海濱雀稗60Co-γ輻射誘變突變體篩選

劉天增，謝新春，張巨明

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院,廣東省草業(yè)工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510642)

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海濱雀稗60Co-γ輻射誘變突變體篩選

劉天增，謝新春，張巨明*

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院,廣東省草業(yè)工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510642)

海濱雀稗具有耐鹽、對(duì)灌溉水質(zhì)要求不高的特性。 用它建植的草坪可以降低淡水資源的消耗和浪費(fèi)，但目前我國(guó)還沒(méi)有自己育成的海濱雀稗品種，只能通過(guò)國(guó)外引進(jìn)。本實(shí)驗(yàn)以海濱雀稗4個(gè)品種Sea Isle 2000、Platinum、Supreme、Salam為材料，利用60Co-γ射線(xiàn)以0.12 Gy/min 的強(qiáng)度在0，40，45，50，55 Gy 5個(gè)劑量下分別照射種莖，從輻照群體中尋找突變材料，對(duì)突變材料從葉寬、葉長(zhǎng)、株高、匍匐莖節(jié)間長(zhǎng)度和直徑以及密度等坪用性狀進(jìn)行觀測(cè)分析，研究其植株形態(tài)變異的誘變效應(yīng)，并從中選育性狀優(yōu)良的突變材料。結(jié)果表明，材料經(jīng)輻射后，不同海濱雀稗品種對(duì)60Co-γ輻射的敏感性不同。經(jīng)過(guò)3個(gè)階段的擴(kuò)繁、篩選，Sea Isle 2000選出3個(gè)突變體，Platinum選出3個(gè)突變體,Supreme選出1個(gè)突變體,Salam選出2個(gè)突變體，初步共選育出9個(gè)突變材料。所有突變材料的植株葉寬、葉長(zhǎng)、株高、匍匐莖節(jié)間長(zhǎng)度和直徑以及密度等指標(biāo)均不同程度地優(yōu)于各自對(duì)照。綜合來(lái)看，突變材料“SI-50-1”、“PL-40-2”、“SLM-45-1”葉片短細(xì)、節(jié)間縮短、株高矮化、成坪密度高，輻射誘變效果最明顯，為新品種選育提供了優(yōu)異的育種新材料。

海濱雀稗；60Co-γ射線(xiàn)；突變材料

海濱雀稗(Paspalumvaginatum)是禾本科黍族雀稗屬的多年生暖季型草本植物，主要生長(zhǎng)在世界亞熱帶和熱帶沿海地區(qū)。因其卓越的耐鹽性，能夠適應(yīng)各種惡劣環(huán)境，對(duì)灌溉水質(zhì)要求不高的特點(diǎn)，使得作為一種符合資源環(huán)境保護(hù)趨勢(shì)的草種，有著其他暖季型草種無(wú)法企及的明顯優(yōu)點(diǎn)，是目前高爾夫球場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)選擇的重要草種，在國(guó)內(nèi)外有著廣闊的市場(chǎng)需求[1-2]。海濱雀稗利用匍匐莖和根莖進(jìn)行迅速繁殖，通過(guò)較深的根部系統(tǒng)形成精細(xì)的質(zhì)感、致密的草坪，耐低修剪高度小于1.3 cm。同時(shí)海濱雀稗生長(zhǎng)能力更強(qiáng)，在粗放管理?xiàng)l件下，仍能保證良好的草坪質(zhì)量，形成光滑、致密、色澤墨綠的草坪，因而看上去感覺(jué)舒適美觀，景觀效果好，在熱帶和亞熱帶地區(qū)得到廣泛應(yīng)用[3]。但有相關(guān)研究報(bào)道，海濱雀稗垂直生長(zhǎng)速度快，葉寬、匍匐莖和根莖粗壯，抗病性、耐陰性和耐寒性都不及狗牙根(Cynodondactylon)[4]。因此其性狀改良依然有潛在空間，為改良品質(zhì)特性提供可能。

