全 文 ：文章编号 :100028551 (2009) 032400205
137 Csγ辐照和 NaN3 处理对毛竹种子发芽率
和保护酶活性的影响
桂仁意　刘亚迪　郭小勤　方伟
(浙江林学院浙江省现代森林培育技术重点实验室 ,浙江 临安　311300)
摘 　要 :用不同剂量的137 Csγ射线和不同浓度的 NaN3 对毛竹种子进行诱变处理 ,研究 2 种诱变方式对毛
竹种子发芽率以及萌发种子内保护酶活性的影响 ,以期为开展毛竹诱变育种工作奠定理论基础。结果
表明 :10Gy 剂量的γ射线辐照促进种子萌发 ,随着剂量的增加 ,对种子的发芽率抑制作用达极显著性水
平 ,而 NaN3 处理对种子的发芽率的抑制则达显著水平 ,说明137 Csγ射线对毛竹种子产生的诱变效应较
NaN3 明显 ;不同剂量γ射线和不同浓度 NaN3 对萌发种子中保护酶活性的影响均达到极显著水平 ,并且
在低剂量和高剂量时均出现明显的变化临界点 ,分析得出保护酶活性可以反映毛竹种子对γ射线和
NaN3 的敏感性。初步选择出137 Csγ射线和 NaN3 对毛子种子的半致死剂量和浓度分别为 9515Gy 和
0116mmolΠL ,可以将其作为毛竹种子适宜的诱变剂量。
关键词 :毛竹 ;137 Csγ射线辐照 ;NaN3 ;发芽率 ;保护酶活性
EFFECTS OF 137 Csγ2RAYS IRRADIATION AND Na N3 TREATMENT
ON GERMINATION RATE AND PROTECTIVE ENZYME ACTIVITY FOR SEEDS
OF Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens
GUI Ren2yi 　LIU Ya2di 　GUO Xiao2qin 　FANG Wei
( Zhejiang Provincial Key Lab for Modern Silviculture Technology , Zhejiang Forestry University , Lin’an , Zhejiang 　311300)
Abstract :The seeds of Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens were treated by using 137 Csγ2rays irradiation and NaN3 , and
the effects of two mutation methods on the germination rates and protective enzyme activities in the germinating seeds were
investigated , and set up a theoretical foundation for mutation breeding of bamboo. The results showed that 10Gy irradiation
could promote seed germination. As the dose increased , seed germination rate was significantly inhibited in the case of NaN3
treatment . This showed that a mutagenic effect ofγ2rays was more obvious than that of NaN3 1 The effects of different doses of
γ2rays and different concentrations of NaN3 on the protective enzyme activity were extremely significant . And the obvious
changing point occurred at both low and high doses ( concentrations) . The protective enzyme activity could reflect the
sensitivity. The LD50 for the 137 Csγ2rays radiation and NaN3 concentration were 9515Gy and 0116 mmol ΠL , respectively ,
which could be considered as the optimum dose (concentration) for mutation breeding of bamboo.
