卷荚相思种子60Co-γ辐射诱变效应的初步研究

摘要

卷荚相思(Acacia cincinnata)属含羞草科（Mimosaceae）金合欢属（Acacia）植物。原产于澳大利亚、巴布亚新几内亚和印度尼西亚等地，引入我国后在广东、广西、福建等地生长较好。本论文以卷荚相思种子为材料，通过60Co-γ射线辐射7个剂量（0Gy、200Gy、400Gy、600Gy、800Gy、1000Gy）处理后，对其种子发芽、幼苗生长性状、保护酶活性、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合特性等进行观察和测定，研究60Co-γ射线对卷荚相思的生物学诱变效应，筛选卷荚相思变异植株，为进一步进行卷荚相思诱变育种提供重要理论基础。主要研究结果如下：
　　1.60Co-γ射线对卷荚相思种子萌发的诱变效应明显，主要表现在低剂量400Gy辐射处理提高了卷荚相思种子发芽率、根长，发芽势在200Gy处理组稍高于对照组；较高剂量处理对种子萌发抑制作用明显，随着辐射剂量的增加，发芽势、苗高、鲜重总体呈显著下降趋势，萌发期不同类型性状的变异情况增多。
　　2.不同60Co-γ射线辐射剂量对卷荚相思幼苗成株后生长性状的影响显著，低剂量辐照对植株的生长有积极的促进作用，表现为株高、地径、节间长度、叶长、叶宽、叶面积、展叶数、叶重的增加，而高剂量辐照使植株生长、形态各指标显著降低，主要为株型和叶型的变异。
　　3.由幼苗相对成活率的回归方程y=1.0887-0.00061x其相关系数0.90725，确定卷荚相思种子辐照处理的半致死剂量为965.1Gy、临界剂量为1129Gy、70％生长量剂量为637.2Gy，可知适宜的辐射诱变剂量范围为637.2Gy-1129Gy。
　　4.对卷荚相思幼苗保护酶活性和丙二醛含量的研究表明：不同辐射剂量对幼苗的根、茎、叶抗氧化酶活性和丙二醛含量具有不同的影响，其中各处理卷荚相思在根、茎、叶三个部位的SOD活性、丙二醛含量变化趋势相似，随辐射剂量的增加，大致呈先上升后降低的趋势；卷荚相思各部位POD活性呈不同起伏变化，其大小顺序为：根>茎>叶；而CAT活性和PPO活性在不同部位间的变化各有不同，在不同的剂量处理受到促进或抑制，其中高剂量辐射影响较大。经相关性分析，卷荚相思根、茎、叶的SOD活性与辐射剂量呈显著性正相关，MDA活性与辐射剂量呈显著性负相关。
　　5.不同辐射剂量处理下卷荚相思叶片叶绿素含量差异显著。相比于对照，200Gy辐射处理促进了叶绿素含量的增加；而较高辐射（400-1200Gy）处理则降低了各个处理叶绿素含量，并且剂量越高叶绿素含量越低。
　　6.不同辐射剂量处理间的叶绿素荧光参数Fo、Fm、Fv差异不显著，均呈由低到高的起伏变化趋势，在200Gy和1000Gy、在800Gy和1200Gy分别取得2个低峰值和2个高峰值；不同辐射剂量处理对叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo影响差异不显著，二者变化趋势一致，低剂量200Gy处理组达最高值，高剂量处理使其显著降低。
　　7.不同辐射剂量处理对卷荚相思叶片光合特性差异影响显著。其中净光合速率随辐射剂量的增大，呈先上升后下降的变化趋势，分别在200Gy和1200Gy取得最大值和最小值，与对照相比上升了47.7%和降低了52.3%；蒸腾速率与气孔导度均为先上升后下降再增加后逐渐降低的变化趋势，均在200Gy和1200Gy辐射剂量下取得最高峰值、最低峰值；胞间CO2浓度呈由低到高的起伏变化趋势，为先下降后且存在一定的剂量效应，其中最高剂量抑制程度最大。
　　8.60Co-γ射线辐射诱变处理对不同性状因子的影响程度不同。通过主成分分析法，采用发芽率、发芽势、苗高、根长、酶活性、MDA含量、成活率、叶片性状、Fv/Fm、Fv/Fo、光合特性共21个测量指标，对不同辐射剂量处理卷荚相思诱变效应进行综合评价。结果表明影响卷荚相思诱变效应的主导因子为叶片性状、光合特性、发芽势、成活率等指标，综合评价中各处理剂量的排名顺序依次为200Gy>400Gy>800Gy>0Gy>1000Gy>600Gy>1200Gy。再综合考虑各主成分的重要程度、生长性状、酶活性、光合特性指标等，初步认为200Gy、400Gy、800Gy这三种剂量可以很好的反应60Co-γ射线对卷荚相思的诱变效应。

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1前 言

1.1诱变育种研究概述

1.2卷荚相思育种研究现状

1.3本研究目的和意义

2辐射诱变对卷荚相思种子萌发的影响

2.1 材料与方法

2.2数据处理与统计分析

2.3结果与分析

2.4小结

3辐射诱变对卷荚相思移植后生长、形态指标的影响

3.1材料与方法

3.2数据处理与统计分析

3.3结果与分析

3.4小结

4 辐射诱变对卷荚相思保护酶活性和丙二醛含量的影响

4.1 材料与方法

4.2 数据处理与统计分析

4.3结果与分析

4.4 小结

5 辐射诱变对卷荚相思叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合特性的影响

5.1 材料与方法

5.2 数据处理与统计分析

5.3结果与分析

5.4小结

6 主成分分析

7讨论与结论

7.1辐射处理卷荚相思种子的诱变效应

7.2卷荚相思种子诱变效应综合评价

参考文献

致谢

附录