利用輻射誘變進(jìn)行新品種選育已成為一種很有效的育種途徑，可在短期內(nèi)獲得有利用價(jià)值的突變體，根據(jù)育種目標(biāo)選育出可直接生產(chǎn)利用的新品種或作為有開(kāi)發(fā)價(jià)值種質(zhì)資源[5]。目前，誘變育種方法已經(jīng)在結(jié)縷草 (Zoysiajaponica)[6]、假儉草(Eremochloaophiuroides)[7]、鈍葉草 (Stenotaphrumsecundatum)[8]、雜交狗牙根(Cynodondactylon×C.transvalensis)[9]、葦狀羊茅 (Festucaarundinaceam)[10]等草坪草育種中得到應(yīng)用。經(jīng)過(guò)輻射，篩選出的新品種具有匍匐莖節(jié)間更短、葉片質(zhì)地更細(xì)致柔軟、抗寒性和耐鹽性更好等優(yōu)良性狀[11-12]。

國(guó)外對(duì)海濱雀稗優(yōu)良品種選育方面做了一系列研究，育成了許多新品種。目前，全球有17個(gè)海濱雀稗品種用于商業(yè)化種植，均為國(guó)外登記品種，我國(guó)尚無(wú)國(guó)家審定登記的海濱雀稗品種[13]。國(guó)內(nèi)目前使用的海濱雀稗品種均由美國(guó)引進(jìn)。因此，改良海濱雀稗品種性狀，對(duì)提高其坪用質(zhì)量，培育我國(guó)自己的海濱雀稗新品種，突破對(duì)國(guó)外草坪草品種的過(guò)度依賴(lài)，提高我國(guó)草坪草育種研究水平，發(fā)展草坪產(chǎn)業(yè)具有十分重要的意義。本研究選用4個(gè)海濱雀稗品種作為試驗(yàn)材料。利用60Co-γ射線(xiàn)輻射處理，旨在從大量輻射材料中篩選出有益突變體，并對(duì)其性狀進(jìn)行比較評(píng)價(jià)，選育出坪用性狀更好的新品種，突破對(duì)國(guó)外品種的依賴(lài)，為我國(guó)南方地區(qū)草坪建植提供可選擇的優(yōu)良品種。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

海濱雀稗4個(gè)品種： Sea Isle 2000(SI)、 Platinum(PL)、 Supreme(SP)、 Salam(SLM)，其中Sea Isle 2000和Platinum 由清遠(yuǎn)市美村生物技術(shù)有限公司提供；Supreme由廣州麓湖高爾夫球鄉(xiāng)村俱樂(lè)部提供；Salam由海南清新麗禾草坪有限公司提供。選取健康且生長(zhǎng)勢(shì)基本相近的匍匐莖，剪成5～7 cm含3個(gè)莖節(jié)的小段，待進(jìn)行60Co-γ射線(xiàn)輻射處理。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 輻射處理 取粗細(xì)均勻長(zhǎng)勢(shì)相近匍匐莖，用自來(lái)水洗凈附著在上面的泥沙，裝入封口袋(封口袋穿孔以保證空氣交換)后進(jìn)行60Co-γ射線(xiàn)輻射處理。輻射處理于2013年在廣州輻銳高能技術(shù)有限公司進(jìn)行。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室前期研究確定的適宜輻射劑量范圍，設(shè)置了5個(gè)劑量梯度，分別為0，40，45，50，55 Gy，輻射劑量率為0.12 Gy/min。每個(gè)品種輻射處理1000個(gè)匍匐莖小段，各輻射劑量處理水平分別為200個(gè)匍匐莖小段，以未經(jīng)輻射處理的匍匐莖作為空白對(duì)照(CK)。將輻射后的莖段均勻插于5 cm×5 cm×6 cm的50孔育苗盤(pán)內(nèi)，一節(jié)露出，兩節(jié)埋于基質(zhì)中，并輕壓，澆透水。育苗盤(pán)內(nèi)的基質(zhì)為普通細(xì)河沙與泥炭以 3∶1 的比例混合均勻，澆透水，提前沉降1 d。