Key words : Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens ; 137 Cs γ2rays irradiation ; NaN3 ; germination rate ; protective enzyme
activity
收稿日期 :2008208209 　接受日期 :2009203207
基金项目 :浙江省重大科技攻关项目 (2005C12002201)
作者简介 :桂仁意 (19712) ,男 ,安徽宣城人 ,博士 ,副教授 ,从事竹林培育与利用研究。E2mail :gry @zjfc. edu. cn
通讯作者 :方伟 (19582) ,男 ,浙江义乌人 ,教授 ,博士生导师 ,从事竹林培育与利用研究。E2mail :fwl @zjfc. edu. cn　　诱变育种是利用物理、化学和生物因素诱导植物 遗传性状发生变异 ,并根据育种目标从变异后代中选
004　 核 农 学 报　2009 ,23 (3) :400～404Journal of Nuclear Agricultural Sciences
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育新品种或获得有利用价值的种质资源的一项现代育
种技术[1 ] 。
一般来说 ,单个植株自发突变的频率介于千分之
一至万分之一之间[2 ] ,而人工诱变可使突变率提高千
倍以上 ,这极大地提高了人们定向创造和筛选变异的
可能性。诱变后筛选出的突变体能直接用于育种 ,可
以提高植物的遗传、细胞生理生化的分析速度 ,为深入
到分子水平上的研究创造了有利条件。诱变育种常用
的有物理和化学 2 种诱变方式 ,研究认为 ,物理诱变与
化学诱变的诱变机理不同 ,诱导的突变类型也不尽相
同 ,对这 2 种处理方式的诱变效应进行研究 ,可为提高
植物选育效率提供理论基础[3 ] 。
由于竹子在开花时间和空间上的不确定性 ,以及
在大面积开花后植株死亡的特性 ,很大程度上限制了
对其有性杂交育种工作的开展 ,目前 ,竹子良种选育仍
处于探索阶段。诱变处理能提高有益突变的频率[4 ] ,
且目前在水稻、小麦等禾本科植物上已有不少成功先
例 ,为作为同科植物的竹子在这一领域的研究提供了
依据。近来 ,已有竹类育种工作者开展物理辐照毛竹
种子的研究[5 ] 。但从细胞膜保护酶活性等生理代谢角
度展开的研究尚未见报道。本研究分别利用不同剂量
的137 Csγ射线辐照以及不同浓度的 NaN3 处理毛竹
( Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens ) 种子 ,以从物
理、化学诱变两方面入手 ,分析理化诱变因素对毛竹种
子萌发过程生物学效应的影响 ,为毛竹诱变处理选择
出适宜的辐照剂量和处理浓度提供依据 ,从而为进一
步开展毛竹诱变育种工作奠定基础。
1 　材料与方法
111 　材料
供试毛竹种子为 2006 年收获的新种 ,采集地点为
广西省桂林市 ,种子净度为 91108 % ,千粒重为 28135g ,
含水率为 1211 %。采后存放于密封袋中 ,于 4 ℃冰箱
中保存。
112 　理化诱变处理预试验
11211 　137 Csγ射线辐照处理 　将种子剥去外面颖苞
后装入塑料封口袋内 ,在浙江省农业科学院作物与核
技术利用研究所辐照中心进行137 Csγ射线辐照处理。
剂量率为 1GyΠmin。参照小麦[6 ] 、早熟禾[7 ] 、野牛草[8 ] 、
高羊茅[9 ] 等禾本科植物的辐照处理剂量 ,将毛竹种子
的辐照剂量初步定为 0、50、100、150、200、250、350 和
450Gy。每处理 3 个重复 ,每个重复种子数量为 100
粒。
11212 　NaN3 处理 　将种子剥去外面颖苞后 ,温水
(40 ℃左右)浸种 12～16h ,用吸水纸吸干表面水分 ,参
照玉米[10 ] 、烟草[11 ] 、水稻[12 ] 等植物的诱变处理浓度和
处理方法 ,分别用 0、011、012、014、018、110 和 210mmolΠ
