X射线辐射对种子变异育种的研究

孔令森  张晟畅  叶俊南  张亚青

1.1 实验材料

   豌豆种子，网上购买的普通豌豆种子.

1.2 实验方法

种子的筛选。将种子中的瘪粒、坏粒以及杂质清除，留下饱满的种子待用.

材料的X射线辐射处理。X射线产生于x射线衍射仪，辐射条件为100kV，20mA，辐射距离lOcm，辐射剂量率为2Gy /min，辐射剂量分别为0，4,8,12,16,20，24，28，32，36和40Gy，辐射一分钟.每种剂量辐射种子数为100粒.

发芽18株高及花期株高的统计。培养箱的温度15℃(光照强度2000 Lx，每天光照12h)，培养到第18天，测量出每组各豌豆苗的高度，并计算各组高度的平均值，结果记录表格.继续培养到豌豆开花，测量出每组各豌豆苗的高度，并计算各组高度的平均值，结果记录表格.

种子数的统计。 继续培养，待到豌豆完全结完种子，记录各组各株豌豆的结果数，并计算出各组结种子的平均数，结果记录表格.

2 结果与分析

2.1 X射线辐射对豌豆18天株高及花期株高的影响

图2是统计花期各组豌豆株高的折线图，由此图可以看出，花期豌豆的Cl, C2，C3，C9和C10组的株高较比照组高，其它几组豌豆的株高均低于比照组，且C8组达到最低。这说明豌豆种子，在强度低于12Gy的辐射后，花期株高受到了促进，但是高于12Gy随着辐射强度的增加花期株高受抑制显著加强，到32Gy到达最低，接着花期株高显著增高。

图1  X射线强度对豌豆18天株高的影响

   图2  X射线强度对豌豆花期株高的影响

2.2 X射线辐射豌豆产量的影响

   为了简化实验，我们选取豌豆平均种子数来表现豌豆的产量.图3是根据统计结果制作的折线图.由表格可看出，除C10外的九组较比较组C0都有不同程度提高，且C5组达到最高.这说明随着辐射强度的增加豌豆的产量不断增加，该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://www.ems86.com总第573期2014年第41期-----转载须注名来源20Gy达到最高，接着随着辐射的加强产量下降，在36Gy后参量低于对照组.20Gy的辐射强度对豌豆产量提高最明显.

图3 X射线强度对豌豆收获生物量的影响

3 结论

  X射线对豌豆种子出苗的影响:16Gy,20Gy,24Gy,28Gy和32Gy的高剂量辐射对豌豆种子的出苗率有抑制作用;4Gy,8Gy和12Gy的低剂量辐射对种子的出苗有促进作用;36Gy和40Gy的高剂量辐射对种子的出苗有促进作用.

     X射线对豌豆成苗的影响:辐射均会促进豌豆的成苗;适当低剂量4Gy和36Gy的X射线促进苗期发育的效果明显;而随着豌豆苗期的结束，此种促进作用逐渐减弱.

豌豆种子经高剂量的X射线辐射后，其幼苗的株高生长受到了促进，但是随着辐射强度的增加株高趋于稳定.而经低剂量的X射线辐射后，其幼苗株高的生长受到了抑制作用.辐射强度低于16Gy，对18天株高有抑制作用，高于16Gy后，随着辐射强度的增加对18天株高的促进作用不断加强，24Gy以后趋于稳.而随着豌豆进入花期后促进作用逐步消失，并产生抑制作用.这个现象有点反常，这可能跟突变随机性有很大关系，有待继续研究.

X射线可以提高豌豆的产量，尤其辐射剂量为20Gy时的提高效应显著;当X射线剂量从4Gy升至20Gy时，这种促进收获量的效应随着剂量的增加而增强，当X射线剂量从20Gy降至36Gy时，此种促进收获量的效应随着剂量的升高有减弱的趋势.

   X射线作为一种诱变源已在农作物育种中广泛应用.利用X射线辐射仙客来种子能改变其遗传物质，进而提高变异频率，随之的表现型还应该进一步观察，如果出现较为理想的性状变异，由此通过辐射诱变选育豌豆新品种，可加速育种过程.如何利用X射线辐射豌豆种子来种子筛选具有较高经济价值的优良品种，稳定变异的优良性状，具体方法仍需要继续研究.

(作者单位：浙江科技学院理学院)