60Coγ-射线辐照

60Coγ-射线辐照（精选7篇）

60Coγ-射线辐照 篇1

猴头菇是我国著名的食用兼药用食用菌, 因其鲜美的味道及良好的保健作用广受市场欢迎。随着猴头菇人工栽培技术的日益成熟, 并因猴头菇人工栽培周期短、成本低、效益高等特点, 刺激着猴头菇种植业的发展, 全国多地纷纷栽培猴头菇, 带来了良好的经济效益[1]。但是, 猴头菇采后呼吸作用和新陈代谢异常强烈, 营养物质消耗迅速且感官品质劣变迅速, 常温下只要保存2~3d即可引起猴头菇的明显褐变, 并随着贮藏时间的延长褐变程度加剧, 伴随产生黑色汁液, 使其完全丧失商品价值。因此, 如何延长新鲜猴头菇的货架期是目前猴头菇产业亟待解决的问题。目前, 猴头菇的常规保鲜方法有:低温保鲜、气调保鲜、低温气调保鲜和化学药剂处理等[2]。低温储藏方法耗能大, 化学药剂处理涉及化学药品残留, 不够绿色环保。

辐射保鲜技术是属于发展前景较好的前沿技术, 在食品保鲜技术领域具有较好的应用前景。它是利用穿透能力强的射线来辐照食用菌, 达到杀死菇体表面微生物, 减缓外界不良环境对菇体的伤害, 同时还可以破坏食用菌体内酶的活力, 降低自身生理生化代谢, 延缓猴头菇的褐变速度, 从而达到保鲜的目的。刘超等的研究表明适宜剂量的60Co-γ辐照可以抑制双孢蘑菇的后熟作用, 可以明显降低蘑菇破膜、开伞、褐变、腐烂、鲜重损失等状况, 1.2k Gy辐照剂量结合4℃的低温贮藏, 能够使双孢膜贮藏30d左右[3];张娟琴等以1.0、2.0、3.0和4.0k Gy剂量的电子束辐照双孢菇, 结合4℃下储藏, 结果表明2.0k Gy的电子束辐照能有效抑制双孢菇开伞、软化、褐变、产生异味等外观品质的变化, 延长双孢菇的贮藏期[4];夏志兰等采用不同剂量的60Co-γ射线辐照秀珍菇进行保鲜实验, 得出常温下2k Gy辐照, 并采用聚乙烯塑料袋分装, 能够延长鲜菇的保鲜期约10d[5];邢增涛研究发现1k Gy~4.5k Gy电子辐照, 结合4℃的低温贮藏, 可使白灵菇的货架期延长5~7d, 并且辐照后的菇体与对照相比色泽更加白, 水分含量高, 味道鲜美[6];姜红波用60Co-γ射线辐照茶树菇, 研究得出结论, 茶树菇采用辐照剂量0.8k Gy结合低温 (1±0.3) ℃贮藏, 可有效抑制各种生理代谢活动, 延缓衰老进程, 并保持较高的VC质量分数[7]。以上研究结果充分表明适宜剂量的电离辐照有利于食用菌的贮藏保鲜, 但猴头菇的辐照保鲜研究还未见报道。

1 材料与方法

1.1 材料

被试材料为黑龙江省伊春地区菇农人工栽培的猴头菇。

1.2 包装

辐照前的猴头菇用PE薄膜分别单独包装, 以防水分散失。

1.3 辐照

采摘后以0Gy, 210Gy, 480Gy, 750Gy等不同剂量用60Co-γ进行辐照。60Co-γ辐照处理在黑龙江省科学院技术物理研究所进行。

1.4 贮藏

贮藏温度为20℃, 每2d观察一次外观品质, 并检测相关生化指标。

1.5 测定指标与方法

1.5.1 样品失重率测定及计算方法

用电子天平称量各组样品鲜重记为mo, 称量贮藏第i天的质量记为mi (i=1, 2, 3, 4) , 应用下列公式计算样品失重率P。

1.5.2 褐变度测定

按1∶20的比例 (样品∶蒸馏水) , 将蒸馏水煮沸后放入样品, 约30s后冷却研磨, 10 000r/min离心2min, 取2m L上清液定容至10m L, 于450nm下比色, 以100×OD450, 记为褐变度U。

1.5.3 呼吸强度的测定

猴头菇呼吸强度的测定采用静置法[8]。

2 结构与分析

2.1 采摘当天辐照对猴头菇的影响

2.1.1 对猴头菇外观品质的影响

辐照对猴头菇外观品质的影响非常显著。辐射后第2d, 每个辐射处理样间的色泽差异不明显;辐照后第4d时, 对照样已开始出现褐色斑块, 而其他3个辐照处理样的颜色稍有加深, 但无明显褐变;辐照后第6d时, 对照样已差不多全部褐变、开始软化、自溶、渗出液体、出现异味;辐照样也开始出现褐变, 但状态明显比对照要好, 相当于对照样第2d时的状态;辐照后第8d时, 对照样几乎完全腐烂、异味加深, 已失去商品价值, 辐照处理样中, 750Gy处理样的状态最佳, 还存有无褐变的猴头菇个体 (见图1) 。从外观品质评价, 480Gy和750Gy辐照处理的保鲜效果最好。

2.1.2 对猴头菇失重率的影响

辐照对猴头菇失重率的影响如表1所示, 随着贮藏时间的延长鲜重开始损失, 但各辐照处理样间失重率差异不显著, 其中480Gy和750Gy辐照处理样失重率较对照和210Gy辐照处理样要好。各辐照处理样间失重率差异不显著的原因应与包装材料有关, PE保鲜袋包装降低了猴头菇水分的丧失。

