Co60-γ輻射對高羊茅子二代莖葉生長的影響

熊志波，費永俊 （長江大學園藝園林學院，湖北 荊州434025）

自1927年美國科學家Muller首先發現X射線能引起生物遺傳性變異以來，輻射誘變育種已有80多年的歷史［1］。利用該技術，能夠選育出具有特定性狀 （如抗病性、抗蟲性、耐踐踏性、植株低矮性、抗除草劑性等）且能穩定遺傳的草坪草新品種、新品系［2］。輻射育種能改變草坪草品種的單一不良特性，保持其他優良特性基本不變，產生自然界里未曾有過的草坪草新類型，這在雜交狗牙根、鈍葉草及假儉草上已取得了較好的效果［3］。

高羊茅 （Festuca arundinaces Schreb.）又稱葦狀羊茅，系禾本科羊茅屬植物，是一種常用的冷季型草坪草［4］，其綠色期相對較長，在我國大部分地區生長適應性好且成坪效果佳。國內比較系統地進行草坪高羊茅的引種工作始于20世紀80年代。李德穎等［5］選擇不同高羊茅親本進行雜交，討論了從這些雜交后代得到的品系中選育適于北京地區的草坪型高羊茅品種的可能性。孫明等［6］研究了從美國引進的冷季型草坪草種23份，表明高羊茅是中國華東地區表現為適應性最強，耐熱性、抗病性最好的草種。本研究通過對不同劑量輻射后的高羊茅子二代的株高、葉長、葉寬、葉面積、分蘗能力和生長速度等指標進行比較研究，探究其輻射后的優良性狀是否能夠遺傳，旨在為高羊茅優良品種選育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及處理

對供試的4個高羊茅品種為火鳳凰、黃金島、可奇思、美洲虎4號植株進行Co60輻射處理，輻射劑量分別為0（CK）、100、200Gy，收集子代種子，于2010年11月在長江大學設施園藝基地進行等量播種，播種量40g／m2。常規管理，不修剪。隨機區組設計，3次重復，小區面積1.2m×1.2m，過道寬0.3m，土壤肥力一致。

1.2 指標測定

（1）葉片形態指標 隨機選取30片成熟葉片，用游標卡尺測量葉長、葉寬，用手持式CI-203激光葉面積儀測量葉面積，目測法測量葉色［7］。

（2）分蘗數 隨機選取30株，分別在苗期、分蘗期、拔節期、抽穗期、成熟期測定分蘗數。

（3）生長速度 各個小區標記1株定期測定株高，同時在小區中選高、中、低各1株，自2010年12月16日起每20d測定1次，取4株的平均株高度。

2 結果與分析

2.1 不同劑量Co60輻射對高羊茅子二代葉片性狀的影響

從表1可以看出，輻射處理后，高羊茅葉片長度、寬度均有明顯變化。黃金島和可奇思的葉長在100Gy和200Gy的輻射劑量下，均比CK下降，劑量越大，下降幅度也越大；而火鳳凰與美洲虎4號在100Gy輻射下，葉長均比CK略微升高；在200Gy輻射下，葉長均比CK略微下降。高羊茅葉片寬度，在200Gy輻射劑量下，除可奇思外，均比CK下降。所有品種的高羊茅的葉面積，輻射后均下降，而且劑量越大，下降幅度也越大。

表1 輻射對高羊茅子二代葉長、葉寬和葉面積的影響

2.2 不同劑量Co60輻射對高羊茅子二代分蘗能力的影響

從表2可以看出，輻射處理的高羊茅子二代的分蘗數在各個時期與CK相比均有下降，不同的發育時期，下降的幅度有所差異。在分蘗期、拔節期和抽穗期，分蘗數下降較為明顯。黃金島、火鳳凰和可奇思在100Gy劑量下均比200Gy劑量下的下降幅度大，美洲虎4號則是在200Gy劑量下的下降幅度較大。

表2 輻射對高羊茅子二代每株分蘗數的影響

2.3 不同劑量Co60輻射對高羊茅子二代株高的影響

由表3可知，高羊茅輻射組的株高在各個時期均小于對照組，且隨著時間的推移，輻射組的株高與對照組的差距越來越大。值得一提的是，在調查的各個時期，100Gy輻射下的火鳳凰與200Gy輻射下的美洲虎4號株，其株高明顯小于對應時期的CK，而且在整個調查時期內，株高的變化較小，均低于40cm，這說明，輻射不僅對高羊茅的株高有影響，而且明顯降低了高羊茅的生長速度。

表3 輻射對高羊茅子二代株高的影響 cm

3 討論

葉長、葉寬以及葉面積都是作物栽培和育種研究中的重要指標，植物葉片的大小細致不僅直接影響草坪的美觀，而且葉片大小對光能利用、收獲量及環境效益都有顯著的影響［8］。較小的葉片可以減少蒸騰，增強植株的抗逆能力。本研究發現，經過Co60輻射，高羊茅葉面積變小，不但降低了葉片的蒸騰作用，而且為改善高羊茅葉片粗糙這一劣性提供了基礎。所以，利用Co60輻射培育矮化、葉面積小的高羊茅品種是可行的。

草坪的生長速度與自然高度是體現草種坪用價值的重要指標。對一個優良草坪草而言，必須具備草叢低矮、慢速生長的特性。本研究發現，經過Co60輻射誘，降低了高羊茅草叢的自然高度，火鳳凰100Gy輻射組與美洲虎4號200Gy輻射組生長速度都有大幅度的下降。可見，Co60輻射降低了高羊茅的株高，使其向優良性狀變化。

通過Co60輻射誘變，高羊茅株高的變異趨勢是變矮，葉長和葉寬的變異趨勢是變短和變窄，對于草坪草而言，這些都是優良的性狀變異。經過進一步分析發現，100Gy輻射下的火鳳凰和200Gy輻射下的美洲虎4號，輻射誘變在母代表型性狀引起的變異在其子代上仍然表現出來，由此可見，Co60輻射引起的表型性狀的變異是可以穩定遺傳的，這為輻射誘變選育高羊茅新品種奠定了基礎。

［1］胡助力.誘變育種前景預測 ［J］.浙江現代農業，2000，（3）：31-32.

［2］周小梅，趙運林，易自力，等.輻射育種研究概況及其在草坪草中的應用前景 ［J］.湖南城市學院學報，2004，13（4）：73-76.

［3］Powell J B.Mutations induced in vegetatively propagated turf Bermuda grass by gamma radiation［J］.Crop Sci，1974，14：327-330.

［4］Emmons R D.Turf grass Science and Management（2nd edition）［M］.New York：Delmar Publishers，1994：62-81.

［5］李德穎，范莉英，孫阿琦.高羊茅生物學性狀分析在草坪品種選育中的應用 ［J］.草業學報，1997，6（2）：28-35.

［6］孫 明，陳雪芳，蘇旭東.冷季型草坪高羊茅草種在中國華東地區的引進和應用 ［J］.上海農業學報，1999，15（1）：44-46.

［7］范月君，姜潤瀟，黃麗銀，伍維高.高羊茅品種引種試驗初報 ［J］.四川草原，2004，（5）：18-20.

［8］韓建國，李鴻祥，張宏海，等.修剪頻率和高度對草地早熟禾／高羊茅草坪質量的影響 ［J］.草地學報，1997，（2）：141-147.