杜建勛 董亞茹 趙東曉 郭新兵
摘要:以6個劑量的60Co-γ射線輻照4個桑樹(Morus L.)品種的干燥種子,分析了輻照后各品種的發(fā)芽情況。結果表明,輻照主要影響桑樹種子的發(fā)芽勢和生根能力,分析各品種對輻射的耐受性,以冀桑3號的耐受能力最強。通過輻照后種子發(fā)芽及生根情況的比較,得出桑樹種子輻照致死劑量為2 500 Gy。
關鍵詞:桑樹(Morus L.);種子;60Co-γ射線;耐受性;致死劑量
中圖分類號:S888.8:Q345+.1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2018)06-0078-02
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.06.018
Abstract: Four dried seeds of mulberry(Morus L.) were irradiated by 60Co-γ rays at 6 dose, the germination of the varieties were analyzed after irradiation. The results showed that irradiation mainly affects the germination potential and rooting ability of sage mulberry seeds. Analysis on the tolerance showed that Jisang No.3 was the strongest. Through the investigation of the germination and rooting of the seeds after irradiation, the lethal dose of mulberry seeds was 2 500 Gy.
Key words: mulberry(Morus L.); seed; 60Co-γ; tolerance; lethal dose
輻照育種是植物育種[1,2]的重要手段,其能豐富育種素材資源,增加選育新品種的幾率,在桑樹(Morus L.)育種上同樣得到應用[3,4]。以60Co-γ射線輻照桑樹的干燥種子后進行發(fā)芽試驗,探尋60Co-γ射線不同劑量對桑樹種子發(fā)芽的影響,以期為桑樹的輻照育種提供技術參數。
1 材料與方法
1.1 供試材料
供試材料為4個雜交桑品種的種子。分別為桂桑優(yōu)62號、桂桑優(yōu)12號、冀桑3號、8036×農14。桂桑優(yōu)62號、桂桑優(yōu)12號種子來自廣西蠶業(yè)指導總站,冀桑3號種子來自河北省蠶業(yè)研究所,以上3個是通過審定的雜交桑品種。8036×農14桑種子來自山東省蠶業(yè)研究所,是該所做的雜交組合,F1代有較高的經濟性狀。
1.2 方法
1.2.1 輻照處理 取4個桑品種各50 g種子,分別裝在自封袋中,封口后再將4個自封袋裝到1個大袋中,并再次封口,此為1組,如此共做7組,分別以1 000、1 500、2 000、2 500、3 000、4 000 Gy劑量的60Co-γ射線輻照,另一組作空白對照。
1.2.2 輻照處理后種子發(fā)芽試驗 先在一次性無菌培養(yǎng)皿中放入2層經高溫滅菌的濾紙,每個培養(yǎng)皿中加入10 mL滅菌水,各擺放50粒桑種子,每個處理設置3個重復[5-7]。將培養(yǎng)皿放入人工氣候箱內進行種子萌發(fā),培養(yǎng)條件為溫度 25 ℃、相對濕度>80%、光照時間12 h/d,每隔2 d往培養(yǎng)皿中補充滅菌水,使濾紙保持足夠的濕潤。每天觀察種子萌發(fā)情況,并統(tǒng)計發(fā)芽數,突破種皮的胚軸長度達到種子自身長度時視為種子發(fā)芽。6 d時調查發(fā)芽勢[8,9],10 d調查發(fā)芽率及苗高(莖基至子葉基部的長度)、根長。
發(fā)芽勢=(第六天種子發(fā)芽數/供試種子總數)×100%;
發(fā)芽率=(第十天時的種子發(fā)芽數/供試種子總數)×100%。
1.3 數據處理
試驗所得數據應用Microsoft Office Excel 2007程序處理,并制表;采用SPSS 20.0統(tǒng)計分析軟件對各項指標進行統(tǒng)計分析。