2.1.3 对猴头菇褐变度的影响

辐照对猴头菇褐变度的影响非常显著。随着贮藏时间的延长, 每组辐照处理样的褐变度均在增重, 但适宜剂量辐照处理样的褐变度增加速度比对照低, 其中480Gy处理样的褐变度变化幅度最小, 其次为750Gy辐照处理样的褐变幅度较小, 210Gy辐照处理样的褐变度到后期时与对照相似, 效果较差 (见图2) 。

2.1.4 对猴头菇呼吸强度的影响

猴头菇为呼吸越变型食用菌, 呼吸峰出现后将加速菇体的腐烂。本实验中, 480Gy处理样在辐照后第4d出现了呼吸峰, 由实验数据推测, 其他处理样可能由于贮藏温度的关系, 此峰出现的时间比较早, 可能出现在辐照后的第2d (见图3) , 说明适宜剂量的辐照能够延缓猴头菇呼吸峰的出现。

2.2 采摘后不同时间进行辐照处理对猴头菇褐变度的影响

对采摘后的猴头菇, 在采摘当天、采摘第2d和采摘第3d分别进行了750Gy剂量的60Co-γ射线辐照处理, 以确定较好的辐照处理时期。由实验数据可见 (见表2) , 采摘当天进行辐照处理后的辐照处理样褐变度最低, 采摘后第3d进行辐照处理样的褐变度最差, 由此可见, 想要获得最佳的贮藏效果, 应当在采摘后立刻进行辐照处理。

3 结论与讨论

猴头菇的保鲜是限制猴头菇产业发展的一个难题, 采后鲜菇的贮藏问题一直以来为大家所重视。60Co-γ射线辐照处理能够有效延长猴头菇的保鲜期, 在20℃以上的环境温度下可比对照延长2~5d。由辐射后猴头菇外观品质的变化, 总结为210Gy~750Gy辐照剂量对猴头菇色泽保持均具有良好的效果。结合部分生化实验, 本实验中480Gy和750Gy辐照的保鲜效果较佳, 但超过1 000Gy的辐照剂量会加剧猴头菇的腐烂速度。

虽然电离射线辐照处理食用菌能够延缓保鲜期, 但仍受到人们对射线残留问题的质疑。食品辐照的历史可追溯到1896年。1895年伦琴发现X线以后, 次年就发现X线的杀菌作用, 人们很快就利用射线来杀死食品中的病原微生物和昆虫, 进行食品加工储藏的研究。1976年, 联合专家委员会进一步明确阐明“食品辐照过程, 实质上是一种物理过程, 正如热加工和冷藏一样, 因此, 辐照食品卫生安全性评价所提出的问题应该与食品添加剂和污染所遇到的问题区别开来, 并作不同处理, 不存在‘每日允许摄入量’和‘安全系数’等问题”, 这一结论在国际上具有较大影响。在1980年, 世界卫生组织 (WHO) 、联合国粮农组织 (FAO) 和国际原子能机构 (IAEA) 联合宣布:10k Gy以下剂量辐照后食品不存在毒理学问题, 近期又宣布大于10k Gy辐射处理的食品, 只要有需求, 同样可以安全食用。此后, 世界各国都开始食品辐照技术的研究与辐照食品标准的制定工作, 目前世界上已有42个国家正式批准200多种辐照食品的标准, 许多国家已将辐照灭菌技术大量用于玉米、小麦等粮食作物, 多种畜禽肉、水产品、果蔬、饲料、熟食、生物和发酵产品、茶、饮料[9]。

辐照保鲜技术虽发展很快, 中国也已颁布多个标准, 但针对食用菌的辐照保鲜研究还远远不够, 至今也只研究了个别的食用菌品种, 如要达到实际应用水平, 应进行更加系统的研究。

摘要：为延长猴头菇的保鲜期, 利用60Co-γ射线对采后不同时期的猴头菇进行辐照处理, 观察外观品质变化的同时, 结合失重率、褐变度和呼吸强度等生化数据的测试, 确认60Co-γ射线辐照处理能够有效延长猴头菇的保鲜期, 在20℃以上的环境温度下可比对照延长25d。适宜剂量的辐照能够有效延缓猴头菇的褐变和延缓呼吸高峰的出现, 从而达到保鲜的目的。本实验中480Gy和750Gy剂量的辐照保鲜效果较佳, 但过高剂量的辐照会加速猴头菇的腐烂, 深入研究此项技术具有良好的应用前景。

关键词：猴头菇,辐照保鲜,60Co-γ射线

参考文献

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[3]刘超, 徐宏青, 王宏.双孢蘑菇辐照保鲜研究[J].安徽农业科学, 2002, 30 (6) :848-850.

[4]张娟琴, 邢增涛, 白冰, 等.电子束辐照对双孢菇采后品质的影响[J].核农学报, 2011, 25 (1) :88-92.

[5]夏志兰, 熊兴耀, 姜性坚, 等.60Co-γ辐照在秀珍菇中的应用研究[J].激光生物学报, 2005, 14 (1) :60-64.

[6]邢增涛, 段占峰.一种白灵菇的电子辐照保鲜方法:中国, 200910224033.3[P].2011-06-01.

[7]姜宏波.茶树菇综合保鲜研究[D].福州:福建农林大学, 2007:17

[8]王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社, 2012:165-166.

[9]李国柱, 陈光.核技术生物科学及农业应用[M].北京:中国林业出版社, 2005:147-172.

60Coγ-射线辐照 篇2

采用不同剂量的60Coγ射线对辅酶Q10产生菌--三孢布拉氏霉JSF4菌株的孢子进行处理.结果表明,诱变剂量1.5 kGy对孢子的致死率为85%,具有较好的`诱变效果.经复筛,分离得到了1株F4-3菌株,其发酵平均单位达24.766 mg/L,较出发菌株提高了76%,且该菌株遗传性状稳定.

