70 Gy的60Co-γ辐照对两个家系思茅松种子发芽及苗期生长影响浅析

李 倩，唐红燕，杨利华，许丽萍，贾 平，张建珠，赵俊波

（普洱市林业科学研究所，云南 普洱 665000）

思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis)是云南省重要的材脂兼用优势树种，也是云南省重点发展的乡土树种之一，主要分布于我国云南省思茅地区(现普洱市)，集中成林分布在哀牢山西坡以西的亚热带南部。思茅松木材属普用材、纸浆材，用途广，用量大，商品材产量占整个思茅区总量的90%；其树干富含松脂，一般单株年产量3kg，最高可达40kg，此外，思茅松树脂中β-蒎烯（香料、医药、化工等工业的重要原料）的含量为全国之最。目前，由于思茅松天然次生林长期处于自然状态下，缺乏科学合理的经营和管理，使得林分质量、单位蓄积量急剧下降，虽然也有经过遗传改良的思茅松种子，但也同样存在着种子产量低、遗传性状不稳定、后代分化明显、世代周期长等缺点[1-4］。对此，进行思茅松新品种培育研究势在必行，而辐射诱变无疑是一条加速思茅松新品种选育的有效途径，对思茅松今后的发展前景乃至提高森林资源利用率都具有重大意义。

辐射诱变育种是采用人工诱导方法获得变异植株，并利用其变异选育新品种的方法。辐射诱变育种具有变异频率高、变异谱大、后代稳定快、育种年限短等特点，已被广泛应用于作物育种。在辐射育种中，γ射线是最常用的辐照射线，而普遍使用的γ射线是由放射性同位素60Co或137Cs产生[5,6]。李秀芬等提出低剂量（50Gy）辐照对思茅松幼苗的生长和存活率都没有不利影响，有的家系还有促进作用，在思茅松育苗中可以通过低剂量（50Gy）辐照培育优质幼苗[7]。本试验根据李秀芬等完成的思茅松60Co-γ辐照剂量的选择研究确定试验辐照剂量，用剂量70Gy的60Co-γ辐照思茅松两个家系的种子，并分别以两个家系未辐照种子为对照，设置了两个对比组，以对其种子发芽及苗期生长进行比较研究。

1 试验地概况

育苗地点为普洱市林业科学研究所苗圃。海拔1350 m，亚热带季风气候，干湿季分明，11月至次年4月为干季，5-10月为雨季。年温差小，日温差大。冬春多雾，平均每年雾日为138d。年降水量为1403.4 mm，年平均相对湿度为81%，年蒸发量为1036.7 mm，土壤类型为赤红壤，呈酸性，PH值在4.6～6.3[8]。

2 材料与方法

试验对象为普洱市林科所优选出的两个半同胞家系的思茅松种子1号和2号，种子千粒重分别为20.26g、17.2g。辐照试验于2015年9月18日进行，采用60Co-γ射线辐照,辐照半径R=200 cm,剂量率D=5.642 Gy/min，辐照剂量70Gy，共处理种子2000粒。

于9月21日在普洱市林业科学研究所苗圃环境下播种育苗，育苗容器为16cm×12cm的无纺布袋，基质为砂页岩发育的砖红壤或砖黄，添加1%过磷酸钙（P2O5有效成分12%）。

试验设置了半同胞家系1号和2号两组比较，即半同胞家系1号的辐照种子与未辐照种子（对照CK）的比较，半同胞家系2号的辐照种子与未辐照种子（对照CK）比较。试验采用完全随机区组设计，每个处理5次重复，每个重复播种100粒种子。

3 统计分析方法

播种后观察记录种子发芽情况，计算发芽率，播后八个月调查苗木生长量。数据采用SPSS 10.0和Excel 2007软件处理，发芽率经反正弦转换后进行方差分析。

发芽率计算公式:发芽率=∑（Gt/Nt）×100%，Gt表示在t日时的发芽数，Nt表示种子总数。

4 结果与分析

4.1 辐照对发芽率的影响

播种5d后思茅松种子开始发芽，在对种子发芽观测过程中发现:思茅松家系1号和2号两组比较辐照种子发芽时间均比对照延迟了，其中，1号的延迟了4d，2号的延迟了6d。种子发芽率比较祥见表1:

表1 思茅松家系1号、2号对比组种子发芽率分析表

由表1可知，思茅松家系1号、2号的辐照种子发芽率均低于其对照。方差分析结果显示:显著性水平为0.05时，思茅松家系1号辐照种子发芽率与其对照CK发芽率、家系2号辐照种子发芽率与其对照CK发芽率差异显著，表明70Gy的60Co-γ辐照对两个家系思茅松种子的萌发具有抑制作用。

4.2 辐照对幼苗形态的影响

在对思茅松两个家系辐照种子幼苗的观察中，发现极少数幼苗形态发生变化。家系1号辐照种子幼苗中发现3株幼苗针叶卷曲，家系2号辐照种子幼苗中发现9株幼苗针叶卷曲或无法正常伸展，且形态发生变化的幼苗植株均要比其它形态正常的幼苗植株矮小、瘦弱。