L 的 NaN3 处理液 (pH3 的 011molΠL 磷酸缓冲液) 进行
浸种诱变处理 8h ,处理期间不断搅动处理液 ,使浓度
保持均匀。NaN3 处理后的种子再用清水反复冲洗
2h[13 ] 。每处理 3 个重复 ,每个重复 100 粒种子 ,保持 1
粒种子至少 1ml 的处理液。
11213 　发芽试验[14 ] 　将上述不同处理的种子 (γ射线
辐照处理后 ,先用 40 ℃左右温水浸种 12～16h) 分别置
于铺有 2 层润湿滤纸 (纱布) 的发芽盒 (13cm ×19cm ×
10cm) 中进行发芽试验 ,于人工气候箱中 (温度设为
25 ℃±1 ℃)萌发。种子萌发后 ,以胚根长不短于种子
长度 ,胚芽长不短于种子长度的一半时记为发芽 ,每天
记录发芽种子数 ,并计算发芽率。
发芽率 ( %) = (全部种子正常发芽数Π供试种子
数) ×100 %
113 　诱变效应研究试验
11311 　理化诱变处理 　依据预试验诱变处理后种子
发芽率的情况 ,选出137 Csγ射线辐照剂量分别为 0、10、
20、30、40、60、90、120、150、180Gy ,NaN3 处理液 (pH 3 的
011molΠL 磷酸缓冲液) 的浓度分别为 0、0104、0108、
011、0116、012mmolΠL ,按预试验的处理方法分别用上述
剂量对毛竹种子进行诱变处理 ,并做发芽试验。每个
处理 3 个重复 ,每个重复 100 粒种子。
11312 　酶活性的测定 　在对经各个诱变处理后的种
子进行发芽试验置床后的第 10 天 ,称取不同处理萌发
的种子各 015g ,加 25ml 预冷的 (内含质量分数为 1 %的
聚乙烯吡咯烷酮) 50mmolΠL pH 718 的磷酸缓冲液 ,在
冰浴中研磨成匀浆 ,于 4 ℃下 4000rΠmin 离心 20min ,取
上清液 ,进行保护酶活性的测定。每个处理 3 次重复。
SOD(超氧化物歧化酶) 活性的测定采用氮蓝四唑
(NBT)法 ,CAT(过氧化氢酶)活性的测定采用紫外吸收
法 ,POD (过氧化物酶 ) 活性的测定采用愈创木酚
法[14～16 ] 。
114 　数据处理与统计方法
用 SPSS1210 统计软件和 Excel 进行数据统计分
析。
2 　结果与分析
211 　137 Csγ射线辐照对毛竹种子的影响
21111 　对发芽率的影响　经过发芽预试验 ,发现毛竹
104　3 期 137Csγ辐照和 NaN3 处理对毛竹种子发芽率和保护酶活性的影响
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种子在经过 200Gy 以上的剂量辐照后 ,种子无法萌发 ,
因此在 200Gy 以下选出上述 10 个剂量进行诱变效应
研究 ,试验结果见表 1。由表 1 可见 ,10Gy 137 Csγ射线
辐照处理促进了种子萌发。其发芽率比对照 (0Gy) 增
加了约 3 个百分点。经多重比较分析 ,10Gy 剂量处理
对毛竹种子萌发起到了显著的促进作用。此后随着辐
照剂量的提高 ,辐照表现出抑制效应 ,在高于 30Gy 剂
量时就出现了显著的抑制作用 ,这与前人的研究结果
不同[5 ] ,初步分析认为可能是与种子品质以及发芽试
验环境条件的不同有关。而当剂量高于 90Gy 时 ,这种
抑制作用达到极显著。较高剂量辐照时 ,部分胚芽和
胚根依靠细胞伸长仍能突破种皮 ,种子可以萌发 ,但此
后胚根从根尖处开始变黑 ,无法继续伸长 ,以至最后丧
失活力。120 和 150Gy 时有少许种子出现此现象 ,
180Gy 时普遍发生。对辐照剂量与种子相对发芽率进
行线性回归分析 (见表 3) ,得出 P = 01000 < 0101 ,表明
二者之间存在着极显著的线性关系。
