全 文 ：文章编号 :100028551 (2008) 052573203
60 Coγ射线对美丽胡枝子种子萌发
及早期幼苗生长的影响
刘庆华　王　玮　王奎玲　刘庆超　王　媛
(青岛农业大学 环境艺术学院 ,青岛　266109)
摘 　要 :采用不同剂量的60 Coγ射线辐照美丽胡枝子种子 ,观测其对种子生活力、萌发率及幼苗生长的影
响。结果表明 :种子生活力随辐照的剂量增加而降低 ;高剂量 (300Gy 以上) 对幼苗的生长有显著的抑制
作用 ;幼苗存活率与辐照的剂量呈显著负相关 ;美丽胡枝子种子的半致死剂量为 20319Gy ,适宜辐照诱
变的剂量范围为 20319～400Gy。
关键词 :美丽胡枝子 ;辐照 ;半致死剂量
EFFECTS OF 60 Coγ2RAYS IRRADIATION ON SEED GERMINATION
AND YOUNG SEEDLING GROWTH OF Lespedeza formosa
LIU Qing2hua 　WANG Wei 　WANG Kui2ling 　LIU Qing2chao 　WANG Yuan
( Landscape architecture and art college , Qingdao Agricultural University , Qingdao 266109)
Abstract :The seeds of Lespedeza formosa were irradiated by different dose of 60 Coγ2rays , and the effects on the seed vigor ,
seed germination rate and seedling growth were investigated. Results showed that seed vigor decreased with the increase of
irradiation dose ; higher dose irradiaition ( ≥300Gy) inhibited the seedling growth significantly. A negative correlation was
found between seedling survival rate and irradiation doses. It was concluded that semi2lethal dose of the Lespedeza formosa was
20319Gy and the suitable irradiation dose range for Lespedeza formosa mutation breeding was 20319～400Gy.
Key words : Lespedeza formosa ; irradiation ; semi2lethal dose
收稿日期 :2008201217 　接受日期 :2008204230
基金项目 :山东省农业良种产业化工程项目 (鲁科农字[2005 ]99 号)
作者简介 :刘庆华 (19622) ,男 ,山东乳山人 ,博士 ,教授 ,主要研究方向为园林植物遗传育种。E2mail : wangwei1012 @hotmail . com　　美丽胡枝子 (Lespedeza formosa) ,豆科胡枝子属小灌木 ,适应性广 ,耐旱、耐高温 ,叶鲜绿、枝条开散 ,开紫红色小花 ,花期在每年的 7 月至 9 月 ,正值夏秋少花季节 ,是北方难得的绿化、美化材料 ,值得大力引种并繁育推广[1 ,2] 。辐射诱变育种是选育新品种的有效途径之一 ,它具有突变率高、突变谱宽、后代性状稳定快、育种周期短等优点 ,且方法简便 ,可在短时间内改变植物的某一性状。本研究通过对美丽胡枝子辐照后的生物学效应的观察 ,探讨适合美丽胡枝子种子辐射诱变的剂量[3 ,4] 。1 　材料与方法111 　材料美丽胡枝子种子于 2006 年 11 月取自青岛中山公 园 ,采后用纸袋封存置于通风干燥处。种子籽粒饱满 ,千粒重为 8180g。试验前采用真空干燥法 ,将美丽胡枝子成熟干种子置于装有水和甘油 (1∶1)的干燥器内 ,平衡水分至 12 % ,然后将种子取出放入硫酸纸小袋中备用。112 　辐照处理参照其他豆科植物相关辐照研究结果[5 ] 及预试验数据 ,采用剂量分别为 100、200、300、400 和 500Gy 的60 Coγ射线对美丽胡枝子种子进行辐照处理 ,剂量率为 1161GyΠmin ,每剂量处理 600 粒种子 ,3 次重复 ,以未辐照的种子为对照。辐照于 2007 年 3 月在青岛农业大学原子能试验站进行。113 　测定11311 　种子 TTC 活力 　将辐照后的美丽胡枝子种子
