-(12)C-(6+)辐射黄瓜M1代诱变效应研究_蔡世娟.pdf

河北工业大学学报JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY2023 年 2 月February 2023第 52 卷 第 1 期Vol.52 No.112C6+辐射黄瓜M1代诱变效应研究蔡世娟，苏晓静，秦垒，曹天光（河北工业大学 理学院，天津 300401）摘要利用12C6+重离子对自交系黄瓜种子（18C-1）进行60 Gy、80 Gy、100 Gy、120 Gy剂量辐射，通过对种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率、植株性状和功能、果实产量和品质以及 SSR 分子标记分析，探究重离子辐射黄瓜M1代种子生物学效应。结果表明，从辐射种子活力和成苗率上分析，辐射对种子活力和成苗率有显著地抑制作用，且随辐射剂量增加呈现先降后升变化趋势；从植株性状和功能上分析，高剂量辐射（100 Gy和120 Gy）植株受损严重不利于后代有效变异筛选；从株型的差异显著性和单株聚类图上分析，辐射对幼苗株型影响效应显著，且辐射剂量越接近影响效应越相似；从果实产量和品质上分析，60 Gy组筛选到果实性状优良、品质高的正向突变株；从SSR分子标记上分析，重离子辐射能诱发黄瓜基因组变异，其中120 Gy组尤为突出，60 Gy次之。综上所述，12C6+辐射对黄瓜M1代生物学性状和基因组DNA都产生显著影响，确定60 Gy为最适诱变剂量并筛选出正向突变株。本研究将为后续黄瓜诱变育种研究以及种质资源创新奠定基础。关键词黄瓜；重离子辐射；种子萌发指标；田间性状；SSR分子标记中图分类号Q947.9文献标志码AStudy on mutagenic effect of12C6+radiation on M1 Generation ofCucumberCAI Shijuan,SU Xiaojing,QIN Lei,CAO Tianguang（School of Science,Hebei University of Technology,Tianjin 300401 China）AbstractUsing12C6+heavy ion to radiate the seeds of inbred Cucumber(18C-1)in 60 Gy,80 Gy,100 Gy and 120 Gydoses,the biological effects of heavy ion radiation on M1 Generation of Cucumber were studied by analyzing the seed germination potential,germination rate,germination index,seedling rate,plant character and function,fruit yield and quality and SSR molecular markers.The results showed that,from the perspective of radiation seed vigor and seedling rate,radiation significantly inhibited the seed vigor and seedling rate,and showed a trend of decreasing first and then increasingwith the increase of radiation dose;from the analysis of plant character and function,high dose radiation(100 Gy and120 Gy)seriously damaged the plants,which was not conducive to the effective variation screening of offspring;from theanalysis of plant type difference significance and single plant cluster diagram,the results showed that the effect of radiation on the plant type of seedlings was significant,and the closer the radiation dose was,the much more similar the effectwas;from the analysis of fruit yield