60CO—γ輻射對嘎拉蘋果枝條誘變效應(yīng)的研究

何平 王玉霞 李林光 王海波 李慧峰 孫清榮 程來亮

摘要：采用不同劑量60Co-γ射線對嘎拉蘋果休眠枝條進(jìn)行輻照處理，研究其對蘋果枝條嫁接成活率及誘變效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，隨60Co-γ輻照劑量的增加，嫁接成活率呈下降趨勢；60Gy劑量處理的枝條嫁接60d的成活率為47.50%，確定為本研究的半致死劑量（LDso）；60Co-γ處理使枝條生長量減少，葉面積降低，葉片出現(xiàn)畸形，二叉枝和多叉枝數(shù)量增加。

關(guān)鍵詞：60Co-γ；蘋果枝條；變異

中圖分類號：S661.103.6

文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2016）02-0038-03

我國是蘋果生產(chǎn)大國，蘋果產(chǎn)量和種植面積均占世界的50%左右。目前我國生產(chǎn)上的蘋果產(chǎn)量大部分來自富士、元帥、嘎拉等品種，選育優(yōu)良的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新品種十分必要。繼實生選種和雜交育種之后，輻射誘變育種已成為創(chuàng)造果樹新種質(zhì)的有效途徑。輻射誘變育種具有突變率高、突變譜寬、后代性狀穩(wěn)定快、育種周期短等優(yōu)點，是獲得新種質(zhì)資源和選育新品種的有效途徑。韓繼成等用γ射線對紅安久梨休眠枝條進(jìn)行輻射處理后再嫁接，發(fā)現(xiàn)新梢表皮色澤、葉片色澤和果皮色澤變異穩(wěn)定。李雅志等輻照密云山楂，獲得短枝大果類型。李雪梅等對黑穗醋栗枝條進(jìn)行γ射線輻射處理，獲得了一些誘變材料。陳秋芳等用γ射線處理金冠蘋果，得到早熟突變枝系。黃建昌等研究了γ射線與GA₃復(fù)合處理對番木瓜的遺傳誘變效應(yīng)，獲得了抗病性強(qiáng)、性狀優(yōu)良的變異單株。蔣際謀等采用γ射線照射‘解放鐘枇杷枝條，在次生枝果實的外觀與口感品質(zhì)性狀上具有較強(qiáng)的誘變效應(yīng)。陸波等對馬蹄蓮、易繼財?shù)葘λ?、鄧占鰲對柑橘采?0Co-γ射線處理，均獲得珍稀突變材料。本研究通過60Co-γ射線輻照嘎拉枝條，調(diào)查不同輻照劑量處理后的嫁接成活率，及輻照處理對葉片和枝條生長的影響，探討適宜的輻照劑量，為獲得優(yōu)良新種質(zhì)、創(chuàng)新蘋果誘變育種技術(shù)體系奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

輻照所用試材取自10年生嘎拉蘋果樹的一年生枝條，于休眠期剪取，每個處理50根枝條，長度為15～20cm，每個枝條帶4～5個飽滿芽。剪取后用報紙包裹并用清水打濕后冷藏于0℃冰箱待處理。

1.2 試驗方法

輻照處理在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所進(jìn)行，設(shè)4個劑量級，分別為30、60、90、120 Gy，以未輻照的接穗為對照。接穗照射后于次日用插皮舌接于生長較好的3年生蘋果樹上，每個處理嫁接200個飽滿芽。嫁接后常規(guī)管理，定期進(jìn)行觀察。

1.3 調(diào)查內(nèi)容

分別于嫁接后30、45、60d調(diào)查各處理的嫁接成活率。并于嫁接后45d起，每隔15d調(diào)查生長情況，至新梢停長。調(diào)查內(nèi)容包括：新梢生長量、葉片形態(tài)、二叉枝和多叉枝分別占總枝量的比例，其中抽生枝條長度統(tǒng)計基點為5cm，測量枝條中部葉片的長度和寬度。

