董亞茹　趙東曉　陳傳杰

摘要：以二月蘭（Orychophragmus violaeeus）種子為材料，采用室內(nèi)培養(yǎng)皿發(fā)芽方法，分別統(tǒng)計(jì)其在清水和0.5% NaCl中的萌發(fā)指標(biāo)并測(cè)量幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)，以研究60Co-γ射線對(duì)二月蘭種子萌發(fā)及早期幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，在0～300 Gy劑量范圍內(nèi)，60Co-γ輻射提高了二月蘭種子的發(fā)芽率，同時(shí)降低了種子的發(fā)芽勢(shì)。在水處理?xiàng)l件下，60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗株高、根長(zhǎng)、鮮重都有不同程度的促進(jìn)作用。在0.5%NaCl處理?xiàng)l件下，60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗的株高和鮮重產(chǎn)生了一定的促進(jìn)作用，對(duì)根長(zhǎng)的生長(zhǎng)則是低濃度促進(jìn)高濃度抑制。

關(guān)鍵詞：二月蘭（Orychophragmus violaeeus）；60Co-γ射線；種子萌發(fā)；生長(zhǎng)指標(biāo)

中圖分類號(hào)：S681.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2018）15-0071-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.15.018 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of 60Co-γ Radiation on Seeds Germination of Orychophragmus violaeeus

under NaCl Stress

DONG Ya-ru，ZHAO Dong-xiao，CHEN Chuan-jie，SUN Jing-shi，DU Jian-xun

（Sericulture Research Institute of Shandong Province，Yantai 264002，Shandong，China）

Abstract： The effects of 60Co-γ ray on the seed germination and early seedling growth of Orychophragmus violaeeus were studied using the method of indoor petri dish germination method，and the germination indexes in water and 0.5% NaCl were measured. The results showed that 60Co-γ radiation increased the germination rate of Orychophragmus violaeeus seeds，and decreased the germination potential of seeds in the dose range of 0～300 Gy. Under the condition of water treatment，60Co-γ radiation had different effects on the plant height，root length and fresh weight of Orychophragmus violaeeus seedlings. Under the condition of 0.5% NaCl treatment，60Co-γ radiation promoted the plant height and fresh weight of Orychophragmus violaeeus seedlings，but the growth of root length was promoted at low concentration 60Co-γ radiation and inhibted at high concentration 60Co-γ radiation.

Key words： Orychophragmus violaeeus； 60Co-γ ray； seed germination； growth index

二月蘭（Orychophragmus violaeeus）為十字花科諸葛菜屬（Orychophragmus）植物，又名諸葛菜、菜籽花，為十字花科諸葛菜屬一年或二年生草本。因農(nóng)歷二月前后開始開花，故稱二月蘭。作為一種優(yōu)良的地被植物，二月蘭同時(shí)又兼具觀賞、油料、食用、飼料、生態(tài)、藥用[1-3]等眾多用途，具有較高的研究、開發(fā)和應(yīng)用價(jià)值。此外，二月蘭還具有廣泛的適應(yīng)性，具有耐寒[4]，耐陰，耐土壤貧瘠等特點(diǎn)，在酸性和堿性土壤中均可生長(zhǎng)。作為一種重要的具有潛在利用價(jià)值的種質(zhì)資源，目前諸葛菜屬植物已引起人們的廣泛關(guān)注，并在資源收集與馴化栽培、雜交育種、組織培養(yǎng)、抗逆性及其相關(guān)基因的克隆等多方面得到了研究[5]。

輻射誘變育種是獲得新種質(zhì)資源和選育新品種的有效途徑之一，中國(guó)自1957年開始輻射育種工作以來，輻射育種取得了重大成就[6]。在抗性研究方面，中國(guó)先后獲得了耐鹽的大豆、水稻、煙草、油菜、花生等突變體[7]。其中60Co-γ輻射是輻射誘變育種最常用的方法之一[8]，60Co-γ輻射在提高植物的耐鹽性方面也已有報(bào)道[9]。

為此，試驗(yàn)利用60Co-γ射線對(duì)二月蘭種子進(jìn)行輻射處理，對(duì)種子在清水和0.5% NaCl中的發(fā)芽指標(biāo)和生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行了研究，探明二月蘭種子有效的輻射誘變劑量，旨在為今后進(jìn)一步篩選耐鹽型二月蘭突變體提供參考，對(duì)今后培育耐鹽新品種工作具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 材料

供試種子為2016年采收的二月蘭種子，種子凈度≥98.0%。將二月蘭種子裝入自封袋內(nèi)，在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院輻照中心進(jìn)行60Co-γ射線輻射處理，共設(shè)7個(gè)輻射計(jì)量處理，分別為0、50、100、150、200、250、300 Gy。

1.2 方法

1.2.1 種子發(fā)芽指標(biāo)測(cè)定 選取健壯、飽滿、大小一致的二月蘭輻射種子，用75%乙醇消毒3 min，去離子水沖洗5～6次。25 ℃下去離子水浸種24 h，將種子用無菌濾紙瀝干水，備用。每個(gè)培養(yǎng)皿（直徑90 mm）鋪兩層無菌濾紙，放置40粒種子，一組用去離子水進(jìn)行萌發(fā)，另一組用0.5%的NaCl進(jìn)行萌發(fā)。每個(gè)處理3次重復(fù)。每天觀察種子萌發(fā)情況，并統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，突破種皮的胚軸長(zhǎng)度為2 mm時(shí)視為種子發(fā)芽。各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率（GP）=n/N（n為第10天時(shí)的種子發(fā)芽數(shù)，N為供試種子總數(shù)）；