作 者：吴品芳 陆茂林 WU Pin-fang LU Mao-lin  作者单位：吴品芳,WU Pin-fang(江南大学,生物工程学院,江苏,无锡,214036)

陆茂林,LU Mao-lin(江苏省微生物研究所,江苏,无锡,214063)

刊 名：西北农林科技大学学报（自然科学版）  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF NORTHWEST SCI-TECH UNIVERSITY OF AGRICULTURE AND FORESTRY（NATURAL SCIENCE EDITION） 年，卷(期)：2006 34(4) 分类号：Q933 TQ464.8 关键词：60Coγ射线   辅酶Q10   三孢布拉氏霉  

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60Coγ-射线辐照 篇3

1 试验材料与方法

1.1 材料与仪器

玉米淀粉，市售。

RVA4快速黏度分析仪，波通瑞华科学仪器(北京)有限公司;WZZ-2B自动旋光仪，上海精密科学仪器有限公司;SMY-2000测色色差计，北京盛名扬科技开发有限责任公司。

1.2 试验方法

1.2.1 辐照处理

采用60Co-γ-射线对玉米淀粉进行辐照处理，辐照剂量分别为5、10、15、20和25kGy，钴源强度为30万居里，从而实现对淀粉的改性。

1.2.2 淀粉含量测定

利用旋光仪进行淀粉含量的测定，具体方法如下：在加热及稀盐酸的作用下，淀粉水解并转入盐酸溶液中。在一定的水解条件下，不同淀粉的比旋光度是不同的。其[α]在171～195之间，因此，淀粉含量测定采用1%盐酸旋光法。称取抽提后的样品2.500g(精确至0.001g)放入200mL烧杯中，沿器壁缓慢加入50mL 1%盐酸溶液，并轻轻摇动使全部样品湿润，然后将烧杯放入沸水浴中。在3min内使其沸腾，准确沸腾15min，立即取出，迅速冷却至室温。先加入1mL 30%硫酸锌溶液，充分混匀后，再加入1mL 15%亚铁氰化钾溶液，摇匀，并全部转移至100mL容量瓶中，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗几次。若泡沫过多，加几滴无水乙醇消泡，用蒸馏水定容至刻度。混匀后过滤，弃去初始滤液15mL，收集其余滤液充分混匀后进行旋光测定。

总淀粉含量=[α×100/([α]D20·L·W)]×100%

式中：α为测得的旋光度;[α]D20为玉米淀粉的比旋光度为184.6;L为旋光管长度，dm，此次试验用的均为2dm;W为样品质量，g。

1.2.3 淀粉色度的测定

用SMY-2000测色色差计测定样品的颜色。可以从L*(从黑到白，表示明度，0～100), a*(从绿到红，-A～+A), b*(从蓝到黄，-B～+B) 3个方向三维立体分别评价。每个样品测定4次(取样品的4个不同位置)，测定L、a、b值，4次结果取平均值。

1.2.4 淀粉黏度的测定

试验采用RVA快速黏度分析仪测定不同辐照强度下玉米淀粉糊化特性。试验步骤为：准确称取一定量的样品，加入到装有25.0mL蒸馏水的铝罐中，用旋转桨充分搅拌后，置于快速黏度分析仪内，最初10s以960r/min搅拌，形成均匀悬浊液后，保持160r/min转速至试验结束。RVA初始温度为50℃保持1min，然后以12℃/min提高到95℃，在95℃保持2.5min，再以12℃/min降至50℃并保持2min。整个测定过程历时13min，温度和转速由Thermocline forwindows软件控制。试验测定的参数如下：峰值黏度、糊化温度、最低黏度、最终黏度、衰减值和回生值。

2 结果与讨论

2.1 辐照对淀粉含量的影响

由图1可知：淀粉含量随着辐照剂量的增加而降低，在辐照剂量达到25kGy时，降低更加明显。测定淀粉含量的原理主要是利用淀粉这种多糖聚合物的性质，在酸性条件下能均匀的分散在溶液中形成稳定的具有旋光性的物质，而旋光度的大小与淀粉含量成正比，测出旋光度就可得出淀粉含量。试验中随着辐照剂量的加强淀粉含量降低，说明辐照后淀粉这种多糖聚合物结构部分受到破坏，使得所测淀粉含量降低，推测是60Co-γ-射线对淀粉结构产生降解效应，淀粉部分多糖链发生断裂，在辐射强度达到25kGy时，降解反应更加明显。

2.2 辐照对玉米淀粉色度的影响

辐照前后对玉米淀粉颜色的影响使用色差计测定，其中取一空白样(0kGy)作为对照，结果见表1。随着辐照强度的上升，其中L值的变化略微降低，a值没有明显的改变，而b值随之上升，且较为明显。黄度的升高主要归因于辐照导致淀粉多糖发生裂解，从而引发焦糖化反应造成的。另外，L值的降低时受于黄度变化的影响。

2.3 辐照对玉米淀粉黏度的影响

由表2可知：辐射对玉米淀粉黏度的性质有着明显的影响，辐照强度为5kGy时就对其峰值黏度、最低黏度、最终黏度和糊化温度起到明显的降低效果。当辐照强度达到25kGy的剂量时，糊化温度从原来的75.1℃降到72.6℃，峰值黏度降低50%，回生值将近是未改性时的10%，而最低黏度和最终黏度降低的更多，仅达到原来的5%左右。这与Kang和Hayashi等人的研究基本相符，其主要原因是辐照破坏了淀粉晶体结构的有序排列，淀粉晶格大小受到消减，辐照引发了淀粉分子链的氧化裂解。随着辐照剂量的增加，分子量逐渐降低，导致黏度降低。但在20～25kGy范围内，增加辐照剂量黏度变化不明显。

3 结论

研究不同辐照强度对玉米淀粉性能的影响，发现辐照能破坏淀粉结构，导致样品中所测淀粉含量降低，样品颜色变黄，亮度随之降低。辐照会使得淀粉大分子裂解，聚合度下降，黏度降低，糊化时淀粉颗粒容易溶胀破裂，糊化温度降低，峰值黏度下降，最低黏度下降，最终黏度降低，回生值降低。

参考文献

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[4]凌家煜.快速黏度分析仪及其使用[J].粮油食品科技, 2002, 10 (3) :35-38.

