全 文 ：文章编号 :100028551 (2009) 032450204
60 Coγ辐照对木槿种子发芽及幼苗生长的影响
李秀芬1 　张德顺2 　吴福兰1 　孟震农3 　曹际云3
(11 上海市农业科学院林木果树研究所 ,上海　201106 ; 21 同济大学建筑学院 ,上海　200092 ;
31 山东大学生命科学院 ,山东 济南　250014)
摘 　要 :以60 Coγ为辐照源 ,采用不同剂量率 (50～500GyΠh)辐照木槿休眠种子 ,对辐照后种子进行播种观
察。结果表明 :辐照剂量低于 200Gy 时促进种子发芽 ,低于 100Gy 时能提高幼苗成活率 ;辐照剂量大于
200 Gy 时抑制发芽 ,并导致真叶和侧根难以形成 ,直至幼苗死亡。剂量率对辐照效果有一定的影响。得
出以提高苗木成活率为目的进行辐照时的剂量以 50～100Gy 为宜 ,以促进变异为目的进行辐照时的剂
量以 100～200Gy 为宜。
关键词 :60 Coγ射线 ;木槿 ;半致死剂量 ;诱变
EFFECTS OF 60 Coγ2 RAYS IRRADIATION ON GERMINATION AND
SEEDLING GROWTH OF Hibiscus syriacus
LI Xiu2fen1 　ZHANG De2shun2 　WU Fu2lan1 　MENG Zhen2nong3 　CAO Ji2yun3
(11 Institute of Forestry and Pomology , Shanghai Academy of Agricultural Sciences , Shanghai 　201106 ;
21 College of Architecture and Urban Planning , Tongji University , Shanghai 　200092 ;
31college of Life , Shandong Universit , Jinan , Shandong 　250014)
Abstract :The seeds of Hibiscus syriacus were irradiated by 60 Coγ2rays at dose rate of 50～500GyΠh for 015 and 1h , the seed
germination rate and the seedling growth characters were surveyed. The results indicated that the seed germination was
promoted when the absorbed dose was below 200Gy , and the seedling survival rate was increased when the dose was below
100Gy. The germination was inhibited , leaves and secondary roots were difficult to form , and the seedlings blasting occurred
when the dose was over 200Gy. The dose rate affects the irradiation results. Absorbed doses of 50～100Gy were suggested for
increasing seedling growth rate and 100～200Gy were recommend for mutagenesis.
Key words :60 Coγ2rays ; Hibiscus syriacus ; semi2lethal irradiation dose ; mutagenesis
收稿日期 :2008210216 　接受日期 :2009201208
基金项目 :上海市科技兴农重点攻关项目 (沪农科攻字 :2005 第 12127 号)
作者简介 :李秀芬 (19622) , 女 ,山东潍坊人 ,硕士 ,高级工程师 ,主要研究方向为林木花卉引种。Tel : 021252235471 ; E2mail : lixiufen @yahoo. com　　木槿 ( Hibiscus syriacus)为锦葵科木槿属落叶灌木 ,是常见的夏季开花树种 ,原产我国 ,《中国树木志》记载的变种和变型有 9 种 ,韩国收集和培育了近 200 个品种。该树种具有适应性强、栽培管理方便、花大色艳的特点 ,被广泛应用于城市绿化。但该树种还存在着株型不够紧凑、虫害较严重、花朵不够密集等缺点。20世纪 60 年代以后 ,辐射诱变技术在农作物育种中逐步显示出其独特的作用 ,在茶树、桑树、苹果短枝型新品 种选育方面取得了显著成绩和重要进展 ,在观赏植物育种方面也进行了广泛的探索 ,提出了一些植物的诱变适宜剂量[1～4 ] 。80 年代以来 ,氦、氖激光和离子束也应用于观赏植物品种培育 ,但60 Coγ射线仍是花卉和农作物上最常用的辐射诱变源[5 ] ;到 90 年代 ,辐射诱变育种在观赏植物中得到了应用 ,如荷兰和巴西等国家用γ射线处理菊花材料培育了新的菊花品种[6 ] 。本文探索不同照射条件对木槿种子发芽和幼苗生长与发育的影响 ,旨在为木槿辐射育种寻找适宜的条件。
