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(guó)南方重要的速生豐產(chǎn)樹種，分布我國(guó)整個(gè)亞熱帶的南方17省。具有速生豐產(chǎn)、木材紋理通直、材質(zhì)輕韌、結(jié)構(gòu)均勻、強(qiáng)度適中、抗腐抗蟲好、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等特點(diǎn)，造林面積和蓄積量分別占全國(guó)人工林的26.55％和46.89%，國(guó)木材總量的1/4，在我國(guó)人工林中占有極為重要的地位，對(duì)于我國(guó)林業(yè)經(jīng)濟(jì)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(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院

2、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行離子束注入試驗(yàn)，材料使用采自福建省尤溪國(guó)有經(jīng)營(yíng)林場(chǎng)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(duì)杉木種子進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，(CK)未做處理對(duì)照組。每種離子劑量分別處理種子300余粒，重復(fù)3次。處理后對(duì)杉木的形

3、態(tài)指標(biāo)及生理指標(biāo)進(jìn)行比較研究分析，結(jié)果如下：
　　（1）Fe+及Ti+、Cu+及Al+離子注入對(duì)杉木種子萌發(fā)時(shí)間都具有延遲效應(yīng)，并對(duì)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(shì)中部分劑量范圍內(nèi)種子發(fā)芽率有所提高的“馬鞍型”劑量效應(yīng)曲線，且發(fā)芽率隨離子注入劑量增高呈下降趨勢(shì)，F(xiàn)e離子、Cu離子及Al離子不同劑量對(duì)發(fā)芽率下降幅度影響較大，而鈦離子注入對(duì)發(fā)芽率的抑制作用較弱，對(duì)杉木種子的傷害較輕。在Fe離子及Ti離子注入劑量為D1時(shí)

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(shí)，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(duì)杉木35d苗高和Fe+及Ti+離子注入對(duì)180d苗高生長(zhǎng)都具有一定的促進(jìn)作用，在離子劑量為D3及D4劑量時(shí)，此劑量較有益促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，但隨著幼苗的生長(zhǎng),苗高增長(zhǎng)幅度有所下降。突變率方面分別按對(duì)照苗高平均值加上兩倍標(biāo)準(zhǔn)差的突

5、變臨界值進(jìn)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。
　?。?）Fe+及Ti+、Cu+及Al+離子注入對(duì)杉木種子根初期的生長(zhǎng)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(qiáng)，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(duì)杉木幼苗根長(zhǎng)抑制作用較強(qiáng)，而鈦離子及鋁離子注入對(duì)杉木幼苗根長(zhǎng)抑制作用表現(xiàn)較弱，相比之下鋁離子注入對(duì)幼苗根長(zhǎng)的影響最弱，即對(duì)幼苗

6、初期的根部生長(zhǎng)傷害較輕。
　?。?）鐵離子對(duì)杉木苗期的葉長(zhǎng)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(yīng)遭到抑制，PSII結(jié)構(gòu)和功能遭到損害，導(dǎo)致活性降低。相反，鈦離子注入對(duì)總?cè)~綠素的含量、葉綠素a及葉綠素b具有一定的促進(jìn)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(duì)Fo及Fv的影響更為顯著，導(dǎo)致葉片F(xiàn)o和Fv上升；而鈦離子處理中Fo和

7、Fv與對(duì)照相比變化不大。處理組Fv/Fm和Fv/Fo值與對(duì)照相比均呈上升趨勢(shì)，F(xiàn)v/Fm值在0.80-0.82間波動(dòng)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(duì)照組，隨劑量的增大影響越顯著；Ti+注入在D1、D2及D3時(shí)對(duì)幼苗具有促進(jìn)作用，D1時(shí)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(duì)的降低，說明在經(jīng)過鐵離子束處理后杉木葉片