查錢慧，黃永芳，黃麗英，張德毅，王國興，王國平

(1.廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，廣東 廣州 510520；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；3.廣東璠龍農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司，廣東 揭陽 522000)

越南油茶Camellia drupifera屬山茶科山茶屬油茶組，是油茶栽培種之一，分布于我國廣東省南部、海南省、廣西壯族自治區(qū)，以及越南和老撾[1]。越南油茶樹形高大，為中等喬木，開花時滿樹繁花，觀賞價值高。越南油茶果實大于普通油茶C. oleifera，果皮相對較厚，但其樹形高大，抗性強，是桂南地區(qū)的主要栽培種。輻射育種是常用育種方法之一，比傳統(tǒng)育種方法簡單、高效、突變率高，而60Co-γ輻照亦是常用輻射射線之一[2]。60Co-γ輻照育種已在花卉、農(nóng)作物、草坪草上廣泛應(yīng)用[3—5]。然而，對越南油茶的育種研究尚停留在二十世紀九十年代，研究方法多為通過表型觀察進行篩選。有關(guān)60Co-γ輻照種子方面的研究僅有低劑量(0～30 Gy)輻照對越南油茶種子發(fā)芽及生長影響研究，因其輻射劑量未達半致死劑量，影響結(jié)果不明顯[6]。本試驗在其基礎(chǔ)上進行完善，增加輻射劑量,，研究60Co-γ輻照對種子發(fā)芽率，幼苗出苗率、苗高、地徑、葉形態(tài)指標的影響，為后續(xù)越南油茶的輻射育種研究提供理論依據(jù)，為越南油茶的60Co-γ輻照半致死劑量提供數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及輻射源

選取越南油茶璠龍3號C. drupifera ‘Fanglong 3’和璠龍5號C. dtupifera ‘Fanglong 5’作為試驗材料，進行60Co-γ射線輻照處理。璠龍3號和璠龍5號于2016年通過廣東省良種認定。60Co-γ輻射技術(shù)由廣州華大輻照中心提供。

1.2 試驗設(shè)計

采取單因素試驗，60Co-γ射線處理共設(shè)置0、40 Gy、50 Gy、60 Gy、70 Gy等5個水平，每水平3個重復(fù)，參考聶浪等[6]的方法。

1.3 方法

1.3.1 材料采集 2014年11月在廣東璠龍農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司基地采摘璠龍3號、璠龍5號鮮果，收集種子并標記備用。

1.3.2 試驗處理 按照試驗設(shè)置，將40 Gy、50 Gy、60 Gy、70 Gy組分開進行輻射處理，輻照方法采取短時照射，輻射時長為20 min。0 Gy為空白對照組。將輻射完成的種子及時播于經(jīng)0.5%高錳酸鉀消毒的沙床，覆蓋15 cm左右厚河沙，做好標記。

1.4 指標測定

在移栽上袋時統(tǒng)計發(fā)芽率，發(fā)芽率=發(fā)芽數(shù)/播種數(shù)；移苗后待大部分單株出苗后統(tǒng)計出苗率，出苗率=出苗數(shù)/播種數(shù)。2015年6月開始，每處理隨機選取30株測定苗高和地徑，隨后每月測定一次，共統(tǒng)計6月份～12月份數(shù)據(jù)，選取12月份數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析；2015年11月進行葉形態(tài)指標測定，包括葉長、葉寬、葉面積。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)處理采用EXCEL統(tǒng)計，采用SPASS 17.0軟件分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 60Co-γ輻照對越南油茶發(fā)芽率和出苗率的影響

由表1可知，60Co-γ輻照處理過的璠龍3號油茶發(fā)芽率最高的為40 Gy組，最低為60 Gy組，不同輻照處理間發(fā)芽率無顯著差異。60Co-γ輻照處理的璠龍5號對照組發(fā)芽率最高，為93.6%，60 Gy輻照處理組發(fā)芽率最低，為83.2%，各處理間的發(fā)芽率差異不明顯。璠龍3號40 Gy輻照組油茶出苗率顯著高于對照組出苗率；50 Gy組油茶出苗率比對照組高，但無顯著差異；當輻照劑量升至60 Gy、70 Gy時，璠龍3號出苗率分別為36.1%、20.7%，顯著低于對照組，表明低劑量輻照能提高璠龍3號油茶出苗率，而高劑量輻照則抑制其生長，影響正常出苗。璠龍5號油茶對照組出苗率最高，為92.8%，隨著輻照劑量升高，其出苗率呈逐漸降低趨勢，70 Gy組出苗率最低，為18.9%。以出苗率為因變量(Y)，60Co-γ輻照劑量為自變量(X)計算回歸方程，并計算越南油茶半致死劑量，璠龍3號半致死劑量為64 Gy，璠龍5號半致死劑量為57 Gy。60Co-γ輻照對璠龍3號、璠龍5號幼苗出苗率有顯著影響。