1.2.2 突變體材料的篩選 2013年6月，扦插于育苗盤(pán)中的輻射營(yíng)養(yǎng)莖材料，經(jīng)正常養(yǎng)護(hù)，待營(yíng)養(yǎng)莖正常生長(zhǎng)后對(duì)表觀性狀進(jìn)行細(xì)致觀察，根據(jù)顏色深綠、葉片變窄、匍匐莖節(jié)間長(zhǎng)度縮短，節(jié)間直徑變小，成坪密度高等目標(biāo)性狀判斷，發(fā)現(xiàn)疑似突變材料(M1代)將其移栽到花盆中(花盆口徑15.5 cm，高15 cm)培育，花盆基質(zhì)與育苗盤(pán)基質(zhì)相同。移栽后，對(duì)其性狀進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)，測(cè)定葉寬、株高、匍匐莖節(jié)間直徑和匍匐莖節(jié)間長(zhǎng)度等單株形態(tài)特征。從M1代中選擇符合育種目標(biāo)且性狀穩(wěn)定的突變材料，取其營(yíng)養(yǎng)莖，將莖切斷，繼續(xù)在花盆中單株擴(kuò)繁(M2代)，進(jìn)一步觀測(cè)其單株形態(tài)特征，對(duì)符合目標(biāo)性狀，且性狀一致、穩(wěn)定的突變材料后代作為優(yōu)良突變體，再次在花盆(花盆口徑19 cm，高16 cm)中單株擴(kuò)繁，作為M3代。成坪后測(cè)定 M3代的單株形態(tài)特征：葉寬、葉長(zhǎng)、株高、匍匐莖節(jié)間直徑和匍匐莖節(jié)間長(zhǎng)度以及成坪密度。

1.2.3 突變體形態(tài)特征觀測(cè) 所有突變體材料的測(cè)定指標(biāo)均在植株生長(zhǎng)穩(wěn)定，擴(kuò)繁成坪后進(jìn)行。

葉寬：使用游標(biāo)卡尺測(cè)量頂部第3片葉最寬處的寬度，每株測(cè) 20 片葉，記錄平均值。

葉長(zhǎng)：使用游標(biāo)卡尺測(cè)量頂部第3片葉長(zhǎng)度，每株測(cè)20片葉，記錄平均值。

株高：植株生長(zhǎng)穩(wěn)定后，用直尺測(cè)量草層的平均高度，共測(cè)量5次。

匍匐莖節(jié)間直徑和節(jié)間長(zhǎng)度：植株生長(zhǎng)穩(wěn)定后，使用游標(biāo)卡尺測(cè)量植株一級(jí)匍匐莖第4個(gè)節(jié)的直徑與長(zhǎng)度，記錄平均值，共測(cè)量10次。

密度：用面積為10 cm×10 cm的樣方，隨機(jī)放置，人工計(jì)數(shù)樣方內(nèi)的枝條個(gè)數(shù)，每一重復(fù)隨機(jī)測(cè)定3次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均值表示，采用 Microsoft Excel 2010 和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)作圖和統(tǒng)計(jì)分析，選擇單因素方差分析(one way ANOVA)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 突變材料篩選

Sea Isle 2000、Platinum、Supreme、Salam 4個(gè)品種的海濱雀稗匍匐莖小段，通過(guò)60Co-γ射線(xiàn)輻射誘變后，經(jīng)歷M1、M2、M3代3個(gè)階段的篩選、擴(kuò)繁、性狀測(cè)定。初步確定9個(gè)突變材料的目標(biāo)性狀優(yōu)于各自對(duì)照(表1)。

表1 突變材料及主要突變性狀Table 1 The morphological variations of mutants under irradiation

2.2 突變材料葉寬比較

由圖1可以看出，在M1代，4個(gè)海濱雀稗品種輻射后篩選出的9個(gè)突變材料的葉寬均顯著低于各自對(duì)照(P<0.05)。在M2代，所有的突變材料葉寬顯著低于未受輻射的對(duì)照材料(P<0.05)，其變化趨勢(shì)與M1代保持一致。其中“PL-40-2”的葉寬只有1.67 mm，顯著低于對(duì)照“PL-CK”的3.12 mm。與M1和M2代相比較，M3代Platinum和Salam突變材料葉寬發(fā)生變化。其中“PL-40-1”、“PL-40-8”、“SLM-50-2”葉寬與各自對(duì)照相比差異不顯著(P>0.05)，其他突變材料的葉寬均顯著低于各自對(duì)照(P<0.05)。