and quality,the positive mutants with good fruit characters and high quality werescreened from the 60 Gy group;from the SSR molecular marker analysis,the heavy ion radiation could induce Cucumbergenome variation,especially in the 120 Gy group,followed by the 60 Gy group.In conclusion,12C6+radiation had a significant impact on the biological characteristics and genomic DNA of M1 Generation of Cucumber.60 Gy was determined asthe optimal mutagenic dose and the positive mutant was screened out.This study will lay a foundation for the further research of Cucumber mutation breeding and germplasm resource innovation.Key wordsCucumber;heavy ion radiation;seed germination index;field character;SSR molecular marker文章编号：1007-2373（2023）01-0013-08DOI：10.14081/ki.hgdxb.2023.01.002收稿日期：2020-03-11基金项目：河北省高等学校科学技术研究项目（ZD2017023）第一作者：蔡世娟（1993），女，硕士研究生。通信作者：耿金鹏（1980），男，副教授，。蔡世娟，等：12C6+辐射黄瓜M1代诱变效应研究河北工业大学学报14第 52 卷0引言黄瓜属葫芦科黄瓜属草本植物，世界十大重要蔬菜作物之一，具有丰富的营养价值，由于自然侵蚀和长期定向改良，黄瓜栽培品种的遗传背景日渐狭窄，其遗传多样性远低于同属甜瓜，对良种选育工作造成一定阻碍。辐射诱变育种具有突变频率高、突变频谱宽、育种周期短、打破不良性状连锁等优势1，其中重离子诱变技术因其独特的物理学、生物学特性成为诱变育种研究中重要手段，在基因功能研究、优质材料选育及诱变生物学效应上均取得显著成效2-4。依据材料辐射敏感性确定最适诱变剂量是诱变育种工作的首要环节，其中种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率、植株性状和功能（育性）以及果实产量和品质均是衡量植物辐射敏感性的重要指标。以往研究表明，不同品种或同一品种不同基因型对同一诱变源的辐射敏感性存在显著差异5。因此针对供试材料需通过实验重新确定最适诱变剂量。此外，突变材料的筛选在功能基因研究、遗传学分析、优良品种培育上也发挥着重大作用。随着生物技术的发展，对诱变材料的评估已从早期的形态学标记、细胞标记、生化标记发展到DNA分子标记，在众多分子标记技术中，SSR标记技术具有丰富性、共显性、稳定性等诸多优势，在种群遗传多样性分析、遗传图谱构建、基因定位等诸多方面展现出强大功效6-9。在以往研究中，张俐等10采用SSR标记研究12C6+辐射玉米自交系材料的遗传多样性，发现重离子辐射对玉米遗传变异有影响，并证实SSR是研究辐射玉米遗传变异的有效工具；杨瑰丽等11采用SSR标记发现12C6+辐射水稻后代突变株和原材料遗传多样性存在显著差异。然而到目前为止，利用SSR标记对12C6+辐射诱变黄瓜的遗传多样性研究还鲜见报道。本研究以不同剂量12C6+辐射黄瓜种子为实验材料，将种子发芽试验、田间试验、生理实验、分子实验相结合分析辐射黄瓜M1代生物学效应，确定种子辐射敏感性并筛选正向突变株，以期选育出产量高、品质好的新品种，并为后续黄瓜诱变育种工作奠定基础。1材料与方法1.1实验材料辐射实验材料：河北工业大学理学院生物物理研究所选育的黄瓜自交系种子18C-1。果实Vc材料：从对照组和辐射组采摘生长8 d商品瓜果实。分子实验材料：从对照组和辐射组随机采集幼嫩芽尖，ddH2O冲洗干净吸水纸吸干表面水分后置于-80 冰箱保存，用于后续分子实验。1.2辐射实验将供试黄瓜种子用橡皮泥固定在塑料盘上，胚乳朝上单层放置正对真空封口膜，采用兰州重离子加速器国家实验室HIRFL加速器产生的低能12C6+束流经过镍窗、电离室、空气后对种子胚部进行辐射处理，注入剂量依次为60 Gy、80 Gy、100 Gy、120 Gy，以未经辐射的同批种子为对照。