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60Coγ-射线辐照 篇4

通过多年的常规杂交育种,百合的品种不断出新,由于受其远缘杂交不亲和性的限制,人们也在尝试其他各种途径。相关研究表明,辐射诱变是创造植物新种质的有效手段之一[1]。该方法育种成本低,突变率高,突变率一般可达千分之几,比自然突变率高100～1 000倍,可引起花卉形态结构和生理生化多方面的变异,并能在较短时间内育出新品种[2],在很多植物上辐射育种已初见成效[3,4,5]。利用60Co-γ射线诱导百合突变,选育观赏价值高的新品种,是一种简单高效的方法,已引起国内外花卉育种界的重视,并广泛应用[6,7,8,9]。目前,由于现代科学技术和组织培养技术的发展及离体体细胞不定器官再生技术的完善,又为利用诱变进行植物品种的改良提供了新的可能[10]。因此,将辐射育种与组织培养结合起来,对植物育种具有很重要的意义。现用60Co-γ射线辐射百合的无菌鳞片薄切片并进行组织培养,观测在不同辐射剂量下薄切片的再生不定芽生长情况,以了解辐射对百合鳞片薄切片的辐射效应,为百合辐射育种提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

白狐狸(White Fox)、西伯利亚(Siberia)和索蚌(Sorbonne)试管鳞茎的中层鳞片纵切成约1mm的薄切片。

1.2 试验设计

按不同辐射剂量,试验设6个处理,即0.5 Gy(A)、1.0 Gy(B)、1.5 Gy(C)、2.0 Gy(D)、2.5 Gy(E),剂量率为0.5 Gy/min,以未辐照的薄切片(0 Gy)作对照(CK),每个处理有200个薄切片,4次重复。

1.3 数据统计

方差分析采用软件SPSS V13.0。多重对比分析用新复极差法,当F≥F0.01时,表示处理间的差异极显著,记作“**”;当F0.05

将照射后的鳞片薄切片于当天接入分化培养基,每3 d观测1次并做记录。培养45 d,统计不定芽再生频率、平均不定芽数、不定芽变异率及死亡率,并确定适宜诱变剂量。

2 结果与分析

2.1 辐射对百合鳞片薄切片不定芽再生频率的影响

由表1可知,除索蚌品种处理D、E之间差异不显著外,不同处理间不定芽再生频率均达显著或极显著差异,并且随着辐射剂量的提高而逐渐降低;将植株成活率在50%左右时的剂量作为适宜的辐照剂量,可以确定白狐狸、西伯利亚、索蚌的鳞片薄切片的适宜辐射剂量分别为1.0、1.0、0.5 Gy。随着辐射剂量的提高,各处理对薄切片再生不定芽的萌发时间与结束时间也都随之延长。

2.2 辐射对百合鳞片薄切片的平均不定芽数的影响

由表2可知,3个品种的平均再生不定芽数在辐射剂量为2.0 Gy与2.5 Gy之间均无显著差异,其余处理间均达显著或极显著差异。随着辐射剂量的增加,同一品种各辐射处理间发芽数减少并呈显著水平。

2.3 辐射对百合鳞片薄切片再生不定芽变异率的影响

辐射鳞片薄切片后,其再生不定芽出现叶片变厚或呈圆筒状、叶色黄化、鳞茎生长变缓等变异现象,并且不同处理的变异率差异都很大,其变化趋势似抛物线。由图1可知,白狐狸的变异率最高值在1.0 Gy的辐射剂量下,为39.47%,而西伯利亚、索蚌的最高值在1.5、1.0 Gy,分别为39.34%、37.36%。

2.4 辐射对百合鳞片薄切片再生不定芽死亡率的影响

由图2可知,白狐狸、西伯利亚、索蚌的再生不定芽死亡率随着辐射剂量的提高而逐渐升高。其再生不定芽死亡率最高值均在2.5 Gy的辐射剂量下,分别为50%、60%、100%。

3 结论与讨论

试验结果表明,随着辐射剂量的提高,百合鳞片薄切片的不定芽再生频率、平均不定芽数都随之降低或减少。这是由于辐射能对百合产生抑制作用,且是辐射的最主要诱变效应之一,产生抑制效应的原因是辐射损伤,因而造成不可修复或修复不完全的影响。经辐射的3个百合品种的鳞片薄切片再生不定芽在组培过程中出现叶片变厚、扭曲、呈圆筒状、叶色变深或黄化等表型变异现象。辐射后当代鳞茎长成的一些植株也表现出诱变效应,如叶片变小、畸形、节间变短、花药减少等现象,但由于试验时间有限,不能确定这是辐射后的生理损伤还是遗传物质变化造成的,还有待于进一步观察和开展细胞学效应的鉴定。

当白狐狸、西伯利亚、索蚌3个品种的鳞片薄切片的不定芽再生频率是对照的50%～60%时,可以确定三者鳞片薄切片的适宜辐射剂量分别为1.0、1.0、0.5 Gy。经过比较,西伯利亚鳞片薄切片对γ射线的辐射敏感性较弱;白狐狸次之;索蚌对γ射线的辐射敏感性较强。此现象表明不同品种对γ射线的辐射敏感性不同,深入探讨其影响机制将更有利于发挥离体诱变创造新型种质。

综上所述,适宜的辐照剂量对辐射育种至关重要。辐射中既要保证有一定诱发变异的效果,又不能对细胞伤害太大,这样才能提高诱变的突变率,扩大变异范围广,从而产生新基因和新类型,选育出有一定利用价值的中间材料。

参考文献

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[10]张慧琴,谢鸣,蒋桂华.60Co-γ射线对草莓组培苗诱变效应[J].浙江大学学报:农业与生命科学版,2007,33(2):180-183.