2.3 突變材料葉長(zhǎng)比較

突變材料葉長(zhǎng)如圖2所示。在M1代，所有突變材料的葉長(zhǎng)顯著低于各自對(duì)照(P<0.05)。在M2代，葉長(zhǎng)的變化趨勢(shì)與M1代一致。在M3代，突變材料“SI-50-5”和“SI-50-6”的葉長(zhǎng)與對(duì)照“SI-CK”無(wú)顯著差異(P>0.05)，“SLM-50-2”的葉長(zhǎng)與對(duì)照“SLM-CK”差異顯著(P<0.05)。其他突變材料的葉長(zhǎng)均顯著低于各自對(duì)照(P<0.05)。

圖1 不同選育階段突變材料的葉寬比較Fig.1 The comparison of leaf width among mutants in different stages 在同一選育階段不同字母表示突變材料之間差異顯著(P<0.05)，下同。Different letters represent significant difference among mutants in the same stage (P<0.05), the same below.

2.4 突變材料株高比較

突變材料株高如圖3所示。在M1代，所有突變材料的株高顯著低于各自對(duì)照。在M2代，Supreme突變材料“SP-40-2”的株高與對(duì)照“SP-CK”株高差異不顯著(P>0.05)，其他突變材料株高變化趨勢(shì)與M1代一致。與M1和M2代相比，M3代各突變材料的株高有所降低。在此選育階段，Sea Isle 2000突變材料“SI-50-1”、“SI-50-5”、“SI-60-6”株高顯著低于對(duì)照“SI-CK”；Platinum突變材料“PL-40-1”、“PL-40-8”株高顯著低于對(duì)照“PL-CK”?！癝LM-45-1”繼續(xù)顯著低于對(duì)照“SLM-CK”。

2.5 突變材料節(jié)間長(zhǎng)度比較

突變材料節(jié)間長(zhǎng)度如圖4所示。在M1代，所有突變材料的節(jié)間長(zhǎng)度顯著低于各自對(duì)照。在M2代，Sea Isle 2000、Platinum、Salam節(jié)間長(zhǎng)度變化趨勢(shì)與M1代變化趨勢(shì)一致，而Supreme突變材料“SP-40-2”節(jié)間長(zhǎng)度與對(duì)照“SP-CK”差異不顯著(P>0.05)。在M3代，Sea Isle 2000突變材料“SI-50-1”, Platinum突變材料“PL-40-1”、“PL-40-2”、“PL-40-8”，Salam突變材料“SLM-45-1”節(jié)間長(zhǎng)度均顯著低于各自對(duì)照(P<0.05)。突變材料“SI-50-5”、“SI-60-6”、“SLM-50-2”與各自對(duì)照相比無(wú)顯著差異(P>0.05)。

2.6 突變材料節(jié)間直徑比較

突變材料節(jié)間直徑如圖5所示。在M1代，Sea Isle 2000突變材料“SI-50-1、SI-60-6”節(jié)間直徑顯著低于對(duì)照“SI-CK”；Platinum突變材料“PL-40-2”節(jié)間直徑顯著低于對(duì)照“PL-CK”；Supreme突變材料“SP-40-2”與“SP-CK”差異不顯著；Salam突變材料“SLM-45-1”節(jié)間直徑顯著低于對(duì)照“SLM-CK”。在M2代， Sea Isle 2000突變材料“SI-50-1”節(jié)間直徑顯著低于對(duì)照“SI-CK”；Platinum、Supreme、Salam節(jié)間直徑變化趨勢(shì)與M1代變化趨勢(shì)一致。在M3代，Platinum突變材料“PL-40-2”節(jié)間直徑顯著低于對(duì)照“PL-CK”；Salam突變材料“SLM-45-1”節(jié)間直徑顯著低于對(duì)照“SLM-CK”。其他突變材料與各自對(duì)照相比無(wú)顯著差異。

圖2 不同選育階段突變材料的葉長(zhǎng)比較Fig.2 The comparison of leaf length among mutants in different stages

圖3 不同選育階段各品種突變材料的株高比較Fig.3 The comparison of height among mutants in different stages

圖4 不同選育階段各品種突變材料的節(jié)間長(zhǎng)度比較Fig.4 The comparison of internode length among mutants in different stages

圖5 不同選育階段各品種突變材料的節(jié)間直徑比較Fig.5 The comparison of internode diameter among mutants in different stages

