●劉志強(qiáng)（河南省駐馬店市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 河南 駐馬店 463000）

大豆（Glycine max（L.） Merr）是豆科一年生草本植物，含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，是重要的糧油兼用作物。隨著科技的發(fā)展，多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于大豆育種過(guò)程，這為提高大豆產(chǎn)量，促進(jìn)大豆生長(zhǎng)發(fā)育做出了重要貢獻(xiàn)[1]。

20世紀(jì)70年代，激光輻射育種技術(shù)開(kāi)始實(shí)行，并成為重要的物理誘變育種技術(shù)之一[2]。激光育種是通過(guò)光、電、壓力及電磁效應(yīng)綜合作用，使農(nóng)作物發(fā)生DNA突變，從而引發(fā)作物品種產(chǎn)生某些性狀的變化[3]。另外，激光還有磁場(chǎng)效應(yīng)，它主要通過(guò)影響酶分子或其他蛋白分子的構(gòu)象而引起生物分子活性的變化。因此，本試驗(yàn)對(duì)激光輻射引起的大豆種子發(fā)育和幼苗生長(zhǎng)變化特征進(jìn)行了研究，以期為激光輻射應(yīng)用于大豆育種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試大豆品種為“綏農(nóng)26號(hào)”。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)以不進(jìn)行激光處理為對(duì)照（ck），設(shè)置4個(gè)激光輻射時(shí)間，分別為30 s（T1）、50 s（T2）、70 s（T3）和90 s（T4），每個(gè)處理選擇30粒顆粒飽滿，大小均勻一致的大豆種子。將大豆種子放入培養(yǎng)皿中，激光光斑直徑為2 mm，波長(zhǎng)為10.6 L，處理完成后將大豆種子放置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行催芽，培養(yǎng)箱溫度為25℃，光照時(shí)間為12 h。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 種子發(fā)芽指標(biāo)的測(cè)定測(cè)定發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，具體公式如下：

發(fā)芽率（%）=全部發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100；

發(fā)芽勢(shì)（%）=第三天發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100；

1.3.2 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定將發(fā)芽種子移栽到裝有基質(zhì)土的盆中，每盆播種9粒大豆種子，均勻排布，培養(yǎng)至真葉期定苗，每盆留苗3株。處理25 d后進(jìn)行取樣，測(cè)定大豆株高、莖粗、根長(zhǎng)和葉面積。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS24.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，運(yùn)用Duncan's多重比較法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 激光輻射對(duì)大豆種子發(fā)芽的影響

不同激光處理下大豆種子發(fā)芽情況，見(jiàn)表1。

表1 不同激光輻射處理大豆種子發(fā)芽情況

由表1可知，激光輻射對(duì)大豆種子發(fā)芽的影響達(dá)到顯著水平，其中發(fā)芽率隨輻射時(shí)間的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，在T3處理時(shí)達(dá)到最大值（87.99%），各處理均顯著高于ck。其中，T1、T2、T3和T4分別比ck高出3.39%，9.56%，16.75%，13.21%，處理間差異均顯著。發(fā)芽勢(shì)隨輻射時(shí)間的增加呈逐漸升高的趨勢(shì)，處理間差異均顯著，各處理高于ck，T1、T2、T3和T4分別比ck高出7.56%，20.78%，24.54%，37.76%。發(fā)芽指數(shù)T1處理顯著低于ck，T2處理和ck沒(méi)有顯著差異，T3和T4處理顯著高于ck，分別高出6.67%和7.54%，T3和T4處理間差異不顯著。

2.2 激光輻射對(duì)大豆幼苗生長(zhǎng)的影響

不同激光處理下大豆幼苗生長(zhǎng)情況，見(jiàn)表2。

表2 不同激光輻射處理大豆幼苗生長(zhǎng)情況

由表2可知，激光輻射顯著影響大豆幼苗植株形態(tài)，株高隨輻射時(shí)間的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，在T3處理時(shí)達(dá)到最大值，除了T4處理外，各處理均顯著高于ck，T1、T2、T3分別比ck高出8.80%，27.37%，37.52%；莖粗方面T2和T3處理顯著高于ck，激光輻射處理間沒(méi)有顯著差異；根長(zhǎng)隨輻射時(shí)間的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，T2和T3處理顯著高于ck，T1和ck沒(méi)有顯著差異，T4處理顯著低于ck；葉面積隨輻射時(shí)間的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，在T3處理時(shí)達(dá)到最大值，處理間差異均顯著，T1、T2、T3和T4分別比ck高出7.35%，35.44%，69.46%，38.52%。

3 討論與結(jié)論

激光輻射是目前誘變育種的主要方式之一。李春盈等[4]研究表明合適劑量的激光輻射對(duì)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育有刺激作用，但不同的激光輻射對(duì)小麥生長(zhǎng)發(fā)育的影響不同。羅銘欣等[5]研究表明，激光輻射能夠促進(jìn)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，但是超過(guò)一定劑量的激光輻射對(duì)種子的萌動(dòng)發(fā)芽均出現(xiàn)不同程度的抑制效應(yīng)。本研究表明，激光輻射能夠提高大豆種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)，這可能是由于線粒體在激光輻射下獲得能量，并將其進(jìn)行轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存，從而增加了ATP含量，進(jìn)而提高發(fā)芽率。發(fā)芽率隨輻射時(shí)間的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，輻射時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)抑制種子萌發(fā)，這和邵磊等[6]的研究結(jié)果一致。

于深州等[7]研究表明植株的長(zhǎng)勢(shì)直接反映輻射的作用效果。本研究表明，激光輻射對(duì)大豆幼苗株高、莖粗、根長(zhǎng)和葉面積影響達(dá)到顯著水平，這可能是由于激光輻射使生物分子吸收能量，分子內(nèi)發(fā)生能級(jí)躍遷，從而使酶活性提高，有絲分裂加快，從而促進(jìn)植株的生長(zhǎng)。當(dāng)輻射時(shí)間為70 s時(shí)，發(fā)芽率指標(biāo)達(dá)到最大值。綜上，激光輻射能夠提高大豆發(fā)芽率，促進(jìn)植株生長(zhǎng)，可在育種過(guò)程中進(jìn)行參考。