4.3 辐照对生长量的影响

于2016年5月进行苗木生长量调查（苗龄8个月），调查数据经整理统计，得到表2各调查指标均值如下:

表2 思茅松家系1号、2号苗木生长量调查均值

由表2可知，两个思茅松家系对比组苗期生长量对比结果大不相同。其中，思茅松家系1号辐照种子苗木的苗高、地径、针叶长均值皆高于其对照CK；家系2号辐照种子苗木的苗高、地径、针叶长均值则均低于其对照CK。做方差分析，结果如下（表3）:

方差分析结果显示:显著性水平为0.05时，思茅松家系1号辐照种子苗木苗高与其对照CK苗高差异显著，说明70Gy的60Co-γ辐照对思茅松家系1号苗期苗高生长产生显著影响，即促进了其苗期苗高的生长；二者地径、针叶长差异不显著。

表3 思茅松家系1号对比组苗高、家系2号对比组针叶长方差分析

显著性水平为0.05时，思茅松家系2号辐照种子苗木针叶长与其对照CK针叶长差异显著，说明70Gy的60Co-γ辐照对思茅松家系2号苗木针叶生长产生显著影响，即抑制了其针叶的生长。二者苗高、地径差异不显著。

5 结论与讨论

由于辐照产生的突变具有不定向、随机等特性，因此想要通过辐照培育一次性获得优质苗木并非易事，根据李秀芬等完成的思茅松60Co-γ辐照剂量选择研究确定试验辐照剂量，开展了70Gy的60Co-γ辐照对思茅松家系1号和2号种子发芽及苗期生长影响的试验研究。

利用70Gy的60Co-γ对思茅松种子进行辐照试验，观察到的表现型变异植株较少，这也许是辐照剂量较低的原因。王小敏等研究发现黑莓组培苗经60Co-γ辐照后，出现不同程度的黄化玻璃化、畸形、生长迟缓以及死亡等现象，辐照剂量越大，此类现象发生越频繁[9]。

70Gy的60Co-γ辐照抑制了两个家系思茅松种子的萌发，致使其出芽期延长，发芽率降低。李秀芬等研究发现，辐照处理后，思茅松出苗的开始时间和结束时间都延迟，出苗持续时间变长[10]。

相同的辐照处理种子，思茅松家系1号与2号苗期的生长情况对比结果却大不相同。分析结果显示:辐照对家系1号的苗高生长起到了促进作用，对其地径、针叶长的生长则不产生影响；辐照对家系2号针叶的生长具有抑制作用，对其苗高、地径生长则不产生影响。曾丽琼等研究发现，不同剂量的辐射对油茶幼苗的苗高和地径都有一定的影响。1000 rad辐射剂量对油茶‘岑软2号’地径、‘岑软3号’苗高生长起到促进作用[11]。

思茅松家系1号辐照种子苗木的苗高生长显著优于对照，这既可能是70Gy的60Co-γ辐射处理导致的内在基因型的正向变异，也有可能是其它因素导致的。对此，还有待进一步的观测，并开展分子水平上的鉴定。由于本试验进行时间尚短，仅仅完成了部分前期工作，所测定苗期生长量只能初步判断70Gy的60Co-γ辐照对试验中两个家系思茅松种苗的生长有影响。对于辐照后思茅松的产脂率、材积等相关指标还有待于进一步研究验证。

［1］吴兆录.思茅松研究现状的探讨 ［J］.林业科学，1994，30（2）:151-157.

［2］徐明艳，邓桂香，凌万刚，等.思茅松良种利用方法探讨［J］.种子，2012，（8）:95-97.

［3］刘小菊，石亮，苏静霞,等.应用主成分分析法研究思茅松林分的立地退化 ［J］. 安徽农业科学，2010,（19）:10362-10363.

［4］张文勇，刘永刚.思茅松人工林遗传改良研究现状与展望［J］.广西林业科学，2010，39（2）:93-96.

［5］周利斌，李文建，曲颖，等.重离子束辐照育种研究进展及发展趋势 ［J］. 原子核物理评论，2008，25（2）:165-170.

［6］华劲松.60Co-γ射线辐照剂量对蚕豆诱变效应的研究［J］.四川农业大学学报，2005,23（4）:407-410.

［7］李秀芬，朱建军，童清，等.60Co-γ辐照对思茅松幼苗生长的影响及辐照剂量选择 ［J］.上海农业学报，?2016，(5):119-122.

［8］云南省气象局.云南省气候资料局［M］.昆明:云南人民出版社，1983:12.

［9］王小敏，吴文龙，张春红，等.辐照对黑莓组培苗的诱变效应及半致死剂量［J］.经济林研究，2011，29（3）:35-39.

［10］李秀芬，朱建军，童清，等.60Co-γ辐照对思茅松不同家系出苗的影响［J］.上海农业学报，2015，31（6）:1-4.

［11］曾丽琼，黄永芳，叶小萍，等.60Co-γ辐照油茶种子对其幼苗生长的影响［J］.亚热带植物科学，2012，41(2):42-44.