不同60Coγ辐射剂量处理对烟草种子发芽的影响

肖承和，陈顺辉，唐丽娜，陈 荣，何宏义，巫升鑫，张水金*

(1.福建省农业科学院水稻研究所 350019；2.福建省烟草科学研究所； 3.三明市烟草公司)

2017-07-05

肖承和，男，1955年生，研究员。

*通讯作者：张水金，男，1977年生，副研究员

(E-mail:106959932@qq.com)。

福建省烟草公司科技项目(2012046，2007061)。

不同60Coγ辐射剂量处理对烟草种子发芽的影响

肖承和1，陈顺辉2，唐丽娜2，陈 荣1，何宏义3，巫升鑫2，张水金1*

(1.福建省农业科学院水稻研究所 350019；2.福建省烟草科学研究所； 3.三明市烟草公司)

对5个烤烟品种种子用8种剂量(300～1400 Gy)的60Coγ辐射处理，结果表明：随着剂量增加，各品种烟草种子的发芽率、发芽势不断下降，幼芽、幼根生长变慢；5个品种的辐射半致死剂量CB-1为470.2 Gy、C2为514.3 Gy、永定一号为504.2 Gy、K326为497.7 Gy、红花大金元为449.1 Gy，可以作为推荐辐射剂量。

60Coγ；辐射剂量；烟草种子；发芽；半致死剂量

利用辐射诱变创造遗传变异、改良遗传特性、培育新品种[1]，是作物育种的有效途径之一。1934年印尼科学家托伦纳利用X射线照射烟草，并育成烟草新品种，开创了农作物辐射育种的新纪元[2]。我国利用辐射诱变育种技术育成了大量农作物品种。辐射诱变育种必须选择适宜的辐射剂量(半致死剂量)，才能获得有效的变异类型，但不同作物或同一作物不同品种的种子对辐射耐受性有很大的差异。根据前人研究，烟草种子的辐射剂量范围较宽，为50～1000 Gy[3]。本研究用8种不同60Coγ剂量处理烟草种子，研究各参试品种的半致死剂量，为烟草辐射诱变育种提供参考。

1 材料与方法

1.1供试材料

参试烟草品种： CB-1、C2、永定一号、K326和红花大金元。

1.2试验方法

烟草种子辐射处理剂量：300 Gy、400 Gy、500 Gy、600 Gy、800 Gy、1000 Gy、1200 Gy和1400 Gy，并设空白对照(CK)，各处理3次重复。在福建省农业科学院进行60Coγ处理，每重复100粒种子，在铺有湿润滤纸的培养皿中于25℃培养箱内进行培养，以胚芽达种子长度一半为标准，每日统计发芽情况，7 d统计发芽势，14 d统计发芽率，测量7 d、14 d的芽长及根长。

2 结果与分析

2.1不同辐射剂量对烟草种子发芽率和发芽势的影响

将经过辐射处理的烟草种子进行发芽试验，测定种子发芽势、发芽率， 对数据经百分数反正弦转换后进行方差分析，结果显示：不同品种间差异不大，不同辐射处理间差异显著或极显著。

2.1.1对烟草种子发芽率的影响 用8种剂量处理烟草种子，观察发芽情况，结果(表1)表明： 随着辐射剂量增加，烟草种子的发芽率明显下降，辐射剂量由低到高的各处理分别比对照下降5.80%、20.20%、44.60%、72.40%、84.80%、92.00%、92.80%、92.80%，与对照差异达显著或极显著水平。

2.1.2对烟草种子发芽势的影响 从表1可见，随着辐射剂量的加大，剂量处理的发芽势分别比对照下降18.00%、38.32%、58.24%、78.0%、85.12%、88.12%、88.52%、88.52%，与对照的差异均达到极显著水平。

表1 辐射处理烟草种子后对发芽的影响 (单位： %)

注：表中同列数据后字无相同小写字母者表示在5%水平上差异显著，无相同大写字母者表示在1%水平上差异显著，下表同。

2.2不同烤烟品种的半致死剂量

当辐射处理剂量500 Gy时，C2发芽率为56.00%，永定1号为51.00%，CB-1为44.00%， 红花大金元为41.00%，K326为49.00%，供试品种的平均发芽率为48.20%，接近半致死剂量。对不同剂量辐射处理的发芽率数据进行直线回归分析，CB-1、C2、永定一号、K326、红花大金元的半致死剂量分别为470.2 Gy、514.3 Gy、504.2 Gy、497.7 Gy、449.1 Gy。

2.3不同辐射剂量对烟草幼苗的影响

2.3.1不同辐射剂量对烟草芽长的影响 用8种剂量处理烟草种子，测量发芽后7 d和14 d后的芽长，结果见表2。随着辐射剂量的增加，5个烤烟品种的芽长伸长明显受到抑制，各辐射处理 7 d、14 d后的芽长与CK均存在达极显著差异，300 Gy、400 Gy、500 Gy、600 Gy、800 Gy剂量处理7 d后芽长较CK分别缩短0.04 cm、 0.09 cm、0.15 cm、 0.20 cm、 0.26 cm，14 d后芽长分别缩短0.04 cm、 0.16 cm、0.28 cm、 0.39 cm、 0.50 cm。说明增加辐射剂量会抑制芽的生长，剂量过高甚至会抑制烟草种子发芽。

2.3.2不同辐射剂量对烟草根长的影响 由表3可见，随着辐射剂量的增加，5个烟草品种种子根伸长受到抑制，各辐射处理 7 d、14 d后的根长与CK的差异均达极显著水平。300 Gy、400 Gy、500 Gy、600 Gy、800 Gy处理7 d后的根长较CK分别短0.22 cm、0.28 cm、0.36 cm、0.43 cm、0.51 cm，14 d后根长分别短0.43 cm、0.67 cm、0.91 cm、1.15 cm、 1.48 cm。

表2 不同辐射剂量烟草种子发芽后7 d、14 d的芽长 (单位： cm)

注：1000 Gy、1200 Gy、1400 Gy发芽率几乎为0，未测定芽长。

表3 不同辐射剂量处理烟草种子发芽后 7 d、14 d的根长 (单位： cm)

注：1000 Gy、1200 Gy 、1400 Gy发芽率几乎为0，未测定根长。

说明辐射对烟草幼根的生长有明显的抑制作用，且抑制程度随辐射剂量增加而加强。

3 结论与讨论

用不同剂量辐射处理烟草种子，随着辐射剂量的增加，种子发芽情况变差，发芽率和发芽指数均降低，辐射剂量达1200～1400 Gy时供试烟草品种几乎不能发芽。

辐射诱变育种的目的是打破原品种的遗传基础，产生基因重组或突变，烟草种子用一定剂量的60Coγ辐射处理后，有相当一部分种子不能发芽成活，也有一部分种子能正常生长且产生各种类型的变异，半致死剂量是品种适合的辐射剂量范围。CB-1、C2、永定一号、K326、红花大金元的半致死剂量分别为470.2 Gy、514.3 Gy、504.2 Gy、497.7 Gy、449.1 Gy，可以作为推荐辐射剂量。

[1]夏英武，吴殿星，舒庆尧.植物诱变育种技术的研究进展及其新的领域[J].核农学报，1995，16(1)：39-42.

[2]李万云，李韬.农作物现代育种新技术的研究与应用进展[J].中国农学通报，2005(12)：166-169.

[3]佟道儒，贾兴华，γ射线诱变草花药培养的突变体[J].核能学报，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，FujianAcademyofAgriculturalSciences,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

(责任编辑：刘新永)