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及对照种子用 98 %浓硫酸浸泡 20min ,转入蒸馏水中
浸泡 24h ,待种子吸胀后 ,随机取不同处理的种子纵向
切开 ,用 011 %的 TTC(2 ,3 ,52氯化三苯基四氮唑) 溶液
在 35 ℃的恒温箱中染色 24h ,观察胚及胚乳着色情况。
每处理 100 粒种子 ,3 次重复。
11312 　种子萌发率 　辐照后的种子用 98 %浓硫酸处
理 20min ,转入蒸馏水中浸泡 24h。处理后的种子置于
铺有滤纸的培养皿中。在光照培养箱中培养 ,温度为
25 ℃±1 ℃,光照为 8hΠd。记录种子萌发情况 (以子叶
外露过种子大小一半以上为萌发) 。萌发结束后 (以连
续 3d 无新种子萌发为萌发结束) 统计发芽率 ,计算发
芽指数。每处理 100 粒种子 ,3 次重复。
计算公式如下 :
发芽率 ( Gr ) = ∑GtΠNT ×100 %
发芽指数 ( GI) = ∑( GtΠDt )
其中 , Gt 表示在 t 日时的发芽数 ,Dt 表示相应的
发芽天数 ,NT 表示种子总数。
11313 　早期幼苗生长 　从培养后第 5 天 (将种子置于
培养箱中观察其发芽情况的当天计算)开始 ,观测幼苗
的生长情况 ,测量时以基部至生长点为植株高度 ,每处
理选取 90 株进行测量 ,每 2d 测量 1 次。17d 后统计幼
苗的存活率。
2 　结果与分析
211 　辐照对种子生活力的影响
由表 1 可以看出 ,100～200Gy 剂量的辐照处理对
美丽胡枝子种子的生活力无明显的影响 ,当辐照剂量
超过 300Gy 时 ,种子生活力随剂量的增加而显著降低。
212 　辐照对种子萌发的影响
由图 1 可以看出 ,不同剂量辐照对美丽胡枝子种
子的萌发有不同程度的影响。萌发前 7d (3 月 7 日) ,
100～200Gy 辐照处理后种子的萌发率略低于对照 ,300
～400Gy 处理后种子的萌发率明显低于对照 ,500Gy 以
上处理后的种子萌发率仅为 2167 %。从第 8 天 (3 月 8
日) 开始 ,100～200Gy 辐照处理后种子的萌发率高于
对照 ,而 300～500Gy 处理后种子的萌发率低于对照。
至第 15 天 (3 月 15 日)时 ,对种子萌发情况进行差异显
著性分析 ,结果表明 :100～200Gy 辐照后种子的萌发
率分别高出对照 6134 %和 2100 % ,但差异不显著 ;300
～500Gy 辐照后种子的萌发率均显著低于对照。说明
较高剂量的辐照会不同程度地抑制种子的萌发。400
Gy 以上剂量对美丽胡枝子种子萌发有极显著的抑制
作用。
表 1 　辐照美丽胡枝子种子的生活力2TTC染色结果
Table 1 　Seed vigor of Lespedeza formosa
tested by TTC staining after irradiation
剂量
dose
( Gy)
胚及胚乳的 TTC染色情况
TTC staining of embryo and endosperm
着色好
equitable
staining
着色一般
unequitable
staining
着色差和
不着色
unstaining
生活力
vigor
( %)
0 82 12 6 94AB
100 85 13 2 98A
200 81 15 4 96AB
300 63 25 12 88BC
400 51 30 19 81C
500 36 36 28 72D
注 :同列相同字母表示 P = 0101 时 ,邓肯氏新复极差检验下差异不显
著。百分数采用相应的正弦值进行差异显著性分析。
Note: Data followed by same letter in the same column means no significant
difference according to Duncans test at P = 0101. The data of percent was
analyzed by their corresponding SIN.
