不同60Coγ輻射劑量處理對(duì)煙草種子發(fā)芽的影響

肖承和，陳順輝，唐麗娜，陳 榮，何宏義，巫升鑫，張水金*

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所 350019；2.福建省煙草科學(xué)研究所； 3.三明市煙草公司)

2017-07-05

肖承和，男，1955年生，研究員。

*通訊作者：張水金，男，1977年生，副研究員

(E-mail:106959932@qq.com)。

福建省煙草公司科技項(xiàng)目(2012046，2007061)。

不同60Coγ輻射劑量處理對(duì)煙草種子發(fā)芽的影響

肖承和1，陳順輝2，唐麗娜2，陳 榮1，何宏義3，巫升鑫2，張水金1*

(1.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所 350019；2.福建省煙草科學(xué)研究所； 3.三明市煙草公司)

對(duì)5個(gè)烤煙品種種子用8種劑量(300～1400 Gy)的60Coγ輻射處理，結(jié)果表明：隨著劑量增加，各品種煙草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)不斷下降，幼芽、幼根生長(zhǎng)變慢；5個(gè)品種的輻射半致死劑量CB-1為470.2 Gy、C2為514.3 Gy、永定一號(hào)為504.2 Gy、K326為497.7 Gy、紅花大金元為449.1 Gy，可以作為推薦輻射劑量。

60Coγ；輻射劑量；煙草種子；發(fā)芽；半致死劑量

利用輻射誘變創(chuàng)造遺傳變異、改良遺傳特性、培育新品種[1]，是作物育種的有效途徑之一。1934年印尼科學(xué)家托倫納利用X射線照射煙草，并育成煙草新品種，開(kāi)創(chuàng)了農(nóng)作物輻射育種的新紀(jì)元[2]。我國(guó)利用輻射誘變育種技術(shù)育成了大量農(nóng)作物品種。輻射誘變育種必須選擇適宜的輻射劑量(半致死劑量)，才能獲得有效的變異類型，但不同作物或同一作物不同品種的種子對(duì)輻射耐受性有很大的差異。根據(jù)前人研究，煙草種子的輻射劑量范圍較寬，為50～1000 Gy[3]。本研究用8種不同60Coγ劑量處理煙草種子，研究各參試品種的半致死劑量，為煙草輻射誘變育種提供參考。

1 材料與方法

1.1供試材料

參試煙草品種： CB-1、C2、永定一號(hào)、K326和紅花大金元。

1.2試驗(yàn)方法

煙草種子輻射處理劑量：300 Gy、400 Gy、500 Gy、600 Gy、800 Gy、1000 Gy、1200 Gy和1400 Gy，并設(shè)空白對(duì)照(CK)，各處理3次重復(fù)。在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院進(jìn)行60Coγ處理，每重復(fù)100粒種子，在鋪有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿中于25℃培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，以胚芽達(dá)種子長(zhǎng)度一半為標(biāo)準(zhǔn)，每日統(tǒng)計(jì)發(fā)芽情況，7 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)，14 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率，測(cè)量7 d、14 d的芽長(zhǎng)及根長(zhǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1不同輻射劑量對(duì)煙草種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)的影響

將經(jīng)過(guò)輻射處理的煙草種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，測(cè)定種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率， 對(duì)數(shù)據(jù)經(jīng)百分?jǐn)?shù)反正弦轉(zhuǎn)換后進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示：不同品種間差異不大，不同輻射處理間差異顯著或極顯著。

2.1.1對(duì)煙草種子發(fā)芽率的影響 用8種劑量處理煙草種子，觀察發(fā)芽情況，結(jié)果(表1)表明： 隨著輻射劑量增加，煙草種子的發(fā)芽率明顯下降，輻射劑量由低到高的各處理分別比對(duì)照下降5.80%、20.20%、44.60%、72.40%、84.80%、92.00%、92.80%、92.80%，與對(duì)照差異達(dá)顯著或極顯著水平。

2.1.2對(duì)煙草種子發(fā)芽勢(shì)的影響 從表1可見(jiàn)，隨著輻射劑量的加大，劑量處理的發(fā)芽勢(shì)分別比對(duì)照下降18.00%、38.32%、58.24%、78.0%、85.12%、88.12%、88.52%、88.52%，與對(duì)照的差異均達(dá)到極顯著水平。

表1 輻射處理煙草種子后對(duì)發(fā)芽的影響 (單位： %)

注：表中同列數(shù)據(jù)后字無(wú)相同小寫(xiě)字母者表示在5%水平上差異顯著，無(wú)相同大寫(xiě)字母者表示在1%水平上差異顯著，下表同。

2.2不同烤煙品種的半致死劑量

當(dāng)輻射處理劑量500 Gy時(shí)，C2發(fā)芽率為56.00%，永定1號(hào)為51.00%，CB-1為44.00%， 紅花大金元為41.00%，K326為49.00%，供試品種的平均發(fā)芽率為48.20%，接近半致死劑量。對(duì)不同劑量輻射處理的發(fā)芽率數(shù)據(jù)進(jìn)行直線回歸分析，CB-1、C2、永定一號(hào)、K326、紅花大金元的半致死劑量分別為470.2 Gy、514.3 Gy、504.2 Gy、497.7 Gy、449.1 Gy。