60Coγ-射线辐照 篇5

敖汉苜蓿属于地方品种,抗逆性强且适口性较好,但缺点是生物产量较其他品种偏低。常规杂交育种方法在苜蓿育种中难度较大,且时间长。而辐射育种具有较高的变异频率和较大的变异范围,在提高株高、早熟、抗病、生物产量及改良花色上有显著效果[2]。目前应用较普遍的诱变源是60Co-γ射线,通常研究方法是采用M1代的辐射效应来判断所用诱变剂量是否合适[3]。因此我们利用60Co-γ射线处理敖汉苜蓿品种,处理剂量为50、100、150、200、400、600 Gy,调查了2004～2006年三年的M1代数据,对其结果进行了方差分析,为探索60Co-γ射线诱变苜蓿的适宜剂量和提高生物产量提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为敖汉紫花苜蓿干种子。

1.2 试验方法

1.2.1 辐射处理

2003年在黑龙江省农业科学院原子能所钴源中心利用60Co-γ射线对敖汉苜蓿种子进行照射,剂量分别为50、100、150、200、400和600 Gy。吸收剂量率为25.46 Rad·min-1,源活度4 000居里。

1.2.2 田间试验

2003年冬季,在温室内将种子种在花盆内,肥水条件一致,每个剂量50粒。未经任何辐照的种子作为对照,调查出苗率。2004年春季,将敖汉苜蓿单株移植大田,采用随机排列法,垄长5 m,行距0.7 m,株距0.5 m。从2004～2006年连续调查三年,现蕾期调查株高,刈割三次测定单株干重,田间的耕作和管理方法、调查标准、时间相同。

2 结果与分析

2.1 60 Co-γ射线不同剂量处理对敖汉苜蓿出苗率的影响

从图1可以看出,敖汉苜蓿受到60Co-γ射线处理后,各个剂量的种子出苗率比对照都有所降低,在50～150 Gy的剂量范围内,种子出苗率与对照比降低趋势不明显,而200 Gy以后略低于对照。这表明受到60 Co-γ射线辐照后,敖汉苜蓿种子受到不同程度的损伤,对出苗率有一定影响。

2.2 60 Co-γ射线不同剂量处理对敖汉苜蓿株高的影响

对处理的材料在每年(2004～2006年)返青后的第一茬植株现蕾期时对单株株高进行测量,利用SAS8.2统计软件对其株高进行多年方差分析,从表1的方差分析结果可以看出,处理间和年度间均存在极显著差异。处理间经多重比较从表2中可以看出,150 Gy 处理与对照之间出现极显著差异,400、100和600 Gy与对照之间存在显著差异,各剂量处理之间无显著差异。

2.3 60 Co-γ射线不同剂量处理对敖汉苜蓿产量的影响

对处理的材料在每年(2004～2006年)返青后的第一茬植株现蕾期测量单株株高时进行了产量测定。利用SAS8.02统计软件对其产量进行多年方差分析。从表3的方差分析中可以看出:60Co-γ射线处理敖汉苜蓿后3年间的产量结果是处理之间、处理与对照之间没有显著差异。

3 结论与讨论

为了探索苜蓿辐照的适宜剂量,我们利用敖汉苜蓿经60Co-γ射线不同剂量(50、100、150、200、400和600 Gy)进行处理,通过对照射后的出苗率、3年的株高和产量测定,得出:每个剂量处理的种子出苗率比对照都有降低趋势;株高是处理间和年度间均存在极显著差异,150 Gy 处理与对照之间出现极显著差异,400、100和600 Gy与对照之间存在显著差异,不同剂量处理之间无显著差异;产量是年度间、处理之间、处理与对照之间均没有显著差异。

敖汉苜蓿经60Co-γ射线50～600 Gy剂量之间处理后,对出苗率有降低趋势,但不明显[4]。可能直到600 Gy剂量处理对敖汉苜蓿的损伤不大;从株高上分析150 Gy 处理与对照之间出现极显著差异,其它处理出现显著或不显著差异,这可以认为150 Gy 处理对株高产生低剂量刺激作用[5];从产量结果看年度间和处理间均无显著差异,这说明苜蓿采用600 Gy以下剂量的60Co-γ射线进行诱变处理作用不大,苜蓿对辐射剂量的敏感性较迟钝[6],要想通过60Co-γ射线处理进行诱变育种,需进一步加大处理剂量。

摘要：利用50、100、150、200、400、600 Gy六个剂量的60Co-γ射线对敖汉苜蓿品种的种子进行处理,以未处理的种子为对照。将试验的种子种在花盆里调查出苗率,并于2004年6月移栽到大田。20042006年连续三年对田间M1代植株的株高和生物产量进行测定。结果表明:六个剂量的60Co-γ射线处理后的种子出苗率均略低于对照;株高在处理间存在差异,其中,150 Gy剂量与对照存在极显著差异,400、100和600 Gy与对照之间存在显著差异,各剂量处理之间无显著差异;生物产量在六个剂量的处理之间、处理与对照之间均没有达到显著性差异。

关键词：敖汉苜蓿,60Co-γ射线,剂量,诱变效应

参考文献

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60Coγ-射线辐照 篇6

1 材料与方法

1.1 材料

材料选取神马H、神马06、神马08、虹之无暇、虹之白露5个品种的已生根扦插苗, 苗高10 cm左右。

1.2 方法

辐射处理于2007年8月在云南省农业科学院钴源辐照室内完成, 处理设50 Gy、75 Gy、100 Gy共3个剂量, 剂量率为0.5 Gy/min, 以未处理的扦插苗为对照。50 Gy处理的扦插苗数为528～720株, 75 Gy为650～784株, 100 Gy由于辐射剂量较大, 有选择地减少处理苗数, 为304～584株。对照处理的苗数为100株。