图 1 　辐照对美丽胡枝子种子萌发的影响
Fig. 1 　Effect of irradiation on germination of
Lespedeza formosa seeds
213 　辐照对早期幼苗生长的影响
子叶期幼苗的生长对辐照很敏感 ,辐照显著影响
美丽胡枝子幼苗的生长速率。由图 2 可以看出 ,种子
培养的第 5 天 (3 月 5 日) ,300Gy 以上剂量明显抑制幼
苗的生长 ,而低剂量对幼苗生长有一定的促进作用。
214 　辐照对早期幼苗存活率的影响
根据美丽胡枝子存活率 ,建立美丽胡枝子相对存
活率与辐照剂量之间的回归方程 : y = - 011843 x +
871571 ( R2 = 01948) 。由图 3 可知 , 存活率为 50 %
(LD50 )时所对应的LD50辐照剂量为 20319Gy ,成活率为
40 %(LD40 )时所对应的辐照剂量为 25811Gy ,由图 2 可
知 ,幼苗苗高为对照的 50 % ( HD50 ) 时 ,所采用的辐照
475 核　农　学　报 22 卷
图 2 　辐照对美丽胡枝子幼苗生长的影响
Fig. 2 　Effect of irradiation on young seedling growth
of Lespedeza formosa
剂量为 400Gy 左右。然后根据幼苗苗高为对照的 50 %
左右的剂量 (半致矮剂量) 、植株成活率为 50 %左右的
半致死剂量和 40 %左右的临界剂量确定美丽胡枝子
种子适宜剂量辐照范围。因此 ,美丽胡枝子种子的适
宜剂量辐照范围在 20319～400Gy。
图 3 　辐照对美丽胡枝子幼苗存活率的影响
Fig. 3 　Effect of irradiation on the seedling survival
of Lespedeza Formosa
3 　讨论
不同植物种类以及同种植物的不同部位对辐照的
敏感性都不尽相同[6 ] 。适宜的剂量是辐射诱变育种成
功的关键因素之一 ,在一定范围内增加剂量可以提高
植物材料的突变率、扩大突变谱 ,但过高的剂量处理也
会降低存活率 ,导致不良突变性状增多。由于植物材
料 M1 代的萌发率、苗高、存活率等与突变率之间有一
定关系 ,故常作为确定适宜剂量辐照范围的重要参数。
目前确定辐照适宜剂量方法较多 ,尚缺乏统一的
标准。本试验采用幼苗苗高为对照 50 %左右的剂量
(半致矮剂量) 、植株成活率为 50 %左右的剂量 (半致
死剂量)和 40 %左右的剂量 (临界剂量) 作为确定适宜
辐照剂量范围的参考[6～9 ] 。从辐照对美丽胡枝子种子
萌发、种子生活力变化以及早期幼苗生长的影响来看 ,
临界剂量和半致死剂量之间的范围 20319～400Gy ,可
作为美丽胡枝子种子诱变处理的适宜辐照剂量范围。
60 Coγ射线会不同程度影响美丽胡枝子的种子生
活力、种子萌发及早期幼苗生长情况。本试验结果显
示 :300Gy 以上的辐照会不同程度地抑制美丽胡枝子
种子的萌发 ,且随着剂量的增大 ,这种抑制作用不断增
强 ,400Gy 以上剂量辐照时 ,会对美丽胡枝子种子的胚
细胞造成损伤 ,从而降低美丽胡枝子种子的活力 ;100
～200Gy 对早期幼苗苗高有一定的促进作用 ,300Gy 以
上剂量显著抑制幼苗早期的生长。
辐照对美丽胡枝子种子及早期幼苗的辐照效应主
要表现在生理受阻导致幼苗生长受到明显抑制。少量
植株已出现叶片变小、易于脱落等现象 ,但由于试验时
间短 ,该现象是辐照后的生理损伤还是遗传物质变化
造成的 ,还有待进一步观察和开展细胞学效应的鉴定。
存活率是确定半致死剂量一个非常直接的指标 ,
但存活稳定所需时间较长 , Inoue[10 ] 很早就提出在培养
条件良好的条件下用半致矮剂量 (HD50 )来确定辐照适
宜剂量。因此 ,苗高也是植物辐照敏感性的重要度量
指标之一 ,这在本试验中也得到充分的证明。
由于辐射诱变育种效应是不定向、随机的 ,本文仅
为初步研究的结果。对辐照后个体产生的变异是个体
差异还是真正的变异 ,以及这种变异是否能稳定遗传 ,
作者还在观察中。
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