2 結果與分析
2.1 各品種輻照后的發(fā)芽勢比較
4個雜交桑品種的種子在60Co-γ射線輻照處理后發(fā)芽生長情況分別見表1、表2、表3、表4。由表1、表2、表3、表4可見,60Co-γ射線輻照對雜交桑種子發(fā)芽勢影響大,在2 500 Gy劑量下,各品種發(fā)芽勢迅速下降并接近0;不過冀桑3號和8036×農14分別在3 000、4 000 Gy輻照下,發(fā)芽勢出現小幅回升。
2.2 各品種輻照后的發(fā)芽率比較
60Co-γ射線輻照處理10 d后,各品種發(fā)芽率在2 500 Gy劑量下迅速下降。但各品種在4 000 Gy劑量輻照下,仍有接近或高于50%的發(fā)芽率,其中冀桑3號的發(fā)芽率達76%。
2.3 各品種輻照后的苗高比較
60Co-γ射線輻照處理10 d后,各品種發(fā)芽后的苗高在1 500 Gy劑量以上輻照后迅速降低。但桂桑優(yōu)12和冀桑3號在4 000 Gy劑量輻照下,苗高有小幅回升。
2.4 各品種輻照后的根長比較
60Co-γ射線輻照處理10 d后,各品種的根長在1 500 Gy劑量輻照下迅速下降,在2 500 Gy以上的劑量輻照后,各品種根長為0,說明2 500 Gy劑量是桑樹種子輻照的致死劑量。
3 小結與討論
試驗結果表明,60Co-γ射線輻照主要影響桑樹種子的發(fā)芽勢和生根能力,特別是對生根的影響,2 500 Gy以上劑量的輻照各品種都不能生根,這也說明2 500 Gy劑量是桑樹種子輻照的致死劑量。桑樹種子輻照的致死劑量不能以種子是否發(fā)芽來判斷,試驗中,2 500 Gy劑量輻照種子后,各品種發(fā)芽率仍達47%~76%,但這些幼苗因沒有根,栽植后都不能成活,因此,桑樹種子輻照致死劑量應以種子發(fā)芽后能否生根為依據。
試驗里冀桑3號在2 000~4 000 Gy高劑量輻照下,仍有較高的發(fā)芽率,說明冀桑3號有較強的抗輻射能力,即抗逆能力高于其他3個品種。
冀桑3號和桂桑優(yōu)62號的種子在高劑量輻照下,發(fā)芽勢較低劑量處理后有所升高;并且桂桑優(yōu)12和冀桑3號的種子在高劑量輻照下,苗高有小幅回升,可能是高劑量輻照刺激所致。
總的來看,發(fā)芽勢與發(fā)芽率對比,冀桑3號、8036×農14在2 000 Gy劑量以內,不影響發(fā)芽勢;而其余品種發(fā)芽勢下降明顯。所有品種在1 000 Gy劑量以內不影響發(fā)芽率,1 500、2 000 Gy劑量各品種發(fā)芽率略有降低,2 500 Gy劑量以上則各品種發(fā)芽率迅速下降。不過冀桑3號在4 000 Gy劑量仍有76%的發(fā)芽率,說明冀桑3號的抗逆能力很強。另外,在2 500 Gy以上劑量輻照后,各品種幼苗不再生根,這可視為致死劑量。
參考文獻:
[1] 周柱華,王增貴.輻照方法在玉米育種中的應用[J].玉米科學,1997,5(1):11-13.
[2] 汪夕彬,伊虎英,魚紅斌.水稻輻射育種適宜輻照劑量的初步研究[J].中國科學院西北水土保持研究所集刊,1987(2):83-88.
[3] 王淑俠,韓明齋,韓青梅,等.桑樹輻射育種研究初報[J].陜西蠶業(yè),1993(2):13-14.
[4] 韓明齋,王淑俠,蘇 超.桑樹輻射育種技術研究簡報[J].北方蠶業(yè),1995(4):39.
[5] 祝娟娟,丁天龍,魏從進,等.鹽脅迫下不同桑品種種子萌發(fā)特性研究[J].蠶學通訊,2013,33(1):1-6.
[6] 張會慧,張秀麗,李 鑫,等.NaCl和Na2CO3脅迫對桑樹幼苗生長和光合特性的影響[J].應用生態(tài)學報,2012,23(3):625-631.
[7] 申忠寶,潘多鋒,王建麗,等.混合鹽堿脅迫對5種禾草種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].草地學報,2012,20(5):914-920.
[8] 孫景波,孫廣玉,劉曉東,等.鹽脅迫對桑樹幼苗生長、葉片水分狀況和離子分布的影響[J].應用生態(tài)學報,2009,20(3):543-548.
[9] 張國英,談建中,劉美娟.鹽脅迫對桑種子發(fā)芽及幼苗生理生化特性的影響[J].蠶業(yè)科學,2004,30(2):191-194.