60Co—γ辐射对NaCl胁迫下二月兰种子萌发的影响

董亚茹　赵东晓　陈传杰

摘要：以二月兰（Orychophragmus violaeeus）种子为材料，采用室内培养皿发芽方法，分别统计其在清水和0.5% NaCl中的萌发指标并测量幼苗生长指标，以研究60Co-γ射线对二月兰种子萌发及早期幼苗生长的影响。结果表明，在0～300 Gy剂量范围内，60Co-γ辐射提高了二月兰种子的发芽率，同时降低了种子的发芽势。在水处理条件下，60Co-γ辐射对二月兰幼苗株高、根长、鲜重都有不同程度的促进作用。在0.5%NaCl处理条件下，60Co-γ辐射对二月兰幼苗的株高和鲜重产生了一定的促进作用，对根长的生长则是低浓度促进高浓度抑制。

关键词：二月兰（Orychophragmus violaeeus）；60Co-γ射线；种子萌发；生长指标

中图分类号：S681.9 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2018）15-0071-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.15.018 开放科学（资源服务）标识码（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）为十字花科诸葛菜属（Orychophragmus）植物，又名诸葛菜、菜籽花，为十字花科诸葛菜属一年或二年生草本。因农历二月前后开始开花，故称二月兰。作为一种优良的地被植物，二月兰同时又兼具观赏、油料、食用、饲料、生态、药用[1-3]等众多用途，具有较高的研究、开发和应用价值。此外，二月兰还具有广泛的适应性，具有耐寒[4]，耐阴，耐土壤贫瘠等特点，在酸性和碱性土壤中均可生长。作为一种重要的具有潜在利用价值的种质资源，目前诸葛菜属植物已引起人们的广泛关注，并在资源收集与驯化栽培、杂交育种、组织培养、抗逆性及其相关基因的克隆等多方面得到了研究[5]。

辐射诱变育种是获得新种质资源和选育新品种的有效途径之一，中国自1957年开始辐射育种工作以来，辐射育种取得了重大成就[6]。在抗性研究方面，中国先后获得了耐盐的大豆、水稻、烟草、油菜、花生等突变体[7]。其中60Co-γ辐射是辐射诱变育种最常用的方法之一[8]，60Co-γ辐射在提高植物的耐盐性方面也已有报道[9]。

为此，试验利用60Co-γ射线对二月兰种子进行辐射处理，对种子在清水和0.5% NaCl中的发芽指标和生长指标进行了研究，探明二月兰种子有效的辐射诱变剂量，旨在为今后进一步筛选耐盐型二月兰突变体提供参考，对今后培育耐盐新品种工作具有重要的理论和实践意义。

1 材料与方法

1.1 材料

供试种子为2016年采收的二月兰种子，种子净度≥98.0%。将二月兰种子装入自封袋内，在山东省农业科学院辐照中心进行60Co-γ射线辐射处理，共设7个辐射计量处理，分别为0、50、100、150、200、250、300 Gy。

1.2 方法

1.2.1 种子发芽指标测定 选取健壮、饱满、大小一致的二月兰辐射种子，用75%乙醇消毒3 min，去离子水冲洗5～6次。25 ℃下去离子水浸种24 h，将种子用无菌滤纸沥干水，备用。每个培养皿（直径90 mm）铺两层无菌滤纸，放置40粒种子，一组用去离子水进行萌发，另一组用0.5%的NaCl进行萌发。每个处理3次重复。每天观察种子萌发情况，并统计发芽数，突破种皮的胚轴长度为2 mm时视为种子发芽。各项发芽指标计算公式如下：

发芽率（GP）=n/N（n为第10天时的种子发芽数，N为供试种子总数）；

发芽势（GE）=n3 /N（n3为第3天时的种子发芽数，N为供试种子总数）。

1.2.2 幼苗生长指标测定 14 d后，每个重复随机选取10株幼苗，测定幼苗株高、根长、鲜重。

1.3 数据处理

所有数据均用Excel统计并制图。应用SPSS 20.0统计分析软件对不同处理下的发芽率、发芽势、株高和根长等各项指标进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 60Co-γ辐射对二月兰种子萌发的影响