21112 　对保护酶活性的影响　如表 1 所示 ,各保护酶 的活性随着剂量的增加而呈起伏变化 ,经表中多重比较分析结果得出 ,不同剂量辐照对萌发种子中同一保护酶活性的影响水平不同。SOD 酶活性分别在 20 和90Gy 出现两个高峰 ,且前一个峰值高于后一个峰值 ;在 60Gy 时出现一个低谷 ,90Gy 以后又呈下降趋势。刘璐璐等[17 ]研究了γ射线辐照对春兰根状茎抗氧化酶活性的影响 ,得出在 0～50Gy 辐照范围内 ,3 种茎段SOD 酶活性存在高低起伏的变化 ,本试验中毛竹种子SOD 活性酶的变化趋势与此类似。说明由于低剂量辐照对 SOD 酶的激活和促进合成作用[18 ] ,使种子组织细胞内活性氧产量提高 ,为了消除过量的活性氧 ,维持其自由基代谢系统的平衡 ,SOD 酶活性有所提高 ;当活性氧产量降低 ,SOD 酶活性就随之降低 ,如此循环以达到组织细胞内自由基代谢平衡。当剂量超过 90Gy 时 ,较高的剂量辐照对组织细胞的损伤程度加大 ,活性氧产量积累超过伤害阈值时 ,SOD 酶系统遭到破坏 ,因此酶活力下降 ,这从另一方面也可以解释发芽试验得出的高剂量辐照对种子发芽率产生的极显著的抑制作用。
表 1 　辐照处理对种子发芽率和萌发种子酶活性的影响
Table 1 　Effect of irradiation on germination rate and enzyme activities in germinated seed
辐照剂量
irradiation dose ( Gy)
发芽率
germination rate ( %)
SOD 活性
SOD activity(UΠg) CAT活性CAT activity(UΠg·min) POD 活性POD activity(UΠg·min)
0 31. 67 ±3. 51abA 747. 27 ±6. 25cdBCD 1787. 14 ±71. 45efE 16658. 74 ±233. 49aA
10 34. 67 ±2. 08aA 753. 39 ±13. 67bcdABC 1766. 60 ±70. 15fE 14169. 88 ±1861. 89bcABC
20 30. 00 ±1. 73abA 799. 79 ±37. 87aA 2019. 23 ±98. 40cBC 14057. 22 ±990. 71bcABC
30 27. 33 ±1. 53bA 775. 72 ±8. 61abcABC 1960. 24 ±16. 53cdCD 11682. 33 ±1513. 88dC
40 26. 67 ±0. 58bA 752. 06 ±29. 47bcdABC 2125. 81 ±37. 45bB 13159. 32 ±648. 99bcdBC
60 26. 33 ±2. 31bA 745. 59 ±11. 78cdBCD 1780. 18 ±19. 64efE 14270. 15 ±1009. 69bcABC
90 13. 00 ±4. 36cB 783. 95 ±16. 16abAB 2285. 39 ±44. 16aA 12054. 11 ±1624. 02dC
120 7. 33 ±2. 08cdBC 730. 91 ±31. 95deCD 1896. 80 ±47. 94dCDE 12634. 65 ±277. 00cdBC
150 6. 00 ±2. 65deBC 730. 62 ±18. 34deCD 1893. 51 ±57. 52dCDE 14941. 19 ±1247. 69abAB
180 0. 00 ±0. 00eC 700. 88 ±2. 85eD 1863. 95 ±55. 79deDE 16251. 13 ±744. 61aA
注 :小写字母表示达到显著水平 (0101 < P < 0105) ,大写字母表示达到极显著水平 (P ≤0101) ; n = 3 ,€x ±s。下表同。
Note :Small letters mean correlation between vigor indexes in significant level (0101 < P < 0105) , capital letters mean correlation between vigor indexes in extremely
significant level ( P < 0101) ; n = 3 ,€x ±s . T he same as following tables.