2.2 60Co-γ輻照對越南油茶苗高的影響

由圖1可知，不同劑量60Co-γ輻照對璠龍3號和璠龍5號油茶苗高生長影響顯著，隨著60Co-γ輻照劑量升高，璠龍3號和璠龍5號油茶苗高都逐漸降低，對照組最高。

60Co-γ輻照對璠龍3號和璠龍5號油茶地徑生長具抑制作用。隨著輻射劑量增大，璠龍3號和璠龍5號油茶地徑逐漸減小，相應(yīng)的對照組地徑最大。方差分析表明，60Co-γ輻照對璠龍3號和璠龍5號油茶地徑生長影響顯著。

表1 60Co-γ輻照對越南油茶發(fā)芽和出苗的影響Table 1 The effect of 60Co-γ irradiation on germination and survival rateof Camellia drupifera

圖1 60Co-γ輻照對越南油茶苗高和地徑的影響Fig. 1 The effects of 60Co-γ irradiation on height and ground diameter of Camellia drupifera seedlings

2.3 60Co-γ輻照對越南油茶葉形態(tài)指標的影響

由表2可知，璠龍3號油茶50 Gy組葉長最大，60 Gy組葉長最??；對照組葉寬最大，70 Gy組葉寬最??；璠龍3號葉面積隨著輻照劑量增加而減小。60Co-γ輻照對璠龍3號葉片生長表現(xiàn)出抑制作用，隨著輻射劑量增強，對其生長抑制作用越強。方差分析表明，60Co-γ輻照對其葉形態(tài)指標影響顯著。

由表2可知，璠龍5號油茶對照組葉長、葉寬、葉面積均大于60Co-γ輻照組，隨著輻照劑量的升高，璠龍5號油茶葉長、葉寬、葉面積均呈逐漸減小的趨勢，70 Gy組葉形態(tài)指標均最小。方差分析表明，60Co-γ輻照對其葉形態(tài)指標影響顯著。

表2 60Co-γ輻照對越南油茶葉形態(tài)的影響Table 2 The effects of 60Co-γ irradiation on leaf growth of Camellia drupifera

3 結(jié)論與討論

試驗表明，60Co-γ輻照對越南油茶種子發(fā)芽率影響小，對其出苗率、苗高、地徑以及葉片生長有抑制作用，尤其是高劑量(60 Gy、70 Gy)輻照對越南油茶種子損傷較大，嚴重影響其出苗及幼苗生長。璠龍3號種子60Co-γ輻照半致死劑量為64 Gy，璠龍5號為57 Gy。高劑量輻照明顯延遲越南油茶的出苗時間，導(dǎo)致油茶生長緩慢。高劑量輻照抑制越南油茶幼苗生長，導(dǎo)致苗木瘦弱、生長緩慢且植株相對于對照組植株呈現(xiàn)矮化現(xiàn)象。高劑量輻照亦抑制越南油茶葉片生長，其葉片瘦小，生長緩慢。

聶浪等[6]曾對越南油茶進行60Co-γ輻照研究，輻照劑量過低(0、10 Gy、20 Gy、30 Gy)，未達其半致死劑量，對越南油茶種子發(fā)芽、出苗及葉片生長影響較小。本試驗在此研究基礎(chǔ)上重新采樣，設(shè)置0 Gy、40 Gy、50 Gy、60 Gy、70 Gy共5個60Co-γ輻照劑量，達到半致死劑量區(qū)間，易獲取變異植株。本試驗中，60Co-γ輻照對越南油茶發(fā)芽率影響較弱而對出苗影響強，因以胚根伸出種皮為發(fā)芽標準，大多種子胚根均能成功伸出，但高劑量組多數(shù)種子伸出胚根后子葉無法正常生長導(dǎo)致出苗率急降。另外，試驗中觀察到高劑量組種子胚根肥大現(xiàn)象，這與查錢慧等[7]對南山茶C. semiserrata種子的研究結(jié)果一致；部分種子出現(xiàn)子葉變綠，不出苗但仍保持活力，可能是因胚根吸收水分和無機鹽，使子葉變綠進行光合作用從而維持活力，但因受輻射傷害而無法正常生長。60Co-γ輻照對越南油茶幼苗生長有明顯抑制作用，表現(xiàn)出植株生長緩慢、瘦弱，這與陶巧靜等[8]、朱宗文等[9]研究結(jié)果一致。60Co-γ輻照對越南油茶葉生長的抑制作用與原蒙蒙等[10]研究結(jié)果一致。

60Co-γ作為植物輻射育種的方法之一廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物、果樹、蔬菜、草坪草[11—12]。輻射育種與傳統(tǒng)雜交育種的區(qū)別在于能短時間內(nèi)實現(xiàn)基因突變，得到新的突變體。60Co-γ輻射植物種子存在半致死劑量，植物在半致死劑量更容易發(fā)生突變，容易出現(xiàn)新的育種資源。本試驗中，璠龍 3號和璠龍 5號種子的60Co-γ半致死劑量有所差別，這是由于兩品種之間存在個體差異。同時，不同植物種子半致死劑量均不一致，因此在試驗時需要根據(jù)物種本身特性設(shè)置合理的處理劑量。