2 結(jié)果與分析

2.1 60Co-γ輻射對蘋果接穗嫁接成活率的影響

由表1可以看出，枝條的嫁接成活率隨輻照劑量的增大和嫁接時間的延長而降低。與對照相比，120Gv劑量處理的枝條接穗成活率最低，60d時成活率為零；60Gy處理的枝條在嫁接60d時成活率為47.50%，接近半致死劑量，盲枝率和副梢率分別是10.00%和8.40%。可見輻射嚴(yán)重抑制了接穗芽的萌發(fā)和生長。

2.2 60Co-γ輻射對新梢生長和葉片形態(tài)的誘變效應(yīng)

枝葉的生長狀況是輻射誘變效果最直觀的表達(dá)。從新梢生長狀況看，60Co-γ輻射處理使新梢的長度和粗度降低，相對粗度增加，節(jié)間長度縮短。30Gy和90Gy處理的枝條長度分別為72.36cm和46.30cm，比對照降低16.24%和46.40%；枝粗分別是6.84mm和4.43mm，比對照降低12.53%和43.35%。從葉片生長狀況看，60Co-γ輻射降低了葉片長度和寬度，使葉面積減少，葉形指數(shù)降低。30Gv和90Gy處理的葉長分別為61.03mm和51.35mm，比對照降低26.22%和37.93%；葉寬分別為44.61mm和39.07mm，比對照降低22.16%和31.82%（表2）。

由表3可知，未經(jīng)輻照的枝條嫁接后的二叉枝數(shù)量為零，30Gy和90Gv輻照處理的二叉枝數(shù)量分別占總枝數(shù)量的57.93%和62.50%，均顯著高于對照；未經(jīng)輻照接穗的多叉枝數(shù)量為零，30Gy和90Gv輻照處理的多叉枝數(shù)量分別占總枝數(shù)量的21.14%和5.00%，均顯著高于對照。枝條經(jīng)輻照以后，正常枝條比例顯著減少，二叉枝和多叉枝比例顯著增加，不同輻照劑量處理枝梢變異率在67.3%～79.1%之間，以30Gy輻照處理枝梢變異率最高。

嫁接后的葉片生長狀況和枝梢形態(tài)的變化如圖1、圖2所示，可見60Co-γ射線輻照使蘋果新梢和葉片的生長勢明顯減弱，生長受到抑制。

3 討論與結(jié)論

60Co-γ射線輻照育種是常用的誘變育種方法之一，它不僅可以快速創(chuàng)造新材料、新種質(zhì)，而且不存在安全隱患。很多果樹都有誘變培育新品種的報道，但不同果樹種類和不同研究條件下，輻照效果也不同。輻射誘變首先要確定適宜的輻照劑量，才能獲得有效的誘變效果，一般認(rèn)為最好的輻照劑量應(yīng)選擇在臨界劑量附近，即半致死劑量。本研究中，60Gy處理的枝條在嫁接60d時成活率為47.50%，為本研究的半致死劑量。在半致死劑量輻照條件下，新梢生長緩慢，葉面積減少，葉形指數(shù)降低，正常枝條比例顯著減少，二叉枝和多叉枝比例顯著增加。這與王妍煒對碭山酥梨的研究結(jié)果一致。Stotzky等發(fā)現(xiàn)，35Gv60Co-γ射線輻照有利于香蕉種子的萌發(fā)。Bovi等研究表明，10Gy60Co-γ射線輻照胡蘿卜種子，根重比對照高。陸波等研究發(fā)現(xiàn)，彩色馬蹄蓮Parfait叢生芽經(jīng)60Co-γ射線輻照后其增殖系數(shù)增加。說明適宜的輻照劑量有利于植物性狀的變異，本研究結(jié)果可為獲得蘋果新種質(zhì)提供參考。