60CO—γ辐射对嘎拉苹果枝条诱变效应的研究

何平 王玉霞 李林光 王海波 李慧峰 孙清荣 程来亮

摘要：采用不同剂量60Co-γ射线对嘎拉苹果休眠枝条进行辐照处理，研究其对苹果枝条嫁接成活率及诱变效应的影响。结果表明，随60Co-γ辐照剂量的增加，嫁接成活率呈下降趋势；60Gy剂量处理的枝条嫁接60d的成活率为47.50%，确定为本研究的半致死剂量（LDso）；60Co-γ处理使枝条生长量减少，叶面积降低，叶片出现畸形，二叉枝和多叉枝数量增加。

关键词：60Co-γ；苹果枝条；变异

中图分类号：S661.103.6

文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）02-0038-03

我国是苹果生产大国，苹果产量和种植面积均占世界的50%左右。目前我国生产上的苹果产量大部分来自富士、元帅、嘎拉等品种，选育优良的具有自主知识产权的新品种十分必要。继实生选种和杂交育种之后，辐射诱变育种已成为创造果树新种质的有效途径。辐射诱变育种具有突变率高、突变谱宽、后代性状稳定快、育种周期短等优点，是获得新种质资源和选育新品种的有效途径。韩继成等用γ射线对红安久梨休眠枝条进行辐射处理后再嫁接，发现新梢表皮色泽、叶片色泽和果皮色泽变异稳定。李雅志等辐照密云山楂，获得短枝大果类型。李雪梅等对黑穗醋栗枝条进行γ射线辐射处理，获得了一些诱变材料。陈秋芳等用γ射线处理金冠苹果，得到早熟突变枝系。黄建昌等研究了γ射线与GA₃复合处理对番木瓜的遗传诱变效应，获得了抗病性强、性状优良的变异单株。蒋际谋等采用γ射线照射‘解放钟枇杷枝条，在次生枝果实的外观与口感品质性状上具有较强的诱变效应。陆波等对马蹄莲、易继财等对水稻、邓占鳌对柑橘采用60Co-γ射线处理，均获得珍稀突变材料。本研究通过60Co-γ射线辐照嘎拉枝条，调查不同辐照剂量处理后的嫁接成活率，及辐照处理对叶片和枝条生长的影响，探讨适宜的辐照剂量，为获得优良新种质、创新苹果诱变育种技术体系奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

辐照所用试材取自10年生嘎拉苹果树的一年生枝条，于休眠期剪取，每个处理50根枝条，长度为15～20cm，每个枝条带4～5个饱满芽。剪取后用报纸包裹并用清水打湿后冷藏于0℃冰箱待处理。

1.2 试验方法

辐照处理在山东省农业科学院农产品研究所进行，设4个剂量级，分别为30、60、90、120 Gy，以未辐照的接穗为对照。接穗照射后于次日用插皮舌接于生长较好的3年生苹果树上，每个处理嫁接200个饱满芽。嫁接后常规管理，定期进行观察。

1.3 调查内容

分别于嫁接后30、45、60d调查各处理的嫁接成活率。并于嫁接后45d起，每隔15d调查生长情况，至新梢停长。调查内容包括：新梢生长量、叶片形态、二叉枝和多叉枝分别占总枝量的比例，其中抽生枝条长度统计基点为5cm，测量枝条中部叶片的长度和宽度。

2 结果与分析

2.1 60Co-γ辐射对苹果接穗嫁接成活率的影响

由表1可以看出，枝条的嫁接成活率随辐照剂量的增大和嫁接时间的延长而降低。与对照相比，120Gv剂量处理的枝条接穗成活率最低，60d时成活率为零；60Gy处理的枝条在嫁接60d时成活率为47.50%，接近半致死剂量，盲枝率和副梢率分别是10.00%和8.40%。可见辐射严重抑制了接穗芽的萌发和生长。

2.2 60Co-γ辐射对新梢生长和叶片形态的诱变效应

枝叶的生长状况是辐射诱变效果最直观的表达。从新梢生长状况看，60Co-γ辐射处理使新梢的长度和粗度降低，相对粗度增加，节间长度缩短。30Gy和90Gy处理的枝条长度分别为72.36cm和46.30cm，比对照降低16.24%和46.40%；枝粗分别是6.84mm和4.43mm，比对照降低12.53%和43.35%。从叶片生长状况看，60Co-γ辐射降低了叶片长度和宽度，使叶面积减少，叶形指数降低。30Gv和90Gy处理的叶长分别为61.03mm和51.35mm，比对照降低26.22%和37.93%；叶宽分别为44.61mm和39.07mm，比对照降低22.16%和31.82%（表2）。

由表3可知，未经辐照的枝条嫁接后的二叉枝数量为零，30Gy和90Gv辐照处理的二叉枝数量分别占总枝数量的57.93%和62.50%，均显著高于对照；未经辐照接穗的多叉枝数量为零，30Gy和90Gv辐照处理的多叉枝数量分别占总枝数量的21.14%和5.00%，均显著高于对照。枝条经辐照以后，正常枝条比例显著减少，二叉枝和多叉枝比例显著增加，不同辐照剂量处理枝梢变异率在67.3%～79.1%之间，以30Gy辐照处理枝梢变异率最高。

嫁接后的叶片生长状况和枝梢形态的变化如图1、图2所示，可见60Co-γ射线辐照使苹果新梢和叶片的生长势明显减弱，生长受到抑制。

3 讨论与结论

60Co-γ射线辐照育种是常用的诱变育种方法之一，它不仅可以快速创造新材料、新种质，而且不存在安全隐患。很多果树都有诱变培育新品种的报道，但不同果树种类和不同研究条件下，辐照效果也不同。辐射诱变首先要确定适宜的辐照剂量，才能获得有效的诱变效果，一般认为最好的辐照剂量应选择在临界剂量附近，即半致死剂量。本研究中，60Gy处理的枝条在嫁接60d时成活率为47.50%，为本研究的半致死剂量。在半致死剂量辐照条件下，新梢生长缓慢，叶面积减少，叶形指数降低，正常枝条比例显著减少，二叉枝和多叉枝比例显著增加。这与王妍炜对砀山酥梨的研究结果一致。Stotzky等发现，35Gv60Co-γ射线辐照有利于香蕉种子的萌发。Bovi等研究表明，10Gy60Co-γ射线辐照胡萝卜种子，根重比对照高。陆波等研究发现，彩色马蹄莲Parfait丛生芽经60Co-γ射线辐照后其增殖系数增加。说明适宜的辐照剂量有利于植物性状的变异，本研究结果可为获得苹果新种质提供参考。