由表1可以看出，0～300 Gy剂量辐射范围内，无论是在水处理还是在0.5% NaCl处理条件下，随着辐照剂量的增加，60Co-γ辐照对二月兰种子的萌发率都呈现了一定的促进作用，但与对照相比差异不明显。水处理条件下，50和150 Gy时发芽率均达到最大值99.17%。盐处理条件下，发芽率最低值也达到91.67%。同样条件下60Co-γ辐射对二月兰种子发芽势则产生了抑制作用，水处理条件下，在200 Gy时二月兰种子发芽势为54.17%，比对照降低了10个百分点，与对照相比差异显著。盐处理条件下，除了50 Gy时发芽势与对照无显著差异，其他剂量辐照明显降低了种子发芽势，150 Gy时二月兰种子发芽势仅为39.17%，与对照相比差异显著。

2.2 60Co-γ辐射对二月兰幼苗生长指标的影响

分析图1至图3可以看出，水处理条件下，60Co-γ辐射对二月兰幼苗株高、根长、鲜重都有不同程度的促进作用。不同剂量60Co-γ辐射对二月兰幼苗株高的促进作用不明显，均与对照差异不显著。而不同剂量60Co-γ辐射对二月兰幼苗根长和鲜重影响较大，随着辐射剂量的增加，两者都呈现逐渐升高的趋势。在250和300 Gy两个辐射剂量下，二月兰幼苗株高和根长均达到最大值，与对照相比差异显著。

盐处理条件下，不同剂量60Co-γ辐射对二月兰幼苗株高、根长、鲜重产生了不同程度的影响。在0～300 Gy范围内，随辐射剂量的增加二月兰幼苗株高呈递增趋势，250 Gy时达到最大值，与对照差异显著。不同剂量辐射对二月兰幼苗根长的影响则呈现先增高后降低的趋势，在200 Gy时达到最大值，与对照相比差异显著。不同剂量60Co-γ辐射对二月兰幼苗鲜重有轻微促进作用，但效果不明显，不同处理下鲜重值与对照无明显差异。

3 小结与讨论

60Co-γ射线可对植物的生长发育产生一定的抑制或促进作用，不同辐射剂量对不同植物的影响不同[10]。有研究表明，低剂量的辐射处理对种子发芽具有促进作用，而高剂量的辐射抑制种子发芽且对种胚产生伤害[11-13]。本研究结果表明，在0～300 Gy剂量范围内，60Co-γ辐射能够提高种子发芽率，这与60Co-γ辐照对光果甘草和乌拉尔甘草种子萌发特性研究的结果相似[9，14]。提高发芽率的同时，辐射却降低了种子的发芽势，在盐处理下尤为明显。发芽势反映了种子的发芽速度和整齐度，可见辐射处理加剧了NaCl对种子的胁迫效应，延缓了种子的萌发速度。

根长和幼苗生长量被广泛用于植物对辐射敏感程度的度量，水处理条件下，随着辐射剂量的提高，二月兰幼苗生长量呈现递增的趋势，且对根系生长的影响大于地上部分的影响，熊秋芳等[15]的结果也表明，相对于子叶萝卜幼苗根系对辐照更为敏感。在盐胁迫下，不同剂量辐射对二月兰幼苗根长的影响则呈现先增高（0～200 Gy）后降低（250～300 Gy）的趋势，可见低浓度的辐射处理更有利于二月兰幼苗根系在NaCl胁迫环境下生长。

试验结果表明，在0～300 Gy的范围内，60Co-γ辐射对二月兰种子的萌发和幼苗生长具有一定的促进作用，水处理比盐处理表现得更为明显。

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