Co60-γ輻射對(duì)高羊茅子二代莖葉生長(zhǎng)的影響

熊志波，費(fèi)永俊 （長(zhǎng)江大學(xué)園藝園林學(xué)院，湖北 荊州434025）

自1927年美國(guó)科學(xué)家Muller首先發(fā)現(xiàn)X射線能引起生物遺傳性變異以來，輻射誘變育種已有80多年的歷史［1］。利用該技術(shù)，能夠選育出具有特定性狀 （如抗病性、抗蟲性、耐踐踏性、植株低矮性、抗除草劑性等）且能穩(wěn)定遺傳的草坪草新品種、新品系［2］。輻射育種能改變草坪草品種的單一不良特性，保持其他優(yōu)良特性基本不變，產(chǎn)生自然界里未曾有過的草坪草新類型，這在雜交狗牙根、鈍葉草及假儉草上已取得了較好的效果［3］。

高羊茅 （Festuca arundinaces Schreb.）又稱葦狀羊茅，系禾本科羊茅屬植物，是一種常用的冷季型草坪草［4］，其綠色期相對(duì)較長(zhǎng)，在我國(guó)大部分地區(qū)生長(zhǎng)適應(yīng)性好且成坪效果佳。國(guó)內(nèi)比較系統(tǒng)地進(jìn)行草坪高羊茅的引種工作始于20世紀(jì)80年代。李德穎等［5］選擇不同高羊茅親本進(jìn)行雜交，討論了從這些雜交后代得到的品系中選育適于北京地區(qū)的草坪型高羊茅品種的可能性。孫明等［6］研究了從美國(guó)引進(jìn)的冷季型草坪草種23份，表明高羊茅是中國(guó)華東地區(qū)表現(xiàn)為適應(yīng)性最強(qiáng)，耐熱性、抗病性最好的草種。本研究通過對(duì)不同劑量輻射后的高羊茅子二代的株高、葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、分蘗能力和生長(zhǎng)速度等指標(biāo)進(jìn)行比較研究，探究其輻射后的優(yōu)良性狀是否能夠遺傳，旨在為高羊茅優(yōu)良品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及處理

對(duì)供試的4個(gè)高羊茅品種為火鳳凰、黃金島、可奇思、美洲虎4號(hào)植株進(jìn)行Co60輻射處理，輻射劑量分別為0（CK）、100、200Gy，收集子代種子，于2010年11月在長(zhǎng)江大學(xué)設(shè)施園藝基地進(jìn)行等量播種，播種量40g／m2。常規(guī)管理，不修剪。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積1.2m×1.2m，過道寬0.3m，土壤肥力一致。

1.2 指標(biāo)測(cè)定

（1）葉片形態(tài)指標(biāo) 隨機(jī)選取30片成熟葉片，用游標(biāo)卡尺測(cè)量葉長(zhǎng)、葉寬，用手持式CI-203激光葉面積儀測(cè)量葉面積，目測(cè)法測(cè)量葉色［7］。

（2）分蘗數(shù) 隨機(jī)選取30株，分別在苗期、分蘗期、拔節(jié)期、抽穗期、成熟期測(cè)定分蘗數(shù)。

（3）生長(zhǎng)速度 各個(gè)小區(qū)標(biāo)記1株定期測(cè)定株高，同時(shí)在小區(qū)中選高、中、低各1株，自2010年12月16日起每20d測(cè)定1次，取4株的平均株高度。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同劑量Co60輻射對(duì)高羊茅子二代葉片性狀的影響

從表1可以看出，輻射處理后，高羊茅葉片長(zhǎng)度、寬度均有明顯變化。黃金島和可奇思的葉長(zhǎng)在100Gy和200Gy的輻射劑量下，均比CK下降，劑量越大，下降幅度也越大；而火鳳凰與美洲虎4號(hào)在100Gy輻射下，葉長(zhǎng)均比CK略微升高；在200Gy輻射下，葉長(zhǎng)均比CK略微下降。高羊茅葉片寬度，在200Gy輻射劑量下，除可奇思外，均比CK下降。所有品種的高羊茅的葉面積，輻射后均下降，而且劑量越大，下降幅度也越大。

表1 輻射對(duì)高羊茅子二代葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積的影響

2.2 不同劑量Co60輻射對(duì)高羊茅子二代分蘗能力的影響

從表2可以看出，輻射處理的高羊茅子二代的分蘗數(shù)在各個(gè)時(shí)期與CK相比均有下降，不同的發(fā)育時(shí)期，下降的幅度有所差異。在分蘗期、拔節(jié)期和抽穗期，分蘗數(shù)下降較為明顯。黃金島、火鳳凰和可奇思在100Gy劑量下均比200Gy劑量下的下降幅度大，美洲虎4號(hào)則是在200Gy劑量下的下降幅度較大。