2.7 突變材料密度比較

突變材料M3代成坪密度如圖6所示。Sea Isle 2000突變材料“SI-50-1”、“SI-50-5”密度顯著高于對(duì)照“SI-CK”；Platinum突變材料“PL-40-1”、“PL-40-2”、“PL-40-8”密度均顯著高于對(duì)照“PL-CK”；Supreme突變材料“SP-40-2”與對(duì)照“SP-CK”差異不顯著；Salam突變材料“SLM-45-1”密度顯著高于對(duì)照“SLM-CK”。

3 討論與結(jié)論

通過(guò)誘變育種技術(shù)能誘發(fā)大量有利用價(jià)值的突變基因，產(chǎn)生一般常規(guī)方法難以獲得的新類(lèi)型、性狀和基因，為草坪草育種提供寶貴的材料[14]。從育種目標(biāo)來(lái)看，草坪草育種期望得到植株低矮，莖葉更纖細(xì)的植株。有關(guān)利用60Co-γ射線(xiàn)輻照草坪草種子或匍匐莖的報(bào)道不少，經(jīng)過(guò)輻射后均有不同程度的形態(tài)變異。

圖6 突變材料M3代成坪密度比較Fig.6 The comparison of turf density among mutants of M3 generation 不同字母表示突變材料之間差異顯著(P<0.05)。Different letters represent significant difference among mutants (P<0.05).

草坪草形態(tài)特征及坪用性狀常用葉寬、葉長(zhǎng)、株高、匍匐莖節(jié)間長(zhǎng)度、節(jié)間直徑、密度等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)。然而，在輻射誘變育種工作中，有些性狀不能長(zhǎng)期穩(wěn)定，將對(duì)育種結(jié)果產(chǎn)生不利影響。為了克服這一現(xiàn)象最好途徑還是多代擴(kuò)繁篩選，或者是異地加代，為以后品種特異性、一致性、穩(wěn)定性的審定能順利通過(guò)奠定基礎(chǔ)。本研究通過(guò)60Co-γ射線(xiàn)對(duì)不同海濱雀稗品種輻射誘變后，經(jīng)過(guò)M1、M2、M3代3個(gè)階段的篩選、擴(kuò)繁、性狀測(cè)定，初步確定9個(gè)性狀優(yōu)良的突變體材料。其中，Sea Isle 2000突變材料“SI-50-1”葉寬最窄，只有1.37 mm，與對(duì)照相比降低45%；Salam突變材料“SLM-45-1”葉長(zhǎng)最短，為2.42 mm，與對(duì)照相比降低40%；Platinum 突變材料“PL-40-8”株高最矮，為6.73 cm，與對(duì)照相比降低63%。

用于高爾夫球場(chǎng)果嶺上的海濱雀稗草，對(duì)葉片寬度、長(zhǎng)度和株高有很高的要求。多數(shù)情況下，葉片寬度越細(xì)，觀賞效果越好，葉片質(zhì)地也就越好[15]。葉片長(zhǎng)度變短，單株的葉面積減小，但卻能使草坪密度增加，增加了葉面積指數(shù)，同時(shí)可增強(qiáng)草坪的耐磨耐踐踏性，提高草坪整體質(zhì)量[16]。此外草坪需要定期修剪，以維持其使用價(jià)值。若使用生長(zhǎng)速度慢、株高較矮的草種可減少修剪次數(shù)。這樣既減少了因頻繁修剪而造成的養(yǎng)分流失，又能有效地節(jié)約草坪養(yǎng)護(hù)的人力和物力[17]。對(duì)初步篩選的突變材料的形態(tài)變異對(duì)比發(fā)現(xiàn)，有3個(gè)材料的葉寬、葉長(zhǎng)和株高等指標(biāo)全部?jī)?yōu)于對(duì)照材料。本結(jié)果與已報(bào)道的高羊茅(Festucaarundinacea)[18]和狗牙根[19]為材料的研究結(jié)果相一致，即γ射線(xiàn)輻射后可獲得株高矮化、葉片變小變細(xì)的突變材料，這說(shuō)明運(yùn)用輻射的方法選育草坪草新材料是有效的。γ輻射引起植株表型變異主要通過(guò)影響植株的基因型，進(jìn)而影響植株的表型，通常會(huì)讓其生長(zhǎng)變?nèi)?，更容易獲得符合高爾夫球場(chǎng)草坪草的有益變異[20]。

