摘要
本研究以百合两个品种（索邦Sorbonne、罗宾Robin）的鳞茎及鳞片为供试材料。用60Co-γ射线梯度剂量辐射百合鳞茎及鳞片，其中百合鳞茎受辐射剂量为（0Gy、3Gy、5Gy、7Gy、9Gy），百合鳞片为（0Gy、1Gy、2Gy、3Gy）；再用不同类型的保护剂的不同浓度作浸泡处理，保护剂类型和浓度如下：纯水为保护剂对照，水杨酸(0.20mmol/L、0.30mmol/L、0.40mmol/L)、L-半胱氨酸（8.26mmol/L、16.52mmol/L、24.78mmol/L）、谷胱甘肽（0.08mmol/L、0.16mmol/L、0.24mmol/L）、褪黑素（0.05mmol/L、0.10mmol/L、0.15mmol/L）；分别研究辐射后植物的生长发育性状，观察植物花粉、叶片表面及气孔的外观形态、分析其生理生化特性，探究辐射对百合鳞茎及鳞片的诱变效应，以期为百合花卉辐射诱变育种提供数据基础和支持。本研究分别从植物生长发育性状、生理生化特性上探究4种保护剂不同浓度对植株的保护效应，探索其辐照适宜的辐射剂量以及保护剂使用的适宜种类、方法和浓度，为百合辐照参数提供数据参考。研究结果表明： (1)60Co-γ射线辐射对百合鳞茎的发芽率、存活率有显著抑制作用。3Gy、5Gy、7Gy、9Gy辐射后，百合索邦的发芽率分别为对照的89.00%、61.00%、44.00%、50.00%；百合罗宾的发芽率在3Gy、5Gy时分别为对照的67.00%、44.00%。在3Gy、5Gy时，百合索邦的存活率分别为对照的39.00%、22.00%；而罗宾的存活率分别为对照的17.00%、0%。以辐射剂量为横坐标，以死亡率为纵坐标建立相关性线性方程为：y=11.434x+15.115，R2=0.8539，得出百合索邦的半致死剂量约为3.0Gy。以辐射剂量为横坐标，以死亡率为纵坐标建立相关性线性方程为：y=0.2032x+0.0321，R2=0.9816，得出百合罗宾的半致死剂量约为2.3Gy。百合罗宾受到辐射的抑制作用强于百合索邦，辐射敏感性百合罗宾＞百合索邦。60Co-γ辐射对百合鳞茎的营养生长和生殖生长有显著抑制作用。百合的株高、叶面积、节间长度随着辐射剂量的升高而显著降低，在3Gy处理下百合索邦的株高、茎直径分别是对照45.62%、52.44%；百合罗宾叶长、叶片数与叶面积分别减少为对照的39.50%、65.57%、26.01%。辐射后，两种百合均未见开花，辐射严重抑制了百合的生殖生长。在辐射产生的变异中，以叶片变异居多。叶片皱缩，短小尖细，叶片表面不平整沟壑明显；气孔的数量减少，形状大小都明显发生改变。辐射后百合的生理生化指标受到影响，叶绿素含量、SOD活性、可溶性糖含量随辐射剂量的增加而先增加后减少，在3Gy时，叶绿素含量、可溶性糖含量3Gy时达到最大值，刺激了百合生理生化层面对辐射损伤的保护机制。低剂量3Gy，MDA含量随辐射剂量的增加而逐渐增加，MDA含量的增加使植物体内的细胞膜受到了损伤，影响植物的正常生长。 (2)不同辐射剂量及辐射保护剂组合对不同品种的百合的保护效应不同。辐射保护剂对辐射后百合的存活率、发芽率、株高、叶片数、茎节数、节间长度有不同程度的提升作用。3Gy辐射处理后，水杨酸0.40mmol/L处理后的百合罗宾有显著的提高发芽率的作用，比对照提升了22.00%；谷胱甘肽0.08mmol/L、0.24mmol/L处理后的生根数量是对照的256.37%；谷胱甘肽0.16mmol/L对百合索邦的存活率相比对照提高了27.30%。辐射保护剂的浓度不同，保护作用不相同。3Gy辐射后，水杨酸0.20mmol/L、0.40mmol/L处理后的百合索邦株高相对于对照涨幅为45.56%、74.69%；同一保护剂对百合不同器官的保护效果不同。3Gy谷胱甘肽0.16mmol/L对百合罗宾的叶片数的提升幅度为21.72%；而对茎直径的提升幅度为3.34%。其中，在低剂量3Gy时，0.24mmol/L的谷胱甘肽能有效促进辐射后百合开花，开花株率比对照高出5.56%。高剂量5Gy、7Gy、9Gy剂量下，褪黑素0.05mmol/L、0.10mmol/L、0.15mmol/L对叶的保护效果比较好。 (3)百合鳞片的生长受到辐射的抑制作用，且不同时期的抑制作用不同。百合鳞片扦插60d后，经1Gy、2Gy辐射后表现为生球时间延迟、生球个数减少，且辐射越强抑制作用越强。90d后，1Gy辐射后百合的单片鳞片平均生球个数小于未经辐射处理的对照组。在3Gy辐射后，百合罗宾鳞片表现为不生长。说明低剂量促进了百合鳞片90d的生球个数，高剂量则抑制百合的生长。百合鳞片辐射处理后，在大于1Gy剂量辐照时，部分辐射保护剂的保护效应显著，且效果在品种间存在差异。百合罗宾在辐射剂量为1Gy时，0.20mmol/L水杨酸，16.52mmol/L半胱氨酸对60d的生球率有显著的提高效应，与对照相比呈显著性提升，均为对照的304.55%。在2Gy辐照下，16.52mmol/L半胱氨酸处理组的百合罗宾生球率与对照相比呈显著性提升，为对照的225.58%。在3Gy辐照下，只有0.05mmol/L褪黑素对每片鳞片平均生球数有显著性促进作用，从0.00%提升至13.00%。
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