60Co—γ輻射對NaCl脅迫下二月蘭種子萌發的影響

董亞茹　趙東曉　陳傳杰

摘要：以二月蘭（Orychophragmus violaeeus）種子為材料，采用室內培養皿發芽方法，分別統計其在清水和0.5% NaCl中的萌發指標并測量幼苗生長指標，以研究60Co-γ射線對二月蘭種子萌發及早期幼苗生長的影響。結果表明，在0～300 Gy劑量范圍內，60Co-γ輻射提高了二月蘭種子的發芽率，同時降低了種子的發芽勢。在水處理條件下，60Co-γ輻射對二月蘭幼苗株高、根長、鮮重都有不同程度的促進作用。在0.5%NaCl處理條件下，60Co-γ輻射對二月蘭幼苗的株高和鮮重產生了一定的促進作用，對根長的生長則是低濃度促進高濃度抑制。

關鍵詞：二月蘭（Orychophragmus violaeeus）；60Co-γ射線；種子萌發；生長指標

中圖分類號：S681.9 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2018）15-0071-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.15.018 開放科學（資源服務）標識碼（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。因農歷二月前后開始開花，故稱二月蘭。作為一種優良的地被植物，二月蘭同時又兼具觀賞、油料、食用、飼料、生態、藥用[1-3]等眾多用途，具有較高的研究、開發和應用價值。此外，二月蘭還具有廣泛的適應性，具有耐寒[4]，耐陰，耐土壤貧瘠等特點，在酸性和堿性土壤中均可生長。作為一種重要的具有潛在利用價值的種質資源，目前諸葛菜屬植物已引起人們的廣泛關注，并在資源收集與馴化栽培、雜交育種、組織培養、抗逆性及其相關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資源和選育新品種的有效途徑之一，中國自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道[9]。

為此，試驗利用60Co-γ射線對二月蘭種子進行輻射處理，對種子在清水和0.5% NaCl中的發芽指標和生長指標進行了研究，探明二月蘭種子有效的輻射誘變劑量，旨在為今后進一步篩選耐鹽型二月蘭突變體提供參考，對今后培育耐鹽新品種工作具有重要的理論和實踐意義。

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，在山東省農業科學院輻照中心進行60Co-γ射線輻射處理，共設7個輻射計量處理，分別為0、50、100、150、200、250、300 Gy。

1.2 方法

1.2.1 種子發芽指標測定 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。每個培養皿（直徑90 mm）鋪兩層無菌濾紙，放置40粒種子，一組用去離子水進行萌發，另一組用0.5%的NaCl進行萌發。每個處理3次重復。每天觀察種子萌發情況，并統計發芽數，突破種皮的胚軸長度為2 mm時視為種子發芽。各項發芽指標計算公式如下：

發芽率（GP）=n/N（n為第10天時的種子發芽數，N為供試種子總數）；

發芽勢（GE）=n3 /N（n3為第3天時的種子發芽數，N為供試種子總數）。

1.2.2 幼苗生長指標測定 14 d后，每個重復隨機選取10株幼苗，測定幼苗株高、根長、鮮重。

1.3 數據處理

所有數據均用Excel統計并制圖。應用SPSS 20.0統計分析軟件對不同處理下的發芽率、發芽勢、株高和根長等各項指標進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 60Co-γ輻射對二月蘭種子萌發的影響

由表1可以看出，0～300 Gy劑量輻射范圍內，無論是在水處理還是在0.5% NaCl處理條件下，隨著輻照劑量的增加，60Co-γ輻照對二月蘭種子的萌發率都呈現了一定的促進作用，但與對照相比差異不明顯。水處理條件下，50和150 Gy時發芽率均達到最大值99.17%。鹽處理條件下，發芽率最低值也達到91.67%。同樣條件下60Co-γ輻射對二月蘭種子發芽勢則產生了抑制作用，水處理條件下，在200 Gy時二月蘭種子發芽勢為54.17%，比對照降低了10個百分點，與對照相比差異顯著。鹽處理條件下，除了50 Gy時發芽勢與對照無顯著差異，其他劑量輻照明顯降低了種子發芽勢，150 Gy時二月蘭種子發芽勢僅為39.17%，與對照相比差異顯著。

2.2 60Co-γ輻射對二月蘭幼苗生長指標的影響

分析圖1至圖3可以看出，水處理條件下，60Co-γ輻射對二月蘭幼苗株高、根長、鮮重都有不同程度的促進作用。不同劑量60Co-γ輻射對二月蘭幼苗株高的促進作用不明顯，均與對照差異不顯著。而不同劑量60Co-γ輻射對二月蘭幼苗根長和鮮重影響較大，隨著輻射劑量的增加，兩者都呈現逐漸升高的趨勢。在250和300 Gy兩個輻射劑量下，二月蘭幼苗株高和根長均達到最大值，與對照相比差異顯著。

鹽處理條件下，不同劑量60Co-γ輻射對二月蘭幼苗株高、根長、鮮重產生了不同程度的影響。在0～300 Gy范圍內，隨輻射劑量的增加二月蘭幼苗株高呈遞增趨勢，250 Gy時達到最大值，與對照差異顯著。不同劑量輻射對二月蘭幼苗根長的影響則呈現先增高后降低的趨勢，在200 Gy時達到最大值，與對照相比差異顯著。不同劑量60Co-γ輻射對二月蘭幼苗鮮重有輕微促進作用，但效果不明顯，不同處理下鮮重值與對照無明顯差異。

3 小結與討論

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

根長和幼苗生長量被廣泛用于植物對輻射敏感程度的度量，水處理條件下，隨著輻射劑量的提高，二月蘭幼苗生長量呈現遞增的趨勢，且對根系生長的影響大于地上部分的影響，熊秋芳等[15]的結果也表明，相對于子葉蘿卜幼苗根系對輻照更為敏感。在鹽脅迫下，不同劑量輻射對二月蘭幼苗根長的影響則呈現先增高（0～200 Gy）后降低（250～300 Gy）的趨勢，可見低濃度的輻射處理更有利于二月蘭幼苗根系在NaCl脅迫環境下生長。

試驗結果表明，在0～300 Gy的范圍內，60Co-γ輻射對二月蘭種子的萌發和幼苗生長具有一定的促進作用，水處理比鹽處理表現得更為明顯。

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