幾種離子束注入杉木的誘變效果比較研究.pdf

1、杉木（Cunninghamia lanceolata）栽培歷史悠久，作為我國南方重要的速生豐產樹種，分布我國整個亞熱帶的南方17省。具有速生豐產、木材紋理通直、材質輕韌、結構均勻、強度適中、抗腐抗蟲好、經濟價值高等特點，造林面積和蓄積量分別占全國人工林的26.55％和46.89%，國木材總量的1/4，在我國人工林中占有極為重要的地位，對于我國林業(yè)經濟健康發(fā)展和環(huán)境生態(tài)安全都具有重要的意義。2012年1-2月于北京師范大學核科學與技術學院

2、實驗室進行離子束注入試驗，材料使用采自福建省尤溪國有經營林場3代杉木種子園優(yōu)良單株種子，以50KeV低能Fe+、Ti+、Cu+及Al+離子注入，注入劑量分別采用(D1)1.0×1015 ions/cm2、(D2)5.0×1015 ions/cm2、(D3)1.0×1016 ions/cm2、(D4)5.0×1016 ions/cm2對杉木種子進行實驗，(CK)未做處理對照組。每種離子劑量分別處理種子300余粒，重復3次。處理后對杉木的形

3、態(tài)指標及生理指標進行比較研究分析，結果如下：
　?。?）Fe+及Ti+、Cu+及Al+離子注入對杉木種子萌發(fā)時間都具有延遲效應，并對種子發(fā)芽率表現(xiàn)出顯著的抑制作用，呈現(xiàn)出在下降趨勢中部分劑量范圍內種子發(fā)芽率有所提高的“馬鞍型”劑量效應曲線，且發(fā)芽率隨離子注入劑量增高呈下降趨勢，F(xiàn)e離子、Cu離子及Al離子不同劑量對發(fā)芽率下降幅度影響較大，而鈦離子注入對發(fā)芽率的抑制作用較弱，對杉木種子的傷害較輕。在Fe離子及Ti離子注入劑量為D1時

4、，種子發(fā)芽率分別下降44.0%和46.7%，接近半致死劑量，同樣Cu離子及Al離子劑量為D1時，種子發(fā)芽率分別下降51.21%和50.91%，也接近半致死劑量。
　?。?）Fe+及Ti+、Cu+及Al+離子注入對杉木35d苗高和Fe+及Ti+離子注入對180d苗高生長都具有一定的促進作用，在離子劑量為D3及D4劑量時，此劑量較有益促進幼苗生長，但隨著幼苗的生長,苗高增長幅度有所下降。突變率方面分別按對照苗高平均值加上兩倍標準差的突

5、變臨界值進行篩選，分析得出Fe離子突變率為7.143％；Ti離子突變率為4.167％， Fe離子突變率較高于Ti離子處理的突變率。
　　（3）Fe+及Ti+、Cu+及Al+離子注入對杉木種子根初期的生長具有顯著的抑制作用，隨著注入劑量增加受到的抑制作用增強，并在不同離子影響程度上呈現(xiàn)出差異，鐵離子及銅離子對杉木幼苗根長抑制作用較強，而鈦離子及鋁離子注入對杉木幼苗根長抑制作用表現(xiàn)較弱，相比之下鋁離子注入對幼苗根長的影響最弱，即對幼苗

6、初期的根部生長傷害較輕。
　?。?）鐵離子對杉木苗期的葉長具有一定的抑制作用，且處理使得葉綠素含量降低，葉綠素a/b值升高。葉綠素含量較低說明，葉綠素受到破壞，幼苗的光合反應遭到抑制，PSII結構和功能遭到損害，導致活性降低。相反，鈦離子注入對總葉綠素的含量、葉綠素a及葉綠素b具有一定的促進作用，可提高光合作用的能力。
　?。?）鐵離子注入相比鈦離子注入對Fo及Fv的影響更為顯著，導致葉片F(xiàn)o和Fv上升；而鈦離子處理中Fo和

7、Fv與對照相比變化不大。處理組Fv/Fm和Fv/Fo值與對照相比均呈上升趨勢，F(xiàn)v/Fm值在0.80-0.82間波動變化較小。在不同劑量的Fe+處理下幼苗受到光抑制，QP下降，NPQ曲線均大于對照組，隨劑量的增大影響越顯著；Ti+注入在D1、D2及D3時對幼苗具有促進作用，D1時最佳。且Rfd可變熒光下降比值與Fo、Fv、QP及NPQ的變化表現(xiàn)出一致性，光合速率和蒸騰速率也受到鐵離子注入的影響相對的降低，說明在經過鐵離子束處理后杉木葉片