表2 輻射對(duì)高羊茅子二代每株分蘗數(shù)的影響

2.3 不同劑量Co60輻射對(duì)高羊茅子二代株高的影響

由表3可知，高羊茅輻射組的株高在各個(gè)時(shí)期均小于對(duì)照組，且隨著時(shí)間的推移，輻射組的株高與對(duì)照組的差距越來越大。值得一提的是，在調(diào)查的各個(gè)時(shí)期，100Gy輻射下的火鳳凰與200Gy輻射下的美洲虎4號(hào)株，其株高明顯小于對(duì)應(yīng)時(shí)期的CK，而且在整個(gè)調(diào)查時(shí)期內(nèi)，株高的變化較小，均低于40cm，這說明，輻射不僅對(duì)高羊茅的株高有影響，而且明顯降低了高羊茅的生長(zhǎng)速度。

表3 輻射對(duì)高羊茅子二代株高的影響 cm

3 討論

葉長(zhǎng)、葉寬以及葉面積都是作物栽培和育種研究中的重要指標(biāo)，植物葉片的大小細(xì)致不僅直接影響草坪的美觀，而且葉片大小對(duì)光能利用、收獲量及環(huán)境效益都有顯著的影響［8］。較小的葉片可以減少蒸騰，增強(qiáng)植株的抗逆能力。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過Co60輻射，高羊茅葉面積變小，不但降低了葉片的蒸騰作用，而且為改善高羊茅葉片粗糙這一劣性提供了基礎(chǔ)。所以，利用Co60輻射培育矮化、葉面積小的高羊茅品種是可行的。

草坪的生長(zhǎng)速度與自然高度是體現(xiàn)草種坪用價(jià)值的重要指標(biāo)。對(duì)一個(gè)優(yōu)良草坪草而言，必須具備草叢低矮、慢速生長(zhǎng)的特性。本研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過Co60輻射誘，降低了高羊茅草叢的自然高度，火鳳凰100Gy輻射組與美洲虎4號(hào)200Gy輻射組生長(zhǎng)速度都有大幅度的下降。可見，Co60輻射降低了高羊茅的株高，使其向優(yōu)良性狀變化。

通過Co60輻射誘變，高羊茅株高的變異趨勢(shì)是變矮，葉長(zhǎng)和葉寬的變異趨勢(shì)是變短和變窄，對(duì)于草坪草而言，這些都是優(yōu)良的性狀變異。經(jīng)過進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，100Gy輻射下的火鳳凰和200Gy輻射下的美洲虎4號(hào)，輻射誘變?cè)谀复硇托誀钜鸬淖儺愒谄渥哟先匀槐憩F(xiàn)出來，由此可見，Co60輻射引起的表型性狀的變異是可以穩(wěn)定遺傳的，這為輻射誘變選育高羊茅新品種奠定了基礎(chǔ)。

［1］胡助力.誘變育種前景預(yù)測(cè) ［J］.浙江現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2000，（3）：31-32.

［2］周小梅，趙運(yùn)林，易自力，等.輻射育種研究概況及其在草坪草中的應(yīng)用前景 ［J］.湖南城市學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，13（4）：73-76.

［3］Powell J B.Mutations induced in vegetatively propagated turf Bermuda grass by gamma radiation［J］.Crop Sci，1974，14：327-330.

［4］Emmons R D.Turf grass Science and Management（2nd edition）［M］.New York：Delmar Publishers，1994：62-81.

［5］李德穎，范莉英，孫阿琦.高羊茅生物學(xué)性狀分析在草坪品種選育中的應(yīng)用 ［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，1997，6（2）：28-35.

［6］孫 明，陳雪芳，蘇旭東.冷季型草坪高羊茅草種在中國(guó)華東地區(qū)的引進(jìn)和應(yīng)用 ［J］.上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1999，15（1）：44-46.

［7］范月君，姜潤(rùn)瀟，黃麗銀，伍維高.高羊茅品種引種試驗(yàn)初報(bào) ［J］.四川草原，2004，（5）：18-20.

［8］韓建國(guó)，李鴻祥，張宏海，等.修剪頻率和高度對(duì)草地早熟禾／高羊茅草坪質(zhì)量的影響 ［J］.草地學(xué)報(bào)，1997，（2）：141-147.