60Co-γ对青花椒幼苗诱变效应的研究

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辐射诱变技术打破遗传连锁、诱变率高、育种周期短且育苗效率高,是获得新种质资源的有效途径之一。青花椒是重要的香料树种和药用植物,具有重要的科学和经济价值。为丰富青花椒的种质资源和拓宽其变异类型,以期为青花椒遗传育种改良奠定基础。本研究通过测定不同辐射剂量处理下青花椒种子发芽状况、幼苗株高、地径、复叶数量等形态特征、生理生化和光合特性等指标,以探究60Co-γ辐射源与青花椒种子之间的诱变效应,并筛选出60Co-γ辐射源对青花椒的适宜辐射剂量范围。研究结果表明:(1)不同辐射剂量对青花椒种子发芽率的影响程度存在差异。随辐射剂量的增加,青花椒种子萌芽个数逐渐减少,种子发芽率整体呈下降趋势,各辐射剂量处理间以25Gy剂量的处理发芽率最高,为52.67%,相对发芽率为81.24%,600 Co-γ射线对青花椒的半致死剂量为50100Gy。(2)随辐射剂量的加大,青花椒幼苗高度与地径均呈现单峰变化趋势,峰值出现在25 Gy辐射剂量处理中,分别为达21.25cm和0.24cm;复叶片数量、叶片长度与宽度在各辐射剂量处理梯度下呈现偏峰的变化趋势,峰值出现在25 Gy时,辐射剂量(>25 Gy)对叶形态生长产生负向效应;在辐射剂量150 Gy时,叶形态变异程度最大。(3)100Gy辐射剂量处理下青花椒MDA含量最高,植物细胞内膜质受损严重、植株受害程度较高;在025 Gy辐射剂量时,POD和SOD活性较小,随辐射剂量的增加,保护酶活性急剧上升,在200Gy辐射剂量时,酶活性减小。(4)辐射剂量处理后,青花椒叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量对各辐射剂量响应不一致,25Gy辐射剂量时,叶绿素a与叶绿素b含量最高,其后各辐射剂量处理下的两者含量均低于对照;叶片净光合速率最大值出现在12:00,25Gy辐射剂量处理中,各辐射处理后的青花椒叶片净光合速率日变化均呈现单峰变化趋势,峰值出现在12:00左右。因此,一定范围内辐射剂量(25 Gy除外)对青花椒种子发芽率、苗高、地径及叶形态等指标具有抑制作用,MDA含量较高时,植物膜受损、植株受侵害程度大,保护酶系统会激发自我保护机制,使青花椒植株得以在逆境条件下生长,叶绿素及光合速率皆受到辐射程度的影响,60Co-γ射线对青花椒的半致死剂量介于50Gy至100Gy之间,最适宜剂量介于025Gy范围内,在此基础上,可根据实际情况进行筛选,为筛选青花椒优良品种,提高育苗效率提供参考。
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