蘇春燕

（山東省泰安市泰山區(qū)邱家店鎮(zhèn)政府，山東 泰安 271000）

雞爪槭（Acer palmatum L.）屬槭樹科槭樹屬落葉小喬木，原產(chǎn)中國，朝鮮、日本等也有分布[1]。其葉色秀麗，枝葉扶疏，葉型秀麗，春秋葉色變化豐富，變色期長，觀賞價值極高。常用于園林景觀中作彩色葉觀賞樹種，是庭院觀賞最佳樹種之一[2]?；陔u爪槭極高的觀賞價值，國內(nèi)外已廣泛種植雞爪槭，創(chuàng)制了眾多新型品種，其中以日本最為突出，在雞爪槭栽培與品種培育方面研究最早，園藝品種已達(dá)數(shù)百個[3]，為雞爪槭的種質(zhì)創(chuàng)新與推廣應(yīng)用提供了大量的植物材料，增添了季相色彩，豐富了園林景觀。

輻射育種成為現(xiàn)代育種的重要形式之一，通過外界物理誘導(dǎo)，使其內(nèi)部遺傳物質(zhì)發(fā)生突變，從而在短時間內(nèi)獲得豐富的變異資源，加以人工選育新品種，具有簡單、安全、突變率高的優(yōu)良特性，是園林植物育種的常用方式，目前，60Co－γ射線誘變是最常使用的輻射源[4、5]。現(xiàn)今雞爪槭品種大多基于傳統(tǒng)育種形式，基于此，采用60Co－γ對雞爪槭種子進(jìn)行輻射，探索輻射對于雞爪槭種子萌發(fā)、出苗的影響，并計算其半致死劑量，為雞爪槭輻射育種與種質(zhì)創(chuàng)新提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2016年11 月在山東泰安市邱家店鎮(zhèn)華玉苗圃中采集結(jié)實(shí)量高的三株雞爪槭翅果作為試材，分別編號為1號、2號、3號，將翅果裝入自封袋內(nèi)自然陰干。

1.2 輻射處理

將每株處理好的雞爪槭種子平均分別分成7份，于12月20號在山東泉港輻射科技發(fā)展有限公司進(jìn)行60Co－γ輻射處理，輻射劑量分別為0（CK）、50、100、150、200、250、300 Gy， 鈷源放射劑量為 1.5 Gy/min。

1.3 種子萌發(fā)率的計算

將試驗(yàn)種子與濕沙混合貯藏在2~5°的冰箱進(jìn)行催芽，25天后隨機(jī)抽取百粒種子統(tǒng)計發(fā)芽率[6、7]，以胚根突破種皮，有露白現(xiàn)象確認(rèn)為發(fā)芽，3次重復(fù)，并參照周小梅等[8]的方法計算相對發(fā)芽率。

1.4 半致死劑量（LD50）的確定

參照王兆玉等[9]的回歸分析方法，對雞爪槭種子相對發(fā)芽率與輻射劑量間進(jìn)行相關(guān)回歸分析，以78.33%，2號最高，在50 Gy處理下最高為65.00%（2號），最小為 57.67%（3號），在 100 Gy處理下發(fā)芽率急劇下降，介于19.33%~29.67%，150 Gy繼續(xù)下降到9.67%~11.33%，輻射劑量大于200 Gy成活率極低，種子幾乎不發(fā)芽，僅3~5粒種子有露白；相對發(fā)芽率伴隨著發(fā)芽率的變化而變化，0~50 Gy處理發(fā)芽率由100%降低到79.00%~85.14%，當(dāng)輻射劑量大于在100 Gy時相對發(fā)芽率急劇降低，約為對照組的1/3，持續(xù)增加輻射劑量，相對發(fā)芽率降低至0。表明輻射處理對雞爪槭種子發(fā)芽率具有極大影響，當(dāng)輻射劑量在50 Gy以下的低劑量時對發(fā)芽率的影響較小，當(dāng)大于50 Gy的高輻射劑量時對發(fā)芽率影響極大，發(fā)芽率急劇下降；通過相關(guān)分析（表2）表明輻射劑量與相對發(fā)芽率之間具有極顯著負(fù)相關(guān)，三個單株表現(xiàn)較為一致，分別為-0.919**、-0.925**、-0.903**。種子相對發(fā)芽率為對照的50%時的輻射劑量作為半致死劑量（LD50）。