除葉寬、葉長(zhǎng)和株高外，匍匐莖和密度也是評(píng)價(jià)草坪質(zhì)量的重要指標(biāo)。本研究所獲得的突變材料“SI-50-1”的節(jié)間長(zhǎng)度明顯縮短，與對(duì)照相比降低約54.8%。匍匐莖節(jié)間直徑方面，突變材料“PL-40-2”和“SLM-45-1”節(jié)間直徑分別為1.30和1.12 mm，顯著小于各自對(duì)照。突變材料“SLM-45-1”的密度優(yōu)勢(shì)明顯，這與其株高矮化、葉片變窄、匍匐莖節(jié)間長(zhǎng)度變短、節(jié)間直徑細(xì)化的特性有關(guān)。草坪草的匍匐莖對(duì)吸收水分、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)，增強(qiáng)植物的抗性具有重要的生物學(xué)意義。Li等[21]利用60Co-γ射線(xiàn)對(duì)鈍葉草的匍匐莖進(jìn)行輻射處理篩選出了節(jié)間更短、葉片質(zhì)地更柔軟的新品種。草坪草匍匐莖的長(zhǎng)短粗細(xì)直接關(guān)系到草坪的整體質(zhì)量，節(jié)間長(zhǎng)較短的匍匐莖更易形成致密均一的草坪。形態(tài)學(xué)性狀相關(guān)分析表明，匍匐莖直徑與植株葉寬和節(jié)間長(zhǎng)度之間為顯著正相關(guān)關(guān)系[22]。而且草坪強(qiáng)度、耐踐踏性、彈性等使用特性與草坪草密度息息相關(guān)，草坪密度與匍匐莖形狀密切相關(guān)。

絕大多數(shù)海濱雀稗品種種子結(jié)實(shí)率較低，不能產(chǎn)生有活力的種子或種子的活力極低，所以一般采用草莖繁殖[23]。只有“Sea spray”是目前唯一用種子而不是營(yíng)養(yǎng)繁殖的海濱雀稗品種。本研究的育種目標(biāo)就是通過(guò)輻射誘變獲得優(yōu)良的海濱雀稗草莖繁殖突變體材料。經(jīng)過(guò)M1、M2、M3代的性狀綜合比較分析后，突變材料“SI-50-1”、 “PL-40-2”、“SLM-45-1”葉片短細(xì)、節(jié)間縮短、株高矮化、成坪密度高，性狀多為優(yōu)良突變。但本研究所獲得的突變材料還需利用分子技術(shù)進(jìn)一步研究其遺傳基因上產(chǎn)生的變異。這些優(yōu)良突變體若進(jìn)一步選育為新品種并加以推廣應(yīng)用，不僅實(shí)現(xiàn)了海濱雀稗品種的國(guó)產(chǎn)化，豐富了海濱雀稗品種資源，也能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。

References：

[1] Xie X M, Lu X L. Good properities and values for utilization of seashore paspalum germplasm resource. Journal of South China Agricultural University, 2004, 25: 64-67. 解新明, 盧小良. 海雀稗種質(zhì)資源的優(yōu)良特性及其利用價(jià)值. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2004, 25: 64-67.

[2] Lu S Y, Guo Z F. Physiological responses of turfgrass to abiotic stresses. Acta Prataculturae Sinica, 2003, 12(4): 7-13. 盧少云, 郭振飛. 草坪草逆境生理研究進(jìn)展. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2003, 12(4): 7-13.

[3] Yang Y, Hu L X, Liu Z W,etal. Adaptability and comprehensive quality evaluation of turfgrass species for golf courses in transition zone. Acta Agrestia Sinica, 2016, 24(3): 393-399. 楊勇, 胡龍興, 劉志武, 等. 過(guò)渡帶氣候區(qū)高爾夫球場(chǎng)草種的適應(yīng)性及綜合質(zhì)量評(píng)價(jià). 草地學(xué)報(bào), 2016, 24(3): 393-399.

[4] Liu X L, Chen Y J, Xu Q G,etal. Mechanism of cold resistance for turfgrassP.vaginatumSwartz. Journal of Anhui Agricultural Science, 2011, 39(16): 9539-9541. 劉湘林, 陳躍進(jìn), 徐慶國(guó), 等. 草坪草海濱雀稗的抗寒機(jī)理研究. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 39(16): 9539-9541.