　　CAT 酶活性分别在 20、40 和 90Gy 出现三个高峰
值 ,其中在 90Gy 时达到最高峰 ,在 10Gy 时达到最低
值 ,而在 30 和 60Gy 时也存在两个低峰值 ,而在 90Gy
以后随着辐照剂量的增加 ,活性逐渐降低 ,总体趋势与
SOD 酶活性相似 ,这与刘璐璐等[17 ] 的试验结果相似。
说明随着 SOD 酶歧化反应产生的 H2O2 的增加 ,以此
为反应底物的 CAT酶活性也增加 ,为达到体内活性氧
产生与消除的平衡状态 ,CAT酶活性也呈现起伏变化 ,
当剂量达到 90Gy 时 ,歧化反应累积的 H2O2 的含量达
到最高值 ,CAT酶活性也达到最高值 ,此后随着细胞膜
保护酶系统的破坏 ,CAT酶活性降低。
POD 酶活性分别在 30 和 90Gy 出现两个最低值 ,
其中 30Gy 达到最低值 ,在 60Gy 时又出现一个高峰值 ,
90Gy 以后 POD 酶活性又有所上升。江萍等[19 ] 在高温
胁迫对文冠果过氧化物酶的影响研究中发现 ,随着高
温胁迫的增强 ,其活力变化曲线也有类似的趋势 ,这可
初步推断γ射线辐照作为一种胁迫处理对 POD 酶活
性的影响与高温胁迫作用机理有相似之处。说明在低
剂量时 CAT酶将细胞内过氧化物消除时 ,由于 POD 酶
活性以过氧化物为反应底物[19 ] ,从而导致 POD 酶活性
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因为反应底物减少而降低。而在 60Gy 时 ,因为 CAT
酶活性降低 , POD 酶又发挥作用。当辐照剂量超过
90Gy 时 ,POD 酶活性逐渐升高来消除组织细胞内产生
的大量的过氧化物。
212 　Na N3 处理对毛竹种子的影响
21211 　对发芽率的影响　经过发芽预试验 ,发现毛竹
种子在经过 014mmolΠL 以上的 NaN3 浓度处理后 ,种子
无法萌发 ,因此在 014mmolΠL 以下选出上述 6 个浓度
进行 NaN3 诱变效应研究 ,结果见表 2。由表 2 可见 ,
随着浓度的升高 ,种子的发芽率受到显著的抑制。此
外 ,对不同的 NaN3 浓度与种子相对发芽率进行线性回
归分析 (表 3) ,得出 P = 01003 < 0101 ,表明二者之间存
在着极显著的线性关系。
21212 　对保护酶活性的影响 　种子内各保护酶的活
性随着浓度的增加而呈起伏变化 ,但不同保护酶的变
化幅度明显不同 (表 2) 。经多重比较分析结果得出 ,
不同处理浓度对萌发种子中同一保护酶活性的影响水
平也不同。SOD 酶活性在 0108mmolΠL 时出现高峰值 , 说明当浓度较低时 (0104～0108mmolΠL) ,促进 SOD 酶活性的升高 ,以和细胞内产生的氧自由基反应。随着处理浓度的升高 ,种子胚细胞受损程度加深 ,保护酶系统受破坏 ,SOD 酶活性降低。CAT酶和 POD 酶活性则分别在 0104mmolΠL 时达到最高峰。由于组织中高浓度的 H2O2 主要靠 CAT清除[20 ] ,而 POD 酶也以过氧化物为反应底物 ,而在 0104mmolΠL 时 SOD 酶已经发生歧化反应 ,随着歧化反应产生的 H2O2 的增加 ,CAT 酶和POD 酶活性立即升高 ,说明这两种酶对细胞内反应底物的变化比较敏感 ,此后为了保持细胞内氧自由基代谢平衡 ,酶活性有所回降。随着剂量的升高 ,CAT酶和SOD 酶活性的变化趋势一致 ,是因为 H2O2 的产生与SOD 的清除能力有关 ,所以 CAT酶的活性随着 SOD 的变化而变化[21 ] 。此外 ,CAT 酶和 POD 酶活性分别在0108mmolΠL 和 011mmolΠL 时达到最低值 ,说明 POD 酶活性受到 SOD 酶歧化反应产生较多 H2O2 的影响 ,在0108mmolΠL 时起到消除过氧化物的关键作用 , 在011mmolΠL 时 ,CAT酶发挥主要作用 ,二者相辅相成。
