的增大而增大。经统计分析 ,插穗生根数量和长度
与剂量之间均呈极显著负相关 ( P < 0101) 。随剂量的
增大根系的发生从较多到逐渐减少到不生根 ,且根系
长度也逐渐变短 ,100、120、140 和 160Gy 辐射处理的
插穗没有生根。
表 2  60 Coγ射线对插穗生根数量和长度的影响
Table 2  Effect of 60 Coγ2rays irriadiation on roots number and length
项目
items
剂量 dose ( Gy)
0 20 40 60 80 100 120 140 160
回归系数
coefficient of
regression(b)
相关系数
coefficient of
correlation (r)
根数
roots number
2919 1816 1813 1712 1610 0 0 0 0 - 0119105 - 019284333
根长
roots length (cm) 4123 3191 2166 2153 2114 0 0 0 0 - 0103041 - 019491333
21212  扶芳藤枝条辐射的致死剂量效应  图 3 表明
了枝条存活率与剂量的关系。经辐射的枝条扦插后 ,
受损伤的枝条表现出根系生长受抑制、叶子变黄褐色、
枝条生长缓慢等。剂量越大 ,损伤越严重 ,生长情况越
差。插后 120d 统计存活率时 ,100Gy 以上剂量的插穗
均出现萎蔫枯死的现象 ,辐射剂量为 160Gy 的插穗全
部死亡。由枝条存活率线性拟合方程 Y = 12317667 -
0177208X(图 3)导出 ,枝条的半致死剂量为 95154Gy。
图 3  辐射对枝条存活的影响
Fig. 3  Effect of irradiation on branch survival
3  结论与讨论
扶芳藤种子经辐射后 ,M1 代的损伤 (发芽率、出苗
率、存活率等)均随着剂量的加大而加重 ,呈极显著负
相关。第 1 真叶期也比对照显著延后。辐射剂量越大
对苗高生长的抑制效应越明显 ,这可能是因为辐射后
影响了生长素的产生 ,所以导致幼苗高生长缓慢。枝
条辐射扦插后 ,插穗根系的长度和数量与剂量也是极
显著负相关 ,很明显 ,枝条的辐射敏感性比种子高。
关于辐射育种适宜照射剂量的确定 ,国内外一般
采用临界剂量和半致死剂量[9~11 ] ,近年来多以植株存
   
活率的 50 %左右为适宜育种剂量 ,剂量太低突变率
低 ,达不到育种目的 ,过高则会导致存活率下降。由种
子和枝条的存活率回归方程得出半致死剂量分别为
128156 和 95154Gy。枝条受到 160Gy 的照射时就全部
死亡 ,种子即使受到 200Gy 的照射仍能发芽生长。上
述结果表明 ,扶芳藤枝条比种子对辐射更敏感。因此
在辐射诱变中 ,不同的材料对辐射的敏感性不同。
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