(1) 田间种植与管理。田间种植方法采用对照和辐射处理植株同时移栽、常规栽培方式进行相同管理。

(2) 调查与测定。调查方法采用大群体种植、抽样调查的方法。株高, 分枝数 (侧枝的萌发数) 、叶片数 (完全展开叶的数量) 、叶绿素SPAD值 (用SPAD-502叶绿素计直接测量每株植株从上往下数第三片完全展开叶的叶绿素SPAD值) 均随机抽取60株进行测量, 取平均值。花蕾数、花径 (自然状态下经花心测得两相对花瓣瓣尖的距离) 、花变异 (花色、花型、花瓣形状等) 则调查统计所有辐射处理的开花株, 对照随机测量10株。变异频率以株为单位计算, 植株死亡的判定标准为种植5个月后菊花完成整个生育期, 仍未见生长者, 则判定为死亡株。

(3) 调查周期。株高、叶片数、分枝数、叶绿素SPAD值田间种植后每月测定1次, 植株整体生长情况及叶色、叶形等变异情况亦每月观察1次, 花蕾数、花径与花变异情况在花朵开放时进行观察与测定, 死亡数则在菊花生长5个月, 已完成整个生育期时进行调查统计。

(4) 统计与分析。数据利用SPSS 13.0软件完成回归方程等的计算以及半致死剂量、致死剂量等的推导。

2 结果与分析

2.1 对切花单头菊扦插苗后期生长的影响

5个品种经50 Gy、75 Gy、100 Gy 3个剂量的60Co-γ射线辐射后, 与对照相比, 均不同程度地表现出生长迟缓, 株高、叶片数与分枝数显著下降, 50 Gy辐射生长60天后, 就可观察到新叶与对照相比明显较小、缺刻较深 (图1-D) , 且表现出叶绿素着色不均、叶色深浅不一的叶片变花现象 (见图1-B, 箭头所示为叶片明显变花部分) 。随着植株田间生长时间的延长, 老叶片表现出皱缩、卷曲、绿色加深、发硬变脆的现象, 至后期生长至90天时, 可观察到叶片明显变红发硬, 且表现症状和植株所占比例随辐射剂量的增强而表现越加明显、比例增多 (见图1-E、F) ;并随着辐射剂量的增强, 生长迟缓与下降的趋势越加明显, 至100 Gy植株基本不生长, 无新发叶, 中间嫩叶明显表现出皱缩、侧卷、不生长, 至生长后期仍未发出新叶片, 老叶片发红、明显变红发硬, 根系明显不生长、萎缩, 可判定为死亡 (见图1-C) 。

2.2 对切花单头菊扦插苗株高的影响

辐射扦插苗与对照同时种植于大棚内, 用同样的栽培措施进行管理, 通过每个月测量1次株高, 60Co-γ射线辐射明显抑制植株的生长, 5个品种的株高均显著降低, 尤其是5个月的生长周期完成后, 随辐射剂量的增加, 其降低的趋势越加明显 (见图2) 。

2.3 对切花单头菊扦插苗分枝数的影响

植株的侧枝分枝数对于切花生产非常重要, 若自然分枝数少, 则在单头菊切花的生产中可节省大量抹侧枝的人工, 从而节约大量人力、财力。60Co-γ射线辐射后, 5个品种不同剂量的分枝数均表现出急剧减少的趋势, 从开花时的测量数据可看出, 对照的分枝数达20～40枝, 而辐射后的分枝均下降到10枝以下 (见图3) 。

2.4 对切花单头菊扦插苗叶绿素S P A D值的影响

随辐射剂量越大, 5个品种叶绿素SPAD值占对照含量的百分比呈现减小的趋势 (见图4) 。叶绿素含量的高低直接说明了植株的光敏感度, 对照的叶绿素SPAD值较高, 说明对照植株生长良好, 能正常的吸收光能供自身生长需要。而辐射过的苗呈现较低的叶绿素SPAD值, 可能是辐射影响了植株叶绿素的合成和代谢, 降低了植株生活力, 从而辐射剂量越大, 植株的生活力越低, 死亡率也随之提高, 因此, 选择适宜的辐射剂量对于提高育种效率, 获得有益变异非常重要。

2.5 对切花单头菊扦插苗死亡率的影响

5个品种的对照死亡率均为0, 而其他各处理均表现出一定的死亡率, 且死亡率随着剂量的增强也明显增加, 至100 Gy时, 5个品种的死亡率达到了94.5%～100% (见图5) 。

利用SPSS 13.0软件推导, 得出了5个品种的半致死剂量、致死剂量等。品种“神马H”的半致死剂量约为62.5 Gy, 致死剂量约为100.5 Gy。品种“虹之无暇”的半致死剂量约为42.1 Gy, 致死剂量约为101.9 Gy。品种“虹之白露”的半致死剂量约为44.8 Gy, 致死剂量约为100.0 Gy。品种“神马06”的半致死剂量约为33.2 Gy, 致死剂量约为100.0 Gy。品种“神马08”的半致死剂量约为51.3 Gy, 致死剂量约为106.0 Gy。5个品种的半致死剂量为33.2～62.5 Gy, 平均为46.2 Gy;致死剂量为100.0～106.0 Gy, 平均为101.7 Gy。

2.6 切花单头菊扦插苗花型、花色等可见变异情况分析

切花单头菊经60Co-γ射线辐射后, 除上述株高、叶片数、分枝数与叶型等发生明显变异外, 在主要观赏器官花序上主要表现出5种变异类型, 可见变异率为1.66%～22.92%, 分别表现为: (1) 花型变异, 花序整体形状发生明显变异 (见图6-A) ; (2) 舌状花形状发生变化, 基部闭合程度明显加大 (见图6-B) ; (3) 花序中的管状花数量明显增多, 花序形状表现为露心, 花粉量明显增多 (见图6-A、C、D、E、F) ; (4) 部分花蕾与花朵表现出双心、歪曲等畸形症状 (见图6-G) ; (5) 花色发生变异, 部分花序中的舌状花由白色变为粉红色, 花色发生了改变 (见图6-H、I) 。