表 2 　NaN3 处理对种子发芽率和萌发种子酶活性的影响
Table 2 　Effect of NaN3 on germination rate and enzyme activities in germinated seed
NaN3 浓度
NaN3 concentration (mmolΠL) 发芽率germination rate ( %) SOD 活性SOD activity(UΠg·min) CAT活性CAT activity(UΠg·min) POD 活性POD activity(UΠg·min)
0 　 27. 67 ±1. 15a 478. 134 ±16. 055bB 2546. 84 ±16. 06abAB 22503. 086 ±1338. 099bA
0. 04 26. 00 ±2. 65ab 501. 640 ±33. 867bB 2730. 91 ±85. 81aA 25508. 958 ±787. 808aA
0. 08 18. 00 ±6. 93abc 582. 693 ±5. 971aA 2561. 97 ±79. 98abAB 23695. 747 ±1049. 375abA
0. 10 17. 00 ±7. 00abc 495. 180 ±50. 971bB 2581. 09 ±146. 40aAB 22254. 473 ±679. 140bA
0. 16 14. 00 ±2. 65bc 483. 514 ±31. 728bB 2624. 82 ±33. 51aAB 22363. 492 ±1412. 735bA
0. 20 12. 33 ±2. 89c 336. 197 ±17. 120cC 2335. 59 ±78. 52bB 13216. 667 ±2805. 612cB
213 　半致死剂量(浓度)的选择
半致死剂量 (浓度) (LD50 ) 指处理后种子或植物的
某一器官成活率为对照 50 %的剂量。人们一般以半
致死剂量为基准 ,通过增加或降低试验剂量以选择适
宜剂量[22 ] 。本试验将各处理统计的发芽率换算成相
对发芽率 (以 CK为 100 %) ,以不同剂量或浓度 x 为自
变量 ,不同剂量或浓度下的相对发芽率 y 为因变量 ,
利用直线回归方程 y = a + bx 和 x = (50 % - a)Πb 来
计算各诱变处理方式下种子的半致死剂量或浓度 (式
中 , b 为回归系数 ; a 为常数 ; x 为所求半致死剂量或
浓度) [23 - 25 ] 。计算结果表明 ,辐照处理的半致死剂量
约为 9515Gy ,NaN3 处理的半致死浓度为 0116mmolΠL
(见表 3) 。
表 3 　不同处理方式对毛竹种子相对发芽率的回归方程、相关系数和半致死剂量
Table 3 　Regression equation ,correlation coefficient and LD50 of treatments
on the relative germination rate of Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens
处理方式
treatment
回归方程
regression equation
相关系数
correlation coefficient
半致死剂量
LD50
137Csγ射线辐照 137Csγ2rays irradiation y = 11073 - 01006 x 0198033 9515Gy
NaN3 处理 NaN3 treatment y = 01976 - 21927 x 0195433 0116mmolΠL
注 :33表示达到极显著水平 ( P < 0101) 。
Note :33means correlation between vigor indexes in extremely significant level ( P < 0101) .