054　 核 农 学 报　2009 ,23 (3) :450～453Journal of Nuclear Agricultural Sciences
1 　材料与方法
111 　材料
试验用木槿种子为 2005 年 11 月份采集于江西九
江的 浅 紫 色 单 瓣 品 种 ( Hibiscus syriacus L. var
brevibracteatus) 。种子经过认真挑选 ,大小颜色一致 ,种
子千粒重 1319g。
112 　方法
辐照在上海市农业科学院作物栽培研究所辐照中
心钴源进行。辐照剂量范围 50～500Gy ,剂量率设置
为 100、200、300、400 和 500GyΠh 时辐照木槿种子 015h ;
剂量率为 50、100、200、300、400 和 500GyΠh 时辐照种子
1h。以不照射的种子为对照 ,每个处理 50 粒种子 , 3
次重复。种子辐照后于 2006 年 4 月 20 日播种在装有
细沙的塑料钵内 ,塑料钵不透水 ,细沙经过高温灭菌处
理 ,播种后浇足水 ,表面用滤纸覆盖以保持水分 ,种子
发芽时取走滤纸 ,视水分状况浇水 ,定期调查种子发芽
和幼苗生长状况 ,直至对照苗木生长衰弱时止 (7 月 5
日) 。数据采用 Excel 和 spss 软件处理。
2 　结果与分析
211 　辐照对木槿种子发芽过程和发芽率的影响
木槿种子辐照后 ,发芽过程没有明显的规律性 ,多
数处理在 5 月 22 日 (即播种后 1 个月) 完成发芽。但
对木槿种子发芽率影响明显 ,辐照剂量小于 200Gy 时 ,
辐照对木槿种子发芽有促进作用 ,但未达到显著水平。
在辐照剂量大于 200Gy 时 ,辐照对木槿种子发芽造成
不利影响 ,使种子发芽率降低 ,在辐照剂量 250Gy 时达
到显著水平。基于木槿种子发芽率的数据 ,半致死剂
量出现在 300Gy。
表 1 　辐照对木槿种子发芽率的影响
Table 1 　Effect of irradiation on germination rate
of Hibiscus syriacus seed
剂量
dose ( Gy) 0 50 100 150 200 250 300 400 500
发芽率
germination rate ( %) 2417 26 25 22 23 18 3 1217 3 1113 3 817 3
注 : 3 表示与对照比较在 0105 水平差异显著。
Notes : 3 express significant at 0105 level compared to control .
212 　辐照对木槿幼苗发育的影响
21211 　辐照对木槿幼苗真叶和根系发育的影响 　辐
照对木槿种子幼苗真叶发育造成不利影响 ,剂量大于
等于 200Gy 时 ,幼苗的真叶很难发育。子叶展开后即
停止生长 ,然后逐渐变黄直至死亡。辐照没有对胚根
生长产生影响 ,但却阻止了侧根和毛细根发育 ,使幼苗
无法形成完好的根系。主根因无法形成侧根而变色 ,
这也是造成幼苗死亡的原因之一 (图 1) 。王文恩[7 ] 对
野牛草干种子进行辐照处理发现剂量大于 200Gy 时对
根系伤害很大 ,部分幼苗主根根系发黄萎缩甚至
发霉。　　
图 1 　辐照对木槿幼苗真叶和根系发育的影响
Fig. 1 　Effect of irradiation on leaf and root
development of Hibiscus syriacus seedlings
21212 　辐照对木槿幼苗的致畸作用 　辐照对子叶没
有致畸作用 ,幼苗子叶生长完好 ,主要原因可能是子叶
在辐照前已发育完成。对真叶致畸作用明显 ,引起真
叶发育不良 ,发生扭曲、变形、变色、斑点等 (图 2) ,但
随着新叶的不断生长 ,变异程度越来越轻。所以辐照
处理引起的变异性状是否稳定 ,还需要一个长期的观
察和选择过程 ,对木本植物来讲 ,还要看其无性繁殖的
后代表现。
213 　辐照对木槿幼苗成活率和苗高的影响
21311 　辐照对木槿幼苗成活率的影响 　木槿种子辐
照处理后 ,幼苗成活率远比发芽率受影响大 ,根据 7 月
5 日的调查 ,在辐照剂量小于 100Gy 时 ,辐照处理有促
进苗木成活的作用 ;但是当辐照剂量大于 100Gy 时 ,很
多种子发芽后由于真叶发育不完整、畸形或不发育 ,导
致一些苗木慢慢死亡 ,使成苗率很低 ,半致死剂量出现
在 100Gy 左右 (表 2) 。
表 2 　辐照对木槿幼苗成活率的影响
Table 2 　Effect of irradiation on survival rate of
Hibiscus syriacus seedlings
剂量
