60Co-γ射線輻射對西瓜蔓長、分枝數及開花期的影響

李玉明，喬蓬蕾，趙春生，王珊珊，劉萬亮

（1.萊陽市農業技術推廣中心，山東萊陽 265200；2.萊陽市檢驗檢測中心，山東萊陽 265200）

西瓜［Citrullus lanatus（Thunb.）Matsum.&Nakai］是夏季重要的水果，其果肉含水量高。西瓜廣泛栽培于世界各地，且栽培歷史悠久，種質資源極其豐富［1］。中國是世界上西瓜生產與消費的第一大國，西瓜含糖量高、耐貯運，適口性好，是夏季較好的解暑果品，備受消費者青睞。中國西瓜品種較單一［2］，西瓜育種的主要工作是擴大其種質資源范圍。60Co-γ 射線輻射具有誘變頻率高、育種周期短、使用方法較簡單等特點而成為常用的物理誘變育種方法［3-5］。但中國對60Co-γ 射線輻射西瓜種子敏感性的相關報道較少。本研究通過測定分析輻射后西瓜開花期和果實性狀等的表現，探討西瓜種子的適宜輻射劑量、千粒重不同西瓜種子的輻射敏感性，以期為西瓜適宜輻射劑量的選擇提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試西瓜品種共12 個，由國家蔬菜工程技術中心、甘肅農業大學瓜類研究所提供（表1）。

表1 供試西瓜材料性狀

1.2 方法

1.2.1 輻射處理60Co-γ 輻射在甘肅天辰輻照科技有限責任公司進行，共設6 個輻照劑量，分別為0（對照）、200、400、600、800、1 000 Gy，劑量率為1.5 Gy/min。每個處理重復3 次，每次重復選取新鮮、飽滿的種子50 粒，將不同的處理裝入小種子袋進行輻照。

1.2.2 性狀觀察 試驗在甘肅省民勤縣薛百鄉（甘肅農業大學試驗站）進行，大田種植觀察輻射材料的性狀表現。種植時間為2012 年5 月初，深溝雙壟覆膜，每個處理25穴，每穴播2粒種子，株行距為1.2 m×0.5 m，各處理共3 次重復。

1.3 測定指標與方法

統計西瓜蔓長、開花期和分枝數。西瓜伸蔓期蔓長用卷尺測量，每個處理隨機選取10 株測量。每個處理的開花株數達到50%后統計開花時間（從種植到整個處理開花株數達到50%所用的天數）。果實膨大期隨機選取10 株，統計其分枝數。

1.4 數據統計分析

用Excel 2003 軟件制作圖表，并用SPSS 13.0 軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同劑量60Co-γ 射線輻射后的西瓜蔓長

由表2 可知，相較于對照，隨著60Co-γ 射線輻射劑量的增加，西瓜蔓長逐漸減少，差異達顯著水平。200 Gy 劑量下，大種子、中等種子、小種子蔓長較對照分別減少了39.04、35.70、31.14 cm；600 Gy 條件下，大種子、中等種子、小種子蔓長分別為對照的36.5%、40.1%、38.9%；輻射處理后西瓜大種子、中等種子、小種子蔓長平均值分別為對照的47.0%、50.8%、48.8%，因此，西瓜種子輻射的敏感性由強到弱依次為大種子、小種子、中等種子。

表2 60Co-γ 射線不同輻射劑量處理后的西瓜蔓長

2.2 不同劑量60Co-γ 射線輻射后的西瓜分枝數

由表3 可知，輻射劑量的增加對不同千粒重西瓜干種子的分枝數抑制作用增強，且與對照相比，在400 Gy 下差異達顯著水平。400 Gy 下，大種子、中等種子、小種子分枝數較對照分別減少了32.1%、35.5%、36.6%，差異達顯著水平；輻射處理后西瓜大種子、中等種子、小種子分枝數平均值分別為對照的51.8%、52.1%、52.9%，因此，西瓜小種子的輻射敏感性強于中等種子。

表3 60Co-γ 射線不同輻射劑量處理后的西瓜分枝數

2.3 不同劑量60Co-γ 射線輻射后的西瓜開花期

隨著輻射劑量的增大，西瓜種子開花期逐漸推遲（表4），但小種子開花期與對照差異未達顯著水平。400 Gy下，中等種子開花期較對照推遲了3 d，差異達顯著水平；800 Gy 下，大種子、中等種子開花期較對照顯著推遲了44.4%、35.6%，差異均達顯著水平。經不同劑量60Co-γ 射線輻射處理后，不同千粒重西瓜大種子、中等種子、小種子平均開花期分別較對照推遲了10、8、8 d。輻射處理后不同重量西瓜種子輻射的抑制作用為大種子強于小種子與中等種子，而中等種子的抑制作用與小種子相當。

表4 60Co-γ 射線不同輻射劑量處理后的西瓜開花期

3 討論

中國輻射誘變育種最常用的手段是60Co-γ 射線輻射［6-8］。山東省西瓜產量及品質因河西地區降雨量少、氣候干燥以及西瓜出現畸形果率較高等因素受到嚴重影響。研究不同千粒重西瓜種子對60Co-γ射線輻射敏感性及適宜輻射劑量的選定，為山東省西瓜品種的選育提供有力而廣泛的種植資源奠定基礎。西瓜誘變育種試驗應將品質性狀放在首位［9，10］，本研究選用6 個劑量60Co-γ 射線輻射不同千粒重的12 個西瓜品種干種子，對其蔓長、開花期及分枝數進行了測定，發現西瓜種子經60Co-γ 射線輻射后果實性狀（單果重、果實縱橫徑及果皮厚度）隨著輻射劑量的增加而抑制作用增強，這與劉振偉［11］在60Co-γ 射線輻照生姜誘變效應研究后得出的結論相一致。西瓜開花期隨著輻射劑量的增大而逐漸推遲，進一步證明了60Co-γ 射線輻射對植株生長發育有抑制作用［12］。不同千粒重的西瓜種子經60Co-γ 射線輻射后開花期推遲，輻射劑量越大則抑制作用越明顯，這與趙軍［13］的研究結論相同，而與林祖軍等［14］在研究菊花組培苗得出的結論相反，這可能是由于不同輻射源產生的影響不同。400 Gy下對西瓜大種子、小種子開花期影響不顯著，而600 Gy 下，西瓜大種子、中等種子開花期較對照顯著延遲，其原因是種子受高劑量輻射后抑制作用明顯，種子內部結構受損嚴重而引起開花期延遲。經過60Co-γ 射線輻射后西瓜干種子分枝數較對照顯著減小，這與王安虎等［15］在研究苦蕎麥籽粒M1代性狀表現得出的結論一致，在逆境條件下減少分枝可以使植物保證較高的光合作用效率及存活率［16］。60Co-γ 射線輻射對不同千粒重西瓜種子蔓長抑制作用明顯，隨著輻射劑量的增加抑制作用增強。

4 小結

60Co-γ 射線輻射對西瓜種子開花期、分枝數、蔓長產生明顯的影響，開花期隨著輻射劑量的增大而推遲。不同千粒重西瓜種子蔓長對60Co-γ 射線輻射的敏感性為大種子＞小種子＞中等種子，分枝數對60Co-γ 射線輻射的敏感性為小種子強于中等種子，開花期對60Co-γ 射線輻射的敏感性為大種子＞小種子=中等種子。