60Co-γ射线辐射对西瓜蔓长、分枝数及开花期的影响

李玉明，乔蓬蕾，赵春生，王珊珊，刘万亮

（1.莱阳市农业技术推广中心，山东莱阳 265200；2.莱阳市检验检测中心，山东莱阳 265200）

西瓜［Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum.&Nakai］是夏季重要的水果，其果肉含水量高。西瓜广泛栽培于世界各地，且栽培历史悠久，种质资源极其丰富［1］。中国是世界上西瓜生产与消费的第一大国，西瓜含糖量高、耐贮运，适口性好，是夏季较好的解暑果品，备受消费者青睐。中国西瓜品种较单一［2］，西瓜育种的主要工作是扩大其种质资源范围。60Co-γ 射线辐射具有诱变频率高、育种周期短、使用方法较简单等特点而成为常用的物理诱变育种方法［3-5］。但中国对60Co-γ 射线辐射西瓜种子敏感性的相关报道较少。本研究通过测定分析辐射后西瓜开花期和果实性状等的表现，探讨西瓜种子的适宜辐射剂量、千粒重不同西瓜种子的辐射敏感性，以期为西瓜适宜辐射剂量的选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试西瓜品种共12 个，由国家蔬菜工程技术中心、甘肃农业大学瓜类研究所提供（表1）。

表1 供试西瓜材料性状

1.2 方法

1.2.1 辐射处理60Co-γ 辐射在甘肃天辰辐照科技有限责任公司进行，共设6 个辐照剂量，分别为0（对照）、200、400、600、800、1 000 Gy，剂量率为1.5 Gy/min。每个处理重复3 次，每次重复选取新鲜、饱满的种子50 粒，将不同的处理装入小种子袋进行辐照。

1.2.2 性状观察 试验在甘肃省民勤县薛百乡（甘肃农业大学试验站）进行，大田种植观察辐射材料的性状表现。种植时间为2012 年5 月初，深沟双垄覆膜，每个处理25穴，每穴播2粒种子，株行距为1.2 m×0.5 m，各处理共3 次重复。

1.3 测定指标与方法

统计西瓜蔓长、开花期和分枝数。西瓜伸蔓期蔓长用卷尺测量，每个处理随机选取10 株测量。每个处理的开花株数达到50%后统计开花时间（从种植到整个处理开花株数达到50%所用的天数）。果实膨大期随机选取10 株，统计其分枝数。

1.4 数据统计分析

用Excel 2003 软件制作图表，并用SPSS 13.0 软件进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同剂量60Co-γ 射线辐射后的西瓜蔓长

由表2 可知，相较于对照，随着60Co-γ 射线辐射剂量的增加，西瓜蔓长逐渐减少，差异达显著水平。200 Gy 剂量下，大种子、中等种子、小种子蔓长较对照分别减少了39.04、35.70、31.14 cm；600 Gy 条件下，大种子、中等种子、小种子蔓长分别为对照的36.5%、40.1%、38.9%；辐射处理后西瓜大种子、中等种子、小种子蔓长平均值分别为对照的47.0%、50.8%、48.8%，因此，西瓜种子辐射的敏感性由强到弱依次为大种子、小种子、中等种子。

表2 60Co-γ 射线不同辐射剂量处理后的西瓜蔓长

2.2 不同剂量60Co-γ 射线辐射后的西瓜分枝数

由表3 可知，辐射剂量的增加对不同千粒重西瓜干种子的分枝数抑制作用增强，且与对照相比，在400 Gy 下差异达显著水平。400 Gy 下，大种子、中等种子、小种子分枝数较对照分别减少了32.1%、35.5%、36.6%，差异达显著水平；辐射处理后西瓜大种子、中等种子、小种子分枝数平均值分别为对照的51.8%、52.1%、52.9%，因此，西瓜小种子的辐射敏感性强于中等种子。

表3 60Co-γ 射线不同辐射剂量处理后的西瓜分枝数

2.3 不同剂量60Co-γ 射线辐射后的西瓜开花期

随着辐射剂量的增大，西瓜种子开花期逐渐推迟（表4），但小种子开花期与对照差异未达显著水平。400 Gy下，中等种子开花期较对照推迟了3 d，差异达显著水平；800 Gy 下，大种子、中等种子开花期较对照显著推迟了44.4%、35.6%，差异均达显著水平。经不同剂量60Co-γ 射线辐射处理后，不同千粒重西瓜大种子、中等种子、小种子平均开花期分别较对照推迟了10、8、8 d。辐射处理后不同重量西瓜种子辐射的抑制作用为大种子强于小种子与中等种子，而中等种子的抑制作用与小种子相当。

表4 60Co-γ 射线不同辐射剂量处理后的西瓜开花期

3 讨论

中国辐射诱变育种最常用的手段是60Co-γ 射线辐射［6-8］。山东省西瓜产量及品质因河西地区降雨量少、气候干燥以及西瓜出现畸形果率较高等因素受到严重影响。研究不同千粒重西瓜种子对60Co-γ射线辐射敏感性及适宜辐射剂量的选定，为山东省西瓜品种的选育提供有力而广泛的种植资源奠定基础。西瓜诱变育种试验应将品质性状放在首位［9，10］，本研究选用6 个剂量60Co-γ 射线辐射不同千粒重的12 个西瓜品种干种子，对其蔓长、开花期及分枝数进行了测定，发现西瓜种子经60Co-γ 射线辐射后果实性状（单果重、果实纵横径及果皮厚度）随着辐射剂量的增加而抑制作用增强，这与刘振伟［11］在60Co-γ 射线辐照生姜诱变效应研究后得出的结论相一致。西瓜开花期随着辐射剂量的增大而逐渐推迟，进一步证明了60Co-γ 射线辐射对植株生长发育有抑制作用［12］。不同千粒重的西瓜种子经60Co-γ 射线辐射后开花期推迟，辐射剂量越大则抑制作用越明显，这与赵军［13］的研究结论相同，而与林祖军等［14］在研究菊花组培苗得出的结论相反，这可能是由于不同辐射源产生的影响不同。400 Gy下对西瓜大种子、小种子开花期影响不显著，而600 Gy 下，西瓜大种子、中等种子开花期较对照显著延迟，其原因是种子受高剂量辐射后抑制作用明显，种子内部结构受损严重而引起开花期延迟。经过60Co-γ 射线辐射后西瓜干种子分枝数较对照显著减小，这与王安虎等［15］在研究苦荞麦籽粒M1代性状表现得出的结论一致，在逆境条件下减少分枝可以使植物保证较高的光合作用效率及存活率［16］。60Co-γ 射线辐射对不同千粒重西瓜种子蔓长抑制作用明显，随着辐射剂量的增加抑制作用增强。

4 小结

60Co-γ 射线辐射对西瓜种子开花期、分枝数、蔓长产生明显的影响，开花期随着辐射剂量的增大而推迟。不同千粒重西瓜种子蔓长对60Co-γ 射线辐射的敏感性为大种子＞小种子＞中等种子，分枝数对60Co-γ 射线辐射的敏感性为小种子强于中等种子，开花期对60Co-γ 射线辐射的敏感性为大种子＞小种子=中等种子。