2.3不同輻射劑量對(duì)煙草幼苗的影響

2.3.1不同輻射劑量對(duì)煙草芽長(zhǎng)的影響 用8種劑量處理煙草種子，測(cè)量發(fā)芽后7 d和14 d后的芽長(zhǎng)，結(jié)果見(jiàn)表2。隨著輻射劑量的增加，5個(gè)烤煙品種的芽長(zhǎng)伸長(zhǎng)明顯受到抑制，各輻射處理 7 d、14 d后的芽長(zhǎng)與CK均存在達(dá)極顯著差異，300 Gy、400 Gy、500 Gy、600 Gy、800 Gy劑量處理7 d后芽長(zhǎng)較CK分別縮短0.04 cm、 0.09 cm、0.15 cm、 0.20 cm、 0.26 cm，14 d后芽長(zhǎng)分別縮短0.04 cm、 0.16 cm、0.28 cm、 0.39 cm、 0.50 cm。說(shuō)明增加輻射劑量會(huì)抑制芽的生長(zhǎng)，劑量過(guò)高甚至?xí)种茻煵莘N子發(fā)芽。

2.3.2不同輻射劑量對(duì)煙草根長(zhǎng)的影響 由表3可見(jiàn)，隨著輻射劑量的增加，5個(gè)煙草品種種子根伸長(zhǎng)受到抑制，各輻射處理 7 d、14 d后的根長(zhǎng)與CK的差異均達(dá)極顯著水平。300 Gy、400 Gy、500 Gy、600 Gy、800 Gy處理7 d后的根長(zhǎng)較CK分別短0.22 cm、0.28 cm、0.36 cm、0.43 cm、0.51 cm，14 d后根長(zhǎng)分別短0.43 cm、0.67 cm、0.91 cm、1.15 cm、 1.48 cm。

表2 不同輻射劑量煙草種子發(fā)芽后7 d、14 d的芽長(zhǎng) (單位： cm)

注：1000 Gy、1200 Gy、1400 Gy發(fā)芽率幾乎為0，未測(cè)定芽長(zhǎng)。

表3 不同輻射劑量處理煙草種子發(fā)芽后 7 d、14 d的根長(zhǎng) (單位： cm)

注：1000 Gy、1200 Gy 、1400 Gy發(fā)芽率幾乎為0，未測(cè)定根長(zhǎng)。

說(shuō)明輻射對(duì)煙草幼根的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，且抑制程度隨輻射劑量增加而加強(qiáng)。

3 結(jié)論與討論

用不同劑量輻射處理煙草種子，隨著輻射劑量的增加，種子發(fā)芽情況變差，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均降低，輻射劑量達(dá)1200～1400 Gy時(shí)供試煙草品種幾乎不能發(fā)芽。

輻射誘變育種的目的是打破原品種的遺傳基礎(chǔ)，產(chǎn)生基因重組或突變，煙草種子用一定劑量的60Coγ輻射處理后，有相當(dāng)一部分種子不能發(fā)芽成活，也有一部分種子能正常生長(zhǎng)且產(chǎn)生各種類型的變異，半致死劑量是品種適合的輻射劑量范圍。CB-1、C2、永定一號(hào)、K326、紅花大金元的半致死劑量分別為470.2 Gy、514.3 Gy、504.2 Gy、497.7 Gy、449.1 Gy，可以作為推薦輻射劑量。

[1]夏英武，吳殿星，舒慶堯.植物誘變育種技術(shù)的研究進(jìn)展及其新的領(lǐng)域[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，1995，16(1)：39-42.

[2]李萬(wàn)云，李韜.農(nóng)作物現(xiàn)代育種新技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005(12)：166-169.

[3]佟道儒，賈興華，γ射線誘變草花藥培養(yǎng)的突變體[J].核能學(xué)報(bào)，1991(4)：193-198.

Effectsofdifferent60Coγradiationdosesongerminationoftobaccoseeds

XIAO Cheng-he1, CHEN Shun-hui2, TANG Li-na2, CHEN Rong1,HE Hong-yi3, WU Sheng-xin2, ZHANG Shui-Jin1*

(1.RiceResearchInstitute，F(xiàn)ujianAcademyofAgriculturalSciences,FujianProvince350019; 2.FujianInstituteofTobaccoScienceResearch; 3.SanmingTobaccoCompany)

Seeds of 5 flue-cured tobacco varieties were treated by60Coγ radiation of 8 doses (300～1400 Gy), the results showed that, following with the increase of dose, the seed germination rate and germination potential of different varieties of tobacco continuously decreased, and the bud and root grew became more slowly. And the semi lethal dose of 5 varieties by radiation were respectively 470.2 Gy for ‘CB-1‘ , 514.3 Gy for ‘C2’, 504.2 Gy for ‘Yongding No.1’, 497.7 Gy for ‘K326’, and 449.1 Gy for ‘Honghuadajinyuan’, which could be used as the recommended dose of radiation.

60Coγ; radiation dose; tobacco seeds; germination; semi lethal dose

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.07.007

(責(zé)任編輯：劉新永)