發(fā)芽勢(shì)（GE）=n3 /N（n3為第3天時(shí)的種子發(fā)芽數(shù)，N為供試種子總數(shù)）。

1.2.2 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 14 d后，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選取10株幼苗，測(cè)定幼苗株高、根長(zhǎng)、鮮重。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均用Excel統(tǒng)計(jì)并制圖。應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)不同處理下的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、株高和根長(zhǎng)等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 60Co-γ輻射對(duì)二月蘭種子萌發(fā)的影響

由表1可以看出，0～300 Gy劑量輻射范圍內(nèi)，無論是在水處理還是在0.5% NaCl處理?xiàng)l件下，隨著輻照劑量的增加，60Co-γ輻照對(duì)二月蘭種子的萌發(fā)率都呈現(xiàn)了一定的促進(jìn)作用，但與對(duì)照相比差異不明顯。水處理?xiàng)l件下，50和150 Gy時(shí)發(fā)芽率均達(dá)到最大值99.17%。鹽處理?xiàng)l件下，發(fā)芽率最低值也達(dá)到91.67%。同樣條件下60Co-γ輻射對(duì)二月蘭種子發(fā)芽勢(shì)則產(chǎn)生了抑制作用，水處理?xiàng)l件下，在200 Gy時(shí)二月蘭種子發(fā)芽勢(shì)為54.17%，比對(duì)照降低了10個(gè)百分點(diǎn)，與對(duì)照相比差異顯著。鹽處理?xiàng)l件下，除了50 Gy時(shí)發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照無顯著差異，其他劑量輻照明顯降低了種子發(fā)芽勢(shì)，150 Gy時(shí)二月蘭種子發(fā)芽勢(shì)僅為39.17%，與對(duì)照相比差異顯著。

2.2 60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

分析圖1至圖3可以看出，水處理?xiàng)l件下，60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗株高、根長(zhǎng)、鮮重都有不同程度的促進(jìn)作用。不同劑量60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗株高的促進(jìn)作用不明顯，均與對(duì)照差異不顯著。而不同劑量60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗根長(zhǎng)和鮮重影響較大，隨著輻射劑量的增加，兩者都呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)。在250和300 Gy兩個(gè)輻射劑量下，二月蘭幼苗株高和根長(zhǎng)均達(dá)到最大值，與對(duì)照相比差異顯著。

鹽處理?xiàng)l件下，不同劑量60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗株高、根長(zhǎng)、鮮重產(chǎn)生了不同程度的影響。在0～300 Gy范圍內(nèi)，隨輻射劑量的增加二月蘭幼苗株高呈遞增趨勢(shì)，250 Gy時(shí)達(dá)到最大值，與對(duì)照差異顯著。不同劑量輻射對(duì)二月蘭幼苗根長(zhǎng)的影響則呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)，在200 Gy時(shí)達(dá)到最大值，與對(duì)照相比差異顯著。不同劑量60Co-γ輻射對(duì)二月蘭幼苗鮮重有輕微促進(jìn)作用，但效果不明顯，不同處理下鮮重值與對(duì)照無明顯差異。

3 小結(jié)與討論

60Co-γ射線可對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生一定的抑制或促進(jìn)作用，不同輻射劑量對(duì)不同植物的影響不同[10]。有研究表明，低劑量的輻射處理對(duì)種子發(fā)芽具有促進(jìn)作用，而高劑量的輻射抑制種子發(fā)芽且對(duì)種胚產(chǎn)生傷害[11-13]。本研究結(jié)果表明，在0～300 Gy劑量范圍內(nèi)，60Co-γ輻射能夠提高種子發(fā)芽率，這與60Co-γ輻照對(duì)光果甘草和烏拉爾甘草種子萌發(fā)特性研究的結(jié)果相似[9，14]。提高發(fā)芽率的同時(shí)，輻射卻降低了種子的發(fā)芽勢(shì)，在鹽處理下尤為明顯。發(fā)芽勢(shì)反映了種子的發(fā)芽速度和整齊度，可見輻射處理加劇了NaCl對(duì)種子的脅迫效應(yīng)，延緩了種子的萌發(fā)速度。

根長(zhǎng)和幼苗生長(zhǎng)量被廣泛用于植物對(duì)輻射敏感程度的度量，水處理?xiàng)l件下，隨著輻射劑量的提高，二月蘭幼苗生長(zhǎng)量呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，且對(duì)根系生長(zhǎng)的影響大于地上部分的影響，熊秋芳等[15]的結(jié)果也表明，相對(duì)于子葉蘿卜幼苗根系對(duì)輻照更為敏感。在鹽脅迫下，不同劑量輻射對(duì)二月蘭幼苗根長(zhǎng)的影響則呈現(xiàn)先增高（0～200 Gy）后降低（250～300 Gy）的趨勢(shì)，可見低濃度的輻射處理更有利于二月蘭幼苗根系在NaCl脅迫環(huán)境下生長(zhǎng)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在0～300 Gy的范圍內(nèi)，60Co-γ輻射對(duì)二月蘭種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，水處理比鹽處理表現(xiàn)得更為明顯。

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