[5] Xuan J P, Guo A J, Liu J X,etal. Analysis on morphological variation of mutants ofCynodondactyloninduced by radiation. Acta Prataculturae Sinica, 2005, 14(6): 107-111. 宣繼萍, 郭愛(ài)桂, 劉建秀, 等. 狗牙根輻射誘變后代外部性狀變異分析. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2005, 14(6): 107-111.

[6] Xie X C, Cao R X, Li L T,etal. A study on characteristics ofZoysiajaponicamutations induced by60Co-γ irradiation. Acta Agrestia Sinica, 2015, 23(3): 283-289. 謝新春, 曹榮祥, 李立濤, 等.60Co-γ射線(xiàn)誘導(dǎo)結(jié)縷草性狀變異的研究. 草地學(xué)報(bào), 2015, 23(3): 283-289.

[7] Dickens R, Johnston W J, Haalandz W L. Variability observed in centipedegrass grown from60Co irradiated seed. Agronomy Journal, 1981, 73(4): 674-676.

[8] Busey P. Gamma ray dosage mutation breeding in St. Augustinegrass. Crop Science, 1980, 20(2): 181-184.

[9] Powell J B, Burton G W, Young J. Mutations induced in vegetatively propagated turf bermudagrasses by gamma radiation. Crop Science, 1974, 14(2): 327-330.

[10] Chai M L, Niu Y M, Liu J R,etal. Study on sowing, germination and tissue culture of Houndog tall fescue seeds treated with rays. Pratacultural Science, 1997, 14(6): 66-70. 柴明良, 鈕友民, 劉嘉蓉, 等. 經(jīng)輻射的獵狗葦狀羊茅種子播種、萌發(fā)試驗(yàn)及試管培養(yǎng)研究. 草業(yè)科學(xué), 1997, 14(6): 66-70.

[11] Li R, Bruneau A H, Qu R. Morphological mutants of St. Augustinegrass induced by gamma ray irradiation. Plant Breeding, 2010, 129(4): 412-416.

[12] Song H W, Liu Y, Cao R X,etal. A comparison of drought resistance of three zoysiagrasses and their new strains induced by60Co-γ irradiation. Journal of South China Agricultural University, 2015, 36(6): 55-61. 宋華偉, 劉穎, 曹榮祥, 等. 3 種結(jié)縷草及其60Co-γ輻射誘變新品系抗旱性比較. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 36(6): 55-61.

[13] Zou Y. Studies on Physiological Characteristic and Turf Estaboishment Under Sea-salt Stress inPaspalumvaginatum[D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2008. 鄒軼. 海鹽脅迫下海濱雀稗生理特性及建坪方法的研究[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008.

[14] Xie X C, Liu T Z, Xie X M,etal. Effect of60Co-γ irradiation on survival rates and growth characteristics of seashore paspalum. Journal of South China Agricultural University, 2015, 36(4): 65-68. 謝新春, 劉天增, 解新明, 等.60Co-γ射線(xiàn)對(duì)海濱雀稗成活率及生長(zhǎng)特性的影響. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 36(4): 65-68.

[15] Wang Q. Effect of unfavourable conditions on turf grass species and evaluation on quality standards. Pratacultural Science, 1993, 10(4): 48-53. 王欽. 草坪植物的逆境效應(yīng)及質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)研究報(bào)告. 草業(yè)科學(xué), 1993, 10(4): 48-53.

[16] He Y L, Su D R, Liu Z X,etal. Relationship between leaf area index and plant density ofZoysiajaponicaSteud. under different trimming heights. Acta Agrestia Sinica, 2009, 17(4): 527-531. 何云麗, 蘇德榮, 劉自學(xué), 等. 不同修剪高度下日本結(jié)縷草葉面積指數(shù)與密度的關(guān)系. 草地學(xué)報(bào), 2009, 17(4): 527-531.

[17] Fan H R, Hua L, Wang H H. Study on indices system and assessment of turf quality. Pratacultural Science, 2006, 23(10): 101-105. 范海榮, 華珞, 王洪海. 草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與評(píng)價(jià)方法探討. 草業(yè)科學(xué), 2006, 23(10): 101-105.