辐射参数为：离子能量为80 MeVum-1，传能线密度LET=30 keVum-1，射程17 mm，剂量率为60 Gymin-1。1.3发芽和种植实验将5组种子（每组40粒）5560 温汤浸种10 min12，期间定向匀速搅拌，自然降温到30 放置到恒温培养箱（30）浸泡8 h，捞出沥干用湿润纱布包裹放置培养皿中，随后置于恒温箱中（30）进行常规发芽实验。以根长2 mm为发芽标志，每12 h统计一次，以第1天、第3天发芽数量计算各组种子发芽势、发芽率、发芽指数，随后种植于V草炭V蛭石=51的育苗穴盘中。期间常规栽培管理。在幼苗生长18 d时统计各组成苗率、株高、茎粗数据并观测幼苗田间性状。发芽势（GE）=第1天发芽数/播种数（40粒）100%，（1）发芽率（GP）=第3天发芽数/播种数（40粒）100%，（2）发芽指数（GI）=Gt/Dt，（3）成苗率（SR）=18天成苗数/播种粒数（40粒）100%，（4）式中：Gt指时间t的发芽数；Dt指相应的发芽天数。蔡世娟，等：12C6+辐射黄瓜M1代诱变效应研究15第 1 期1.4果实维生素 C 含量测定将采摘的黄瓜果实样品进行编号，对照组：K1、K2、K3；60 Gy组：A1、A5、A9；80 Gy组：B1、B2；120 Gy组：D3；100 Gy组植株全部为簇状不育株，没有果实样品。将待测样本ddH2O冲洗干净并擦干，从果实中间位置沿径向切取10 g果肉，利用Vc在紫外光下有明显吸收在碱性环境中不稳定特性，在最大波长245 nm处测定样本溶液和碱处理溶液差值，通过标准曲线计算Vc浓度，并依据Vc浓度计算Vc含量Vc（紫外分光光度法）13。Vc（mg100 g-1）=cV总 V待测 100/V1W总 1000，（5）式中：c为依据标准曲线计算Vc浓度（ug mL-1）；V总=10 mL为吸取样品定容后体积；V待测=50 mL为待测样品总体积；100为100 g黄瓜；V1=0.2 mL为测定吸光度时吸取样品溶液体积；W总=10 g为测定黄瓜样本质量。1.5DNA 提取与检测采用TIANGEN植物基因组DNA提取试剂盒（DP 305）离心吸附柱法对样本DNA进行提取，紫外分光光度法和1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA浓度、纯度、完整性。1.6PCR 扩增及检测随机选取40对引物13，纯化方式为HPLC，由上海生物工程有限公司合成。PCR反应体系：共25 ul；正、反向引物（10 umol）各1 ul；2 Reaction Mix 12.5 ul；Golden DNA Polymerase 0.2 ul；DNA模板1.25 ul；ddH2O 9.05 ul。反应循环：94 预变性3 min；94 变性30 S；5060 退火30 s（引物不同退火温度不同）；72 延伸1 min；共35个循环；72 延伸5 min。采用QIAxcel全自动毛细管电泳仪检测每一个样本DNA扩增产物大小，QIAxcel ScreenGel软件进行数据收集。1.7数据与分析利用Origin 9.1绘制各组种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率以及果实Vc含量变化曲线图；利用Excel 2010对幼苗株型（株高、茎粗）进行差异显著性分析，P 0.05时有统计学意义，利用R 3.5.3软件（平均层次聚类法）依据幼苗株高、茎粗数据对各组幼苗进行单株聚类；多态性信息用多态性带数和多态性带数百分比来评估，用POPGEN 1.32软件对五组进行聚类分析（UPGMA）。2结果与分析2.1辐射对种子活力、成苗率影响在辐射生物学研究中，种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率是衡量辐射损伤效应的重要指标15，其中辐射引起幼苗约50%的致死剂量为辐射损伤半致死剂量（LD50），辐射引起幼苗成活约为40%的辐射剂量为辐射损伤临界剂量（LD40）16。如图1所示，重离子辐射对种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率均有显著抑制作用，说明12C6+辐射对种子萌发状态有影响，其中60 Gy辐射剂量下种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率均高于其它辐射组，依次为62.50%、87.50%、30.00%、60.00%，说明60 Gy剂量为12C6+辐射黄瓜半致死剂量，种子活力较高，幼苗成苗率较高。80 Gy剂量辐射幼苗成苗率为35.00%为辐射损伤临界剂量。