重离子辐照育种对西蓝花幼苗生长及生理特性的影响

西蓝花(Brassica oleracea var.italica)是我国重要的蔬菜作物之一,其种子主要源于进口,亟需开发属于我国的创新型品种.为探究高能重离子束对西蓝花的当代生物学效应,本研究采用碳离子束辐照西蓝花种子,检测其幼苗期的生长指标、抗氧化酶活性、光合指标和叶绿素荧光等参数.结果表明:100～500 Gy的辐照对种子的萌发没有显著影响,600 Gy显著抑制其萌发.100～600 Gy辐照后根长、芽长、苗高、叶面积总体上随剂量增加而降低.碳离子束辐照西蓝花的半致死剂量(Median lethal dose,LD50)为415.89 Gy,使根长减半的剂量为495.12 Gy.辐照后幼苗的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性均高于对照,过氧化氢酶(Catalase,CAT)的活性低于对照,400 Gy辐照后丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量显著升高.随吸收剂量的增加光合色素(叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)呈现先升高再降低的趋势,最高值出现在300 Gy处.净光合作用、蒸腾速率和气孔导度均与吸收剂量负相关,辐照后非光合淬灭系数显著升高.结果表明,重离子束辐照抑制了西蓝花植株的生长,影响了抗氧化酶活性和光合作用.本研究为西蓝花的重离子束辐照诱变育种提供了基础数据.