[18] Zhang Y Q, Jia W L, Yang L L,etal. A study on character mutation of60Co ray irradiation inFestucaarundinacea. Acta Prataculturae Sinica, 2005, 14(4): 65-71. 張彥芹, 賈煒瓏, 楊麗莉, 等.60Co輻射高羊茅性狀變異研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2005, 14(4): 65-71.

[19] Li P Y, Song Z J, Abu L T. Preliminary study on irradiation of60Co radial onCynodondactyloncv. Xinnong No.1. Grassland and Turf, 2008, (6): 22-25. 李培英, 孫宗玖, 阿不來(lái)提.60Co-γ射線(xiàn)對(duì)新農(nóng)1號(hào)狗牙根輻射誘變初探. 草原與草坪, 2008, (6): 22-25.

[20] Liu J P, Zhang X Q, You M H,etal. Tiller formation and growth characteristic of genet forHemarthriacompressa. Journal of Plant Genetic Resources, 2004, 5(4): 338-341. 劉金平, 張新全, 游明鴻, 等. 無(wú)性繁殖扁穗牛鞭草基株分蘗形成及生長(zhǎng)特點(diǎn). 植物遺傳資源學(xué)報(bào), 2004, 5(4): 338-341.

[21] Li R, Qu R, Bruneau A H,etal. Selection for freezing tolerance in St. Augustinegrass through somaclonal variation and germplasm evaluation. Plant Breeding, 2010, 129(4): 417-421.

[22] Yan H. The Study on Biological Effects by60Co-γ onCynodondactylon[D]. Ya’an: Sichuan Agriculture University, 2008. 嚴(yán)歡.60Co-γ射線(xiàn)對(duì)狗牙根生物學(xué)誘變效應(yīng)研究[D]. 雅安: 四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008.

[23] Quarin C, Burson B L. Cytogenetic relations amongPaspalumnotatumvar.saurae,P.pumilum,P.indecorum, andP.vaginatum. Botanical Gazette, 1983, 144: 433-438.

Mutagenic effect of60Co-γ irradiation on turf characteristics ofPaspalumvaginatum

LIU Tian-Zeng, XIE Xin-Chun, ZHANG Ju-Ming*

CollegeofForestryandLandscapeArchitecture,SouthChinaAgriculturalUniversity,GuangdongEngineeringResearchCenterofGrasslandScience,Guangzhou510642,China

Seashore paspalum (Paspalumvaginatum) is a salt-tolerant plant that does not require good-quality water for irrigation. Therefore, it has the potential to greatly reduce fresh water consumption and waste. To date, however, no new seashore paspalum cultivars have been bred in China. Mutation is an important method for breeding new varieties of plants, including turfgrass. The objective of this study was to breed new strains of seashore paspalum with the60Co-γ radiation method. Sprigs of “Sea Isle 2000”, “Platinum”, “Supreme”, and “Salam” were radiated at five different radiation intensities, and then favorable mutants were screened by comparing leaf width, leaf length, plant height, stolon length, stolon diameter, and stolon density with those of unirradiated controls. Nine mutants were acquired by60Co-γ irradiation of sprigs of seashore paspalum. Compared with the control plants, the mutants showed greater plant height, leaf length, and leaf width. The turf qualities of the mutants “SI-50-1”, “PL-40-2” and “SLM-45-1” were better than those of the control. In conclusion, we have identified the appropriate radiation intensity of60Co-γ for mutation of seashore paspalum, and we have generated several new mutants of this important plant.

seashore paspalum;60Coγ-rays; mutants

10.11686/cyxb2016352

2016-09-18；改回日期：2016-12-06

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012B020302002)和國(guó)家自然科學(xué)基金(31502011)資助。

劉天增(1984-)，男，甘肅永昌人，講師，博士。E-mail：liutianzeng@scau.edu.cn

*通信作者Corresponding author. E-mail：jimmzh@scau.edu.cn

http://cyxb.lzu.edu.cn

劉天增, 謝新春, 張巨明. 海濱雀稗60Co-γ輻射誘變突變體篩選. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2017, 26(7): 62-70.

LIU Tian-Zeng, XIE Xin-Chun, ZHANG Ju-Ming. Mutagenic effect of60Co-γ irradiation on turf characteristics ofPaspalumvaginatum. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(7): 62-70.