dose ( Gy) 50 100 150 200 250 300 400 500 0
成活率
survival rate ( %) 26 13 1 315 0 0 0 0 18
154　3 期 60Coγ辐照对木槿种子发芽及幼苗生长的影响
图 2 　辐照对木槿幼苗生长过程的影响
Fig. 2 　Effect of irradiation on the growth of Hibiscus syriacus seedlings
图 3 　辐照对木槿幼苗生长过程的影响
Fig. 3 　Effect of irradiation on the growth
of Hibiscus syriacus seedlings
21312 　辐照对木槿幼苗苗高的影响 　如图 3 所示 :当
辐照剂量大于 200Gy 时 ,幼苗高度在 6 月 1 日至 6 月 7
日达到最高 ,然后随着苗木死亡 ,幼苗平均高度越来越
　　
小。到 6 月 22 日前后 ,剂量为 300Gy 处理的幼苗全部
死亡。死亡原因与不能形成真叶和根系有关。其他辐
照处理的木槿幼苗在 6 月 22 日后 ,高度变化也不大 ,
按辐照幼苗高度为对照的 50 %作为半致死剂量 ,那么
对木槿幼苗来讲 ,半致死剂量为 100～200Gy。
214 　剂量率对辐照效应的影响
辐照剂量越大 ,对种子发芽、成活和生长的影响也
越大 ,而当剂量相同时 ,表 3 比较了不同剂量率对种子
发芽、成活和生长的影响。结果表明 :在相同辐照剂量
下 ,辐照剂量率越大 ,对种子发芽和幼苗生长影响也越
大 ,但对种子发芽率影响不明显 ,对幼苗成活率和株高
影响明显。如辐照剂量同为 100Gy 时 ,剂量率 200GyΠh
对株高的抑制作用明显大于剂量率 100GyΠh ,两种处理
的株高经 t 检验证明达到显著水平 ( t = 31296 ; p =
01082 , t 检验表略) 。所以在确定辐照剂量时必须同
时考虑辐照剂量率 ,当采用的辐照剂量率比较低时 ,可
适度增加辐照剂量 ,反之则应减少辐照剂量。
表 3 　剂量率对辐照效果的影响
Table 3 　The effect of dose rate on irradiation result
剂量 irradiation dose ( Gy) 50 100 200 CK
剂量率 irradiation dose rate ( GyΠh) 50 100 100 200 200 400 0
发芽率 germination rate ( %) 24 2713 26 24 26 20 2417
成活率 survival rate ( %) 26 26 24 2 3 4 3 3 3 18
株高 height of plant (cm) 618 410 516 218 3 210 3 013 3 715
注 : 3 表示与对照比较在 0105 水平差异显著。
Notes : 3 express significant at 0105 levels compare to control .
3 　结论与讨论
311 　如果仅用种子发芽率寻找半致死剂量 ,试验结果
往往偏大。因为种子辐照处理后有许多种子能正常发
芽而不能正常生长 ,主要原因是真叶不发育或无毛细
根形成 ,所以 ,在实验室发芽箱中寻找的辐照半致死剂
量和大田试验中得到的结果会有较大的差距。吴问
胜[8 ]也认为种子萌发率不宜作为辐照敏感性的指标。
312 　剂量率相同时 ,辐照时间越长即剂量越大 ,致死
254 核　农　学　报 23 卷
率越高。而剂量相同时 ,剂量率高的处理致死率也高 ,
所以在提出致死或半致死剂量时一定要给出采用的剂
量率 ,因为剂量率会对致死剂量产生影响。试验表明
木槿休眠种子在辐照剂量率为 100 和 200GyΠh 时的半
致死剂量为 200～100Gy ,与赵静[9 ] 提出的紫薇种子辐
照的半致死剂量为 184194Gy ,卢兴霞[10 ] 提出的半枝莲
种子辐照的半致死剂量 150～200 Gy 一致 ,而与王文
恩[11 ]提出狗牙根干种子辐照的半致死剂量为 450Gy
相差很大。
313 　辐照剂量率与辐照剂量的确定。试验得出当辐
照剂量率水平大于 200GyΠh 时 ,种子辐照时间不能超
过 015h ,而 50GyΠh 辐照 1h 和 100GyΠh 辐照 015h 和 1h ,
对种子发芽率和幼苗成活率的影响不大 ,而 100GyΠh
对株高影响明显 ,所以对木槿种子而言 ,采用辐照剂量
率为 100GyΠh 比较可行。当以提高苗木成活率为目的
进行辐照时 ,以 50～100Gy 为宜 ,当以促进变异为目的
进行辐照时 ,以 100～200Gy 为宜。这与蔡春菊等[12 ]提
出毛竹种子发生诱变效应的最佳辐照剂量范围为 100
～175Gy 出入不大。而与许奕华[3 ] 提出华山松种子辐
射诱变育种的上限是 40Gy 相差甚远 ,说明不同树种的
种子对辐照的敏感程度不同。
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