种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率均随剂量增加呈先降后升变化趋势，即表现出明显的剂量效图 1不同剂量12C6+辐射和种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率间关系Fig.1Relationship between different doses of12C6+radiation and seed germination potential,germination rate,germination index and seedling rate10090807060504030发芽势Germination potential/%发芽率Germination percentage/%成苗率Seedling rate/%辐射剂量Radiation doesage/Gy020120406080100Germination potential/%Germination percentage/%Seedling rate/%323130292827262524发芽指数Germination index辐射剂量Radiation doesage/Gy020120406080100Germination index河北工业大学学报16第 52 卷应关系，其中种子发芽势和成苗率变化相似，在80 Gy处理下显著低于对照且有最低值52.50%和35.00%，种子发芽率和发芽指数变化相似，在100 Gy处理下显著低于对照且有最低值70.00%和25.00%。2.2辐射对植株性状影响植株田间性状是探究辐射生物效应的另一个重要指标17，且在当代就表现出一定的生理损伤和遗传变异18。如图2所示为各组植株幼苗期、成苗期、结果期的田间性状。对照组叶色正常、叶片平展、叶缘全缘、浅锯齿、叶形心形、植株生长茁壮、但果实瓜把较长，如图2a）、e）、j）。其中60 Gy、80 Gy、100 Gy、120 Gy组均出现不等数量，不同程度变异，具体表现如下。在幼苗期：生长点消失，如图2b），且均在后期生长过程中逐渐死亡；生长畸形、叶片皱缩、残缺，如图2c），在后期生长过程中叶片逐渐平展，成苗后植株叶片表现出如图2g）的性状；胚乳对称出现白斑，如图2d），在后期生长过程中，白色斑点逐渐消失。在成苗期：整株叶形不对称生长，如图2f）；叶色深绿、叶面皱缩、叶缘残缺，如图2g）；叶片波浪状，如图2h）；难以正常生长发育的簇状不育株，如图2i）。在结果期：60 Gy组出现“瓜把变短”、“长圆筒状”的优良果实变异株，如图2k）；100 Gy组全部为簇状不育株，如图2i）；120 Gy组出现“瓜果短小”的负向突变株，如图2r）和“双生瓜”变异株，如图2m），但“双生瓜”株型整株生长状况不佳，在果实生长后期由于营养供给不足导致瓜果萎蔫死亡。株高、茎粗是表征黄瓜株型的主要指标。如表1所示。60 Gy、80 Gy、100 Gy、120 Gy组株高较对照变化均达极显著水平（P 0.01）；60 Gy、80 Gy组径粗较对照变化达显著水平（P 0.05），100 Gy、120 Gy组达极显著水平（P 0.01），即辐射对黄瓜幼苗株型影响效应显著。为进一步探究各组幼苗株高、茎粗间关系，对113株幼苗进行单株聚类。如图3所示，在欧式距离19左右处分为2类，第1类共25株，全部为对照组植株，占比（37株）67.56%，第2类共88株幼苗，60 Gy、图 2对照组和辐射实验组植株田间性状Fig.2Field characteristics of plants in the control and radiation experiment groups表 1不同剂量辐射对幼苗株高、茎粗影响Tab.1Effects of different doses of radiation on height anddiameter of seedlings剂量/Gy06080100120注：表中数据为平均值标准偏差，*表示在P 0.05时差异显著，*表示在 P 0.01时差异显著。株高/mm55.527 11.05629.759 9.978*27.058 9.205*22.767 9.592*20.419 8.171*茎粗/mm2.738 0.2392.568 0.365*2.547 0.413*2.311 0.359*2.320 0.296*蔡世娟，等：12C6+辐射黄瓜M1代诱变效应研究17第 1 期80 Gy、100 Gy、120 Gy组共76株，对照组12株，其中76株幼苗均表现出不同程度的生物学损伤，对照组12株仅表现为幼苗生长缓慢、植株矮小，茎较细。即对照组和辐射组显著区分开，说明12C6+辐射对幼苗整体生长状况及株高、茎粗影响效应显著。在欧式距离12左右处，将第2类进一步分为3个亚类。