表1 不同輻射劑量對雞爪槭種子發(fā)芽率的影響

1.5 輻射對種子出苗率的影響

于2017年3月15號將沙藏后的種子取出，小心洗凈沙子，點(diǎn)播于穴盤中，待長出兩片真葉時統(tǒng)計出苗率。

1.6 統(tǒng)計分析

采用SPSS22.0進(jìn)行方差分析與多重比較分析，數(shù)據(jù)采用3次重復(fù)平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 輻射劑量對雞爪槭種子萌發(fā)的影響

由表1可知，3個單株間變化規(guī)律相似，隨著輻射濃度增加而下降，不同劑量處理間，發(fā)芽率均表現(xiàn)出極顯著差異，對照組發(fā)芽率介于73.00%~

表2 輻射劑量與相對發(fā)芽率、相對出苗率的相關(guān)系數(shù)

2.2 半致死劑量的確定

以輻射劑量x作為自變量，相對發(fā)芽率y為因變量，采用曲線回歸y=ax2+bx+c進(jìn)行回歸分析可得，y（1 號）=107.218-0.825x+0.002x(R2=0.965);y（2號）=106.597-0.811x+0.002x2(R2=0.973);y （3 號）=104.631-0.857x+0.002x2(R2=0.968)，對各式中 y 賦值為50%，可得3個單株的半致死劑量分別為88.23 Gy（1 號）、89.58 Gy（2 號）、77.93 Gy（3 號），三者半致死劑量有所差異，存在一定的個體差異，1號、2號差異較小明顯高于3號單株，平均半致死劑量為85.25 Gy，據(jù)此認(rèn)為雞爪槭的半致死劑量約為85 Gy。

2.3 輻射劑量對雞爪槭種子出苗率的影響

將種子點(diǎn)播于穴盤中待子葉展開后統(tǒng)計出苗率見表3，可知不同劑量輻射處理間出苗率具有極顯著差異，對照組出苗率介于40.00%~44.67%，2號單株最高；輻射劑量為50 Gy時稍有增加，介于41.00%~52.00%，1號單株最高；100 Gy時出苗率急劇下降，介于15.00%~18.67%，2號最高；隨著輻射劑量的持續(xù)增加，出苗率進(jìn)一步下降，僅3~5株成活，在200 Gy以上全部死亡。相對出苗率與出苗率具有相同的規(guī)律，可以明顯看出2號于1號、3號具有不同的規(guī)律，2號的相對出苗率隨著輻射劑量的增加一直下降，而1號、3號在50 Gy時最大，之后隨著輻射劑量的增加而降低，一定程度上反映出低輻射劑量可以提高雞爪槭的出苗率。對3個單株的輻射劑量與相對出苗率進(jìn)行相關(guān)性分析（表2）可知，三者整體表現(xiàn)為相對出苗率與輻射劑量具有極顯著負(fù)相關(guān)，2號負(fù)相關(guān)性最強(qiáng)，為-0.909**。

3 結(jié)論與討論

3.1 輻射對雞爪槭種子發(fā)芽率、出苗率的影響

隨著輻射劑量的增加，雞爪槭種子發(fā)芽率不斷下降，各處理間差異極顯著，50 Gy以下的低劑量發(fā)芽率降低較緩，大于50 Gy的高劑量成活率急劇下降，在200 Gy以上發(fā)芽率幾近零，這與多數(shù)樹種種子輻射發(fā)芽率變化趨勢相同[10-15]，由于樹種特性不同在發(fā)芽率上具有一定差異。隨著輻射劑量的增加出苗率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，50 Gy具有最高出苗率（52.00%），與潢川金桂、籽銀桂、金盞碧珠具有相同的規(guī)律[11]，與椿樹、牡丹、小油桐、杉木等樹種有所差異[12-14]，但整體變化規(guī)律均表現(xiàn)為出苗率與輻射劑量具有極顯著負(fù)相關(guān)，前人研究[5]表明種子含水量不同輻射產(chǎn)生的氧自由基數(shù)量不同，對遺傳物質(zhì)的破壞性不同，不同樹種表現(xiàn)的輻射敏感性不同。本試驗(yàn)認(rèn)為輻射在一定程度上刺激了雞爪槭的出苗率，而對于種胚、花粉、球莖、枝條、愈傷組織等其他材料的影響還有待于研究。