304　3 期 137Csγ辐照和 NaN3 处理对毛竹种子发芽率和保护酶活性的影响
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3 　讨论
经过预试验所选择的适宜的γ射线的辐照剂量范
围为 0～180Gy ,NaN3 处理的浓度范围为 0～012mmolΠ
L ,要比其他禾本科植物低 ,如余泽高研究的γ射线对
小麦辐照剂量的选择范围为 0～350Gy[6 ] ,王文恩等对
野牛草干种子进行γ射线辐照的剂量范围为 0～
300Gy[8 ] ,彭波等对不同水稻品种进行 NaN3 处理的浓
度范围为 0～2mmolΠL [26 ] ,这说明毛竹种子对诱变的敏
感性要高。用不同方式诱变毛竹种子 ,随着剂量或浓
度的增加 ,种子发芽进程均受到不同程度的影响。
137 Csγ射线辐照后 ,低剂量 (约 10Gy 左右) 时促进种子
萌发 ,这与蔡春菊等人的研究结果相一致[5 ] 。当剂量
增加到 90Gy 时 ,种子胚细胞受到明显的损害 ,发芽能
力受到极显著性抑制。试验结果还表明当辐照剂量低
于 100Gy 时 ,发芽高峰期均比对照提前了 1d ,150Gy
时 ,比对照延迟了 1d ,且发芽高峰不明显 ;而当浓度高
于 011mmolΠL 的 NaN3 处理种子后 ,发芽时间比对照推
迟了 2d ,发芽高峰期比对照推迟了 4d ,且高峰期发芽
粒数并不多。而种子的发芽能力一直受到抑制 ,且只
达到显著性水平 ,这可以从某种程度上说明137 Csγ射
线对毛竹种子产生的诱变效应要比 NaN3 明显。
本文研究表明 ,2 种诱变方式对毛竹萌发种子内
各保护酶的活性的影响均达到显著或极显著水平。在
正常状态下 ,毛竹种子胚细胞内活性氧的产生与消除
处于动态平衡 ,当受到诱变处理时 ,活性氧产量增加 ,
随着诱变剂量的增加 ,活性氧累积达到一定程度 ,使细
胞修复功能丧失 ,膜透性增大 ,有害物质积累增多 ,种
子自身的保护酶系统被破坏。SOD、CAT、POD 各保护
酶在消除细胞内氧自由基起到关键作用。在 10Gy
137 Csγ射线辐照时 ,CAT 酶活性的降低初步认为与此
剂量下发芽率同时升高有关 ,具体诱变机理有待进一
步研究。20Gy 时 SOD 酶活性得到提高以消除活性氧 ,
CAT、POD 酶也相应地发挥作用来抵消 SOD 酶歧化反
应产生的 H2O2 。另一方面 ,在 60Gy 时 ,SOD、CAT酶活
性达到一个较低值 ,在 90Gy 时又达到一个较高值 ,这
可能与辐照使胚细胞内某些基因或膜结构[27 ] 发生变
异有关 ,且 90Gy 与发芽试验得出的半致死剂量接近 ,
说明 90Gy 左右的剂量极有可能是筛选有利突变的适
宜剂量。当辐照剂量超过 90Gy 时 ,POD 酶活性的升高
可说明萌发种子内 POD 酶对辐照的承受能力较强 ;经
低浓度 NaN3 处理时 ,种子内诱导膜保护酶活性提高并
达到最高值 ,当浓度高于 0116mmolΠL 时 ,保护酶系统
被破坏 ,活性下降。在半致死浓度 0116mmolΠL 时 ,
CAT、POD 酶的活性也达到一个高峰 ,同样也可以得出
0116mmolΠL 是本试验中 NaN3 诱变的适宜浓度。
通过发芽试验 ,初步选择出毛竹种子对137 Csγ射
线辐照和 NaN3 处理的半致死剂量和浓度 ,与已开展的
后续苗期试验 (以本文中对毛竹种子进行诱变处理后
的培养的实生苗为材料展开的试验) 所得出的诱变后
幼苗的半致矮剂量 (浓度) 相吻合 (数据未发表) 。因
此 ,以半致死剂量为中心增高或降低的试验剂量 (浓
度) ,是对毛竹种子诱变的适宜剂量 (浓度) 范围。此
外 ,本试验 NaN3 处理后得出的种子内各保护酶活性的
变化趋势与137 Csγ射线辐照有所不同 ,这表明两种诱
变方法的机理不同 ,具体还待于结合基因组学相关技
术进一步深入研究。
综上所述 ,在一定剂量137 Csγ射线辐照和 NaN3 浓
度处理后会引起毛竹种子内膜损伤 ,保护酶活性有明
显的变化临界点 ,结果与发芽率测定指标有一定的一
致性 ,因此可以将细胞膜保护酶活性作为反映毛竹种
子对γ射线和 NaN3 敏感性的测量指标 ,这就从生理代
谢角度进一步展开了对毛竹种子诱变效应的研究 ,拓
宽了前人的研究领域[5 ] ,从而为深入开展诱变育种以
及提高有利变异的研究工作打下基础[28 ] 。
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