2.7 不同品种的诱导效益分析

不同品种间的差异主要比较了成活率、半致死剂量、致死剂量与变异率4个指标。从成活率分析, 5个品种并不完全一致, 50 Gy时以“神马H”最高 (66.6%) , “神马06”最低 (24.8%) ;75 Gy时以“神马H”最高 (66.8%) , “神马06”最低 (4.3%) ;100 Gy时以“神马08”最高 (5.1%) , “神马06”与“虹之白露”最低 (0) , 100 Gy时的死亡率均达到95%以上。“神马H”75 Gy的成活率反而大于50 Gy处理, 均表现最高, 100 Gy时表现正常, 仅有0.7%的成活率。可能是由于辐射时扦插苗距离辐源较远, 以及2个剂量在“神马H”上的表现经统计学分析没有表现出显著性, 导致2个剂量成活率的数据特殊。5个品种的半致死剂量和致死剂量也表现出差异, 其中半致死剂量最大的品种是“神马08” (51.3 Gy) , 最小的品种是“神马06” (33.2 Gy) ;致死剂量最大的品种是“神马08” (106.0 Gy) , 最小的品种是“神马06”与“虹之白露” (100.0 Gy) 。分析花型、花色等可见变异的变异率, 得出经50 Gy辐射后, 5个品种的变异率为:“神马06” (22.92%) >“神马08” (11.75%) >“神马H” (7.02%) >“虹之无暇” (5.86%) >“虹之白露” (5.28%) 。75 Gy仅有少数植株开花, 其中只有“神马H”与“虹之白露”2个品种表现出变异, 变异率分别是5.81%、1.66%。成活率与变异率结合起来分析, 可得出品种“神马06”经50 Gy辐射后, 成活率最低 (仅为24.8%) , 但其变异率却最高 (达到了22.92%) 。

(A为虹之无暇;B、C、G、I神马H为神马H;D、H为虹之白露;E神马06;F神马08)

3 讨论

本研究得出了5个品种的半致死剂量与致死剂量, 从变异类型来分析, 适当降低辐射剂量, 有望获得更多比例的有益变异, 适宜辐射均应低于半致死剂量, 适宜辐射剂量约为25～40 Gy, 不同品种可根据本文得出的具体数据进行设计。品种间由于遗传物质的差别, 辐射敏感性表现出较大差异, 这与姜平等[3]的报道相一致;但在具体品种适宜辐射剂量的表现上看, 则与孙嘏[4]等的研究有所差别, 孙嘏研究了“皖樱”、“寒椿”与“寒山月”3个品种, 30 Gy均超过半致死剂量, 而本试验的5个品种, 半致死剂量最高达62.5 Gy, 这也表明不同品种间所表现的辐射敏感性具有较大差异。

分析辐射后代的变异类型, 最明显的变异表现在花型的变异, 有些花型变异可直接加以利用, 以不断丰富现有切花菊的花型类型, 如图6-D的花型就发生了比较独特的变异;而部分变异虽不能直接进行利用, 但花序中的筒状花明显增多, 表现为露心、吐粉现象明显这一特性可作为中间材料加以利用, 通过辐射获得包含部分优良性状、花粉量明显增多的中间材料, 可使花粉量与杂交结实率的大幅提高, 从而获得较多数量的杂交后代群体, 为切花单头菊杂交育种工作的开展提供较好的亲本材料和基础条件。

切花单头菊由于用途的特殊性, 以日本的消费量最大, 主要用于宗教供花与殡葬礼仪, 出口日本的切花菊品种以白色和黄色为主, 王柏楠等[5]研究表明白色花较难诱发花色变异, 林祖军等[6]研究表明粉红色花后代变异率最高, 黄色和白色品种后代变异率较低。本研究以目前日本市场上比较流行的“神马”品种为主, 通过辐射获得花粉量明显增多的中间材料, 从而为后续杂交育种工作的开展奠定基础。同时对不同辐射剂量以及后代变异情况等进行的研究和分析, 也可为后期开展其他品种的辐射诱变研究提供参考价值。

摘要：以神马H、神马06、神马08、虹之无暇与虹之白露5个切花单头菊品种的扦插苗为试验材料, 设置50 Gy, 75 Gy与100 Gy 3个剂量的60Co-γ射线进行辐射诱变处理。结果表明, 随着辐射剂量的增大, 其株高、分枝数、叶片数与叶绿素的SPAD值均明显下降, 成活率与开花植株数显著下降, 生育期延长;5个品种的半致死剂量为33.2～62.5 Gy, 平均为46.2 Gy;致死剂量为100.0～106.0 Gy, 平均为101.7 Gy;切花单头菊的适宜辐射剂量约为30～40 Gy。

关键词：切花单头菊,辐射,60Co-γ射线,诱变育种

参考文献

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60Coγ-射线辐照 篇7

1 选育方法与经过

1999年黑龙江省农业科学院黑河分院用60Co-γ射线0.14 kGy辐照大豆 (黑河18号×绥97-7049) F2代风干种子, 当年种植M1并混选, 2000年 (M2) ～2003年 (M5) 按系谱法进行选择, 2003年决选出稳定品系, 代号黑辐03-56, 2004～2005年进行产量鉴定及品种比较试验, 2006～2009年参加黑龙江省第四积温带第9区预备、区域及生产试验, 2010年3月通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定并命名。

黑河52具体选育过程:

1998年 黑交92-1544×绥97-7049

1999年 F2风干种子 (播前用60Co-γ射线 0.14kGy辐射处理)

1999年 种植M1、混选

2000年～2003年 M2～M5 (按系谱法选择 优良株行03-56)