3.2 輻射劑量的確定

表3 不同輻射劑量對雞爪槭種子出苗率的影響

關(guān)于輻射育種適宜輻照劑量的確定，不同學(xué)者具有不同的見解，徐冠仁[16]認(rèn)為60%~70%為輻射最適劑量，周小梅等[17]、Dae等[18]認(rèn)為臨界劑量和半致死劑量最優(yōu)，目前，多以發(fā)芽率50%作為最適育種劑量，本試驗(yàn)計算所得雞爪槭種子的半致死劑量在77.93 Gy~89.58 Gy之間，平均為85.25 Gy，初步認(rèn)為最適輻射劑量為85 Gy，高于芍藥種子（22.77 Gy）牡丹（40 Gy）、月 季（40 Gy~50 Gy）[19]椿樹[12]（50 Gy~75 Gy）華山松[20]（20 Gy）等園林樹種，低于金桂[21]（92 Gy），小油桐子[14]（127 Gy）等樹種。 不同植物品種或類型由于存在遺傳差異而對輻射的敏感性不同，耿興敏等[11]將桂花種子分為輻射敏感型、中間型和遲鈍型 3種類型，朱宗文等[22]通過對不同品種間的番茄種子輻射認(rèn)為品種間對射線敏感性差異顯著，而本試驗(yàn)僅對雞爪槭種子發(fā)芽與出苗受輻射的影響進(jìn)行了初步探索，未細(xì)分到品種，還有待進(jìn)一步深入的研究。

[1] 中國植物志編輯委員會.中國植物志:46卷[M].北京:科學(xué)出版社,2008.

[2] 徐廷志.槭樹科的地理分布[J].云南植物研究,1996,18(1):43-50.

[3] 呂運(yùn)舟,黃利斌,何旭東,等.雞爪槭園藝品種分類及栽培研究綜述[J].江蘇林業(yè)科技,2014,41(5):41-45.

[4] 陳曉陽,沈熙環(huán).林木育種學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2005

[5] 羅志平,孟蘭貞,張勇,等.園林植物育種中輻射育種的應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2015，35(6):145-146.

[6] 趙靜,王奎玲,劉慶超,等.紫薇種子60Co-γ輻射效應(yīng)與半致死劑量的確定 [J].中國農(nóng)學(xué)通報,2008,24(2):463-465.

[7] GB-2772-1999,林木種子檢驗(yàn)規(guī)程,1999.

[8] 周小梅,趙運(yùn)林,蔣建雄,易自力.幾種冷季型草坪草輻射敏感性及其輻射育種半致死劑量的確定 [J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,27(1):75-78.

[9] 王兆玉,林敬明,蘿莉,等.小油桐種子的60Co－γ射線輻射敏感性及半致死劑量的研究 [J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2009,29(3):506-508.

[10] 王少平.輻射育種在園林植物育種中的應(yīng)用 [J].種子,2008,27(12):63-68.

[11] 耿興敏,王良桂,李娜,等.60Co-γ輻射對桂花種子萌發(fā)及幼苗生長的影響 [J].核農(nóng)學(xué)報,2016,30(2):0216-0223.

[12] 聶莉莉,劉仲齊,張?jiān)?等.椿樹輻射誘變育種初報,核農(nóng)學(xué)報,2009,23(4):577-580.

[13] 施江,董普輝,張淑玲,等.60Co-γ射線對牡丹 、芍藥種子輻射劑量的影響[J].河南科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版,2010,31(4):72-74.

[14] 王兆玉,林敬明,羅莉,等.小油桐種子的60Co-γ射線輻射敏感性及半致死劑量的研究 [J].南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2009,29(3):506-508.

[15] 胡瑞陽,吳博,納靜,等.60Co-γ射線輻照處理對杉木種子萌發(fā)及幼苗生長的影響 [J].中國農(nóng)學(xué)通報,2016,32(4):1-4.

[16] 徐冠仁.植物誘變育種學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1996

[17] 周小梅,趙運(yùn)林,蔣建雄,易自立.幾種冷季型草坪草輻射敏感性及其輻射育種半致死劑量的確定 [J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2005,27(1):75-78

[18] Dae Hoe Goo,Byeong Woo Yae,Hi Sup Song,et al.Color Change in Chrysanthemum Flower by Gamma Ray Irradiation [J].Journal of the Korean Society for Horticultural Science,2003,44(6):1006-1009.

[21] 熊運(yùn)海,王義.60Co-γ輻射對桂花種子發(fā)芽出苗及幼苗生長的影響[J].北方園藝,2017,(4):51-55.

[22] 王丹,任少雄,蘇軍.核技術(shù)在園林植物誘變育種上的應(yīng)用[J].核農(nóng)學(xué)報,2004,18(6):443-447

[23] 辛培堯,周軍,唐軍榮,等.60Co-γ輻射對華山松南方種源種子的誘變效果 [J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(9):190-191.

[22] 朱宗文,查丁石,朱為民,等.60Co-γ射線對番茄種子萌發(fā)及早期幼苗生長的影響 [J].種子,2010,29(8):15-22.