第1亚类共41株，在CK、60 Gy、80 Gy、100 Gy、120 Gy组内依次有0、9、4、13、15株，大部分100 Gy组幼苗和120 Gy组幼苗聚为一类，分别占比68.42%（100 Gy）、78.95%（120 Gy），说明100 Gy、120 Gy辐射对幼苗株高、茎粗影响效应相似；第2亚群共21株，在CK、60 Gy、80 Gy、100 Gy、120 Gy组内依次有1、5、8、4、3株，其中80 Gy组个体占比高达57.14%（80 Gy），说明80 Gy组和其他组有较好区分度；第3亚类共26株，在CK、60 Gy、80 Gy、100 Gy、120 Gy组内依次为11、10、2、2、1株，其中CK、60 Gy组幼苗分别占比29.73%（CK）、41.66%（60 Gy），说明CK、60 Gy组幼苗在株高、茎粗上有较高的相似度，田间性状也观测出两组幼苗生长状况较相近。说明12C6+辐射剂量越接近对幼苗株高、茎粗影响效应越相似。2.3辐射对果实维生素 C（Vc）含量影响Vc 含量是衡量黄瓜品质的重要指标。如图 4 所示，不同剂量辐射组内不同单株果实Vc含量呈波浪状变化趋势，对照组 Vc 含量分别为 15.45 mg100g-1、7.95 mg100 g-1、15.19 mg100 g-1均低于20 mg100 g-1；在 60 Gy 组 Vc 含量出现骤增高达 32.98 mg100 g-1、40.34 mg100 g-1，说明不同剂量12C6+重离子辐射后，黄瓜可能产生可遗传变异导致果实营养物质Vc积累量发生变化。2.4DNA 质量如图5所示，基因组DNA样品条带明亮、整齐、完整性好；浓度在30 ng uL-1左右，OD260/OD280在1.82.0之间。即样本DNA浓度、纯度、完整性完全符合下游PCR实验要求。2.5扩增多态性40对引物中共筛选出12对明亮、清晰、无杂带的多态性引物，多态性引物比例为30%。PCR产物大小在100500 bp之间，不同引物扩增带数24条不等。如图6所示为35号引物扩增产物毛细管凝胶峰图，与对照组（406 bp）相比，35号引物在60 Gy组检测到两条多态性条带，在410 bp处增加图 3113 株幼苗单株聚类图（平均层次聚类法）Fig.3Cluster dendrogram of 113 seedlings（Average hierarchical clustering method）Cluster Dendrogram聚类树状图31235302520151050欧式距离图 4样本黄瓜 Vc 含量Fig.4Vc content in Cucumber samples45403530252015105Vc含量/（mg/100g）样品编号K1 K2 K3A1 A5 A9 B1 B2 D3Vc含量图 5黄瓜样品 DNA 质量检测Fig.5DNA quality test of Cucumber samples河北工业大学学报18第 52 卷一条，406 bp处缺失一条；80 Gy组检测到一条多态性条带，在419 bp处增加1条；100 Gy组无多态性条带；120 Gy组有3条多态性条带，在419 bp处增加2条，406 bp处缺失1条。如表2所示，120 Gy组多态性条带比例最高，60 Gy次之。基于组间遗传距离矩阵得出聚类树状图。如图7所示，在组间距离上，对照组与100 Gy组遗传距离最小D=0.016 0，与80 Gy组遗传距离次之D=0.029 7，3组聚为1类；其中120 Gy组显著区分其他组，遗传距离最远 D=0.210 0，表明其分子水平变异程度较大，60 Gy次之D=0.048 8。3讨论与分析本研究中以种子发芽势、发芽率、发芽指数确定辐射对种子活力影响，以成苗率作为辐射损伤效应及半致死剂量依据19。研究表明，辐射组种子发芽势、发芽率、发芽指数均低于对照，即重离子辐射抑制种子活力。辐射组种子大部分能正常发芽（GPmin=70%），但在后期生长过程中（生长点缺失或受损严重）部分幼苗逐渐死亡，导致种子发芽率和成苗率间存在差异。同时，种子发芽势与成苗率有较高的相似性，说明辐射后种子发芽势与成苗率仍存在较强的相关性20-21。重离子辐射对种子造成非线性损伤效应，即种子发芽势、发芽率、发芽指数、成苗率随剂量增加呈先降后升变化趋势，与前人22研究结果有相似之处，原因可能是低剂量辐射对幼苗产生损伤或致死损伤，在中、高剂量辐射时诱发植物体内损伤修复效应23-24，而低剂量辐射不足以诱发修复致使种子活力差、成苗率低，继续加大辐射剂量曲线是否出现下降趋势，还需进一步验证。