2004年 03-56所内产量鉴定试验、品质 分析

2005年 03-56所内品种比较试验、品质 分析

2006～2008年 03-56参加省9区预备、区 域试验并进行原原种扩繁

2009年 03-56参加省9区生产试验

2010年 黑河52 (审定并命名)

2 产量结果

2.1 参加区试前产量结果

2004年在黑龙江省农业科学院黑河分院进行产量鉴定试验, 平均产量2 663 kg·hm-2, 比对照品种黑河43增产10.4%;2005年进行品种比较试验, 平均产量2 486.4 kg·hm-2, 比对照品种黑河43增产12.3%。

2.2 区试及生试产量结果

2007～2008年参加黑龙江省第四积温带区域试验, 平均产量为2 092.6 kg·hm-2, 比对照品种黑河18 (43) 增产8.1%, 2009年参加黑龙江省第四积温带生产试验, 平均产量为2 420.4 kg·hm-2, 比对照品种黑河43增产8.5%。

3 黑河52的主要特征特性

3.1 产量性状

黑河52主茎结荚, 着荚均匀, 单株有效荚数30～50个, 3、4粒荚较多, 占65%以上, 百粒重20～21 g, 表现高产稳产, 增产潜力大, 增产效果显著。

3.2 植物学特征

黑河52为亚有限结荚习性, 株高85 cm左右, 前期生长快, 植株繁茂, 有分枝, 紫花, 长叶, 灰色茸毛, 成熟时呈褐色。节短荚密, 3、4粒荚较多, 上下着荚比较均匀, 株型收敛, 秆强, 适于机械化栽培。

3.3 品质

黑河52籽粒圆形, 种皮黄色, 有光泽, 经农业部谷物及品质监督检验测试中心2008～2009年分析结果, 粗脂肪含量20.47%, 粗蛋白含量40.55%。

3.4 成熟期

黑河52在黑龙江省第四积温带种植, 一般于5月上中旬播种, 9月下旬成熟, 熟期适宜, 在主要适应区出苗至成熟115 d, 需≥10℃活动积温2 160℃, 在黑龙江省属早熟品种, 能充分有效利用当地的光、热资源, 正常成熟, 获得高产稳产。

3.5 抗逆性

田间表现苗期生长快, 抑制杂草能力强, 抗倒伏, 2007～2008年接种和病圃鉴定, 中抗灰斑病。

3.6 适宜种植区域

黑河52大豆主要适应区在黑龙江省第四积温带原黑河43、黑河38种植区, 也可作为第三积温带下限搭配品种种植, 另外, 可为黑龙江省南部迟播救灾, 为吉林、辽宁、河北等地麦后复种提供可靠种源[1]。

4 黑河52栽培技术

黑河52适宜中等肥力地块种植, 丰产性很好, 在主要适应区播期以5月中上旬播种为宜;为减轻适应区重迎茬的不良影响, 种子应进行种衣剂包衣处理;垄三栽培保苗30万株·hm-2为宜, 在窄行密植的条件下, 保苗可达45万～47万株·hm-2[2];有条件的地方可采用平衡施肥技术, 做到有机肥与化肥配合施用, 氮磷钾与微量元素配合施用, 分层分期施肥[3], 施底肥磷酸二铵150 kg·hm-2, 尿素35 kg·hm-2, 钾肥30～40 kg·hm-2;采用化学与机械除草相结合, 播后苗前应用化学除草剂进行封闭灭草, 苗后至大豆封垄前完成三铲三趟, 封垄后拔一遍大草;当大豆植株上叶片80%脱落时, 是人工收获适宜时期;当豆叶全部落尽, 籽粒归圆时, 是机械收获的适宜时期。

5 黑河52的选育体会

大量事实证明, 辐射育种尤其是与杂交育种结合是非常重要的大豆育种手段之一, 根据育种目标的要求, 确定以早熟、高产为核心, 以抗逆、质佳为重点, 对具有优良性状亲本通过常规杂交所产生的后代进行辐射诱变处理, 是选育出优良品种的物质基础[4], 黑河52选用早熟优质、丰产性好、适应性广的黑河18作母本;早熟高产、丰产性好、抗病性强的绥97-7049作父本进行杂交, 辐照处理杂交F2风干种子, 由于双亲均为丰产性好、品质优良、抗病性强的品种, 因此, 辐照处理杂交后代, 经多代选择优良性状得到加强。

通过常规杂交与辐射诱变相结合进行育种, 应把株高、百粒重、单株粒数、分枝粒数、4粒荚数、抗逆性等性状的提高和改良作为主要的育种目标[5]。黑河52荚密、多粒、抗病性强正是抓住这些育种技术问题的关键。

大豆超早熟育种要在确保成熟期和丰产性的前提下, 把选育优质品种作为早熟育种的发展方向[6], 主要采用有性杂交、辐射诱变及生物技术措施等育种手段, 创造新的种质资源, 为大豆产量和品质的提高提供良好的种质基础, 以选育出超早熟、高产、稳产、优质、广适性大豆新品种。

摘要：1998年以黑河18为母本, 绥97-7049为父本进行杂交, 1999年用60Co-γ射线0.14 kGy辐照大豆F2风干种子, 经多代按系谱法进行选择, 选育成早熟、高产和适应性强的大豆新品种黑河52。于2010年3月通过黑龙江省农作物品种审定委员会审定并命名。该品种具有早熟、高产稳产、秆强、不炸荚、适应性广和适宜机械收获等突出特点, 区域试验平均产量为2 092.6 kg.hm-2, 比对照品种黑河43增产8.1%, 生产试验平均产量2 420.4 kg.hm-2, 比对照品种黑河43增产8.5%。该品种的成功选育表明辐射诱变与常规杂交相结合的育种技术是选育早熟高产优质大豆新品种的有效方法。

关键词：60Co-γ射线诱变,早熟,大豆,黑河52

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