与冯亮英25研究12C6+辐射对甜高粱发芽图 635 号引物扩增产物毛细管峰图，5 组共检测到 PCR 产物大小有 406 bp、410 bp、414 bp、419 bpFig.6Capillary peak map of the product amplified by primer 35,406 bp、410 bp、414 bp、419 bp PCR products were detected in five groups2.62.42.22.01.81.61.41.21.00.80.60.40.2015100 200300400500700250150502.82.62.42.22.01.81.61.41.21.00.80.60.40.2015 100 200300400500700250150503.02.52.01.51.00.5015100 200300400500700250150502.62.42.22.01.81.61.41.21.00.80.60.40.2015 100 20030040050070025015050表 2不同实验组的多态性条带总数Tab.2The total number of polymorphism bands indifferent experimental groups辐射剂量/GyCK608010012012对引物多态性条带总和65315多态条带百分比/%20.6917.2410.3451.72图 7基于 Nei s(1978)遗传距离的树状图：方法=UPGMAFig.7Dendrogram Based Neis(1978)Genetic distance:Method=UPGMA0 Gy100 Gy80 Gy60 Gy120 Gy1234相对荧光单位Relative fluorescence unit蔡世娟，等：12C6+辐射黄瓜M1代诱变效应研究19第 1 期势、成苗率影响趋势存在差异，原因可能是辐射剂量、材料敏感性或生长环境等综合因素影响所致。武振华等26研究辐射紫苏M1代表型发现叶缘皱缩、叶片畸形、分支少、发育不良的负向突变株以及分支多、花期短、产量高的正向突变株；余丽霞等18研究大豆发现低剂量辐射下叶片、叶色、株高等发生变异，高剂量辐射下出现发育迟缓、苗弱现象，各剂量辐射下真叶均出现白化、黄化、斑点及皱缩、缺刻、畸形等现象，在生育期观测到部分植株不育。本研究中辐射黄瓜田间性状和上述研究有相似之处，表现在幼苗期、成苗期各组均出现不等数量、不同程度的叶形（皱缩、残缺、畸形）、叶色（白化、斑点、深绿）及生长发育迟缓、矮而弱的变异株。在60 Gy组筛选到瓜把短小、长圆筒状果实正向突变株，此突变性状能提高果实食用部分，进而间接提升果实产量，100 Gy组大部分幼苗在生长过程中逐渐死亡，存活植株结构和功能受损严重出现簇状不育，120 Gy组植株难以维持果实正常生长，不利于后代有效变异的筛选。此外，不同剂量重离子辐射对幼苗株高、茎粗均产生显著地抑制作用，此结果与罗红兵等27对自交系玉米的研究结果相一致。同时，单株聚类结果表显示对照组、辐射组幼苗显著区分开，大部分辐射剂量相近的个体聚为一类，原因可能是株高、茎粗属植物生长过程中的数量性状，该性状大部分是遗传变异，少部分是环境饰变28，在此辐射诱变是造成幼苗生长状况差异的主要原因，而环境饰变导致每个聚类组内部个体由数量不等的五组幼苗个体组成。黄瓜富含Vc、纤维素、矿质元素等多种营养成分。Vc具有稳压降脂、预防糖尿病、提升机体免疫力、抗氧化、防衰老等多种功效，其含量高低成为衡量黄瓜品质的重要指标，但人类由于自身基因缺陷，无法合成、储存Vc需从果蔬中获取，因此，测定诱变前后果实Vc含量变化对评定重离子诱变技术具有重要意义。研究表明，对照组黄瓜样品Vc含量与以往测定结果相似均小于20 mg100 g-1，其中60 Gy组样品出现骤增，显著高于其他各组，即60 Gy剂量辐射对黄瓜Vc含量产生良性诱变，以上这种变化具有进一步遗传分析的意义。与李姝汶等29研究重离子辐射对大葱Vc含量产生显著影响的结果相一致。此外，不同样本Vc含量出现较大差异，原因可能是不同单株结果数量、水肥差异造成同一组不同样本Vc含量存在较大差异，同时果蔬Vc受果蔬部位、储存时间、储存环境、生长发育阶段等多因素影响，DNA分子标记技术是基因组研究的基础。研究表明，120 Gy组基因多样性水平最高，60 Gy次之，聚类树状图也表明120 Gy和对照组遗传距离最远，60 Gy次之，表明辐射后植株DNA较于对照产生显著差异，该结果与叶小青等30、陈静等31、刘胜洪等32利用SSR标记研究辐射对诱变材料遗传多样性影响结果相似。并证实SSR标记在研究辐射黄瓜分子鉴定上提供了有效方法，也为后续研究重离子辐射诱变黄瓜分子机制提供依据。综上所述，高辐射剂量（120 Gy）虽提高突变频率、扩宽遗传图谱，但大部分幼苗在生长过程中逐渐死亡，成苗率低，同时，细胞严重受损致使植株不育或生长状态不佳难以供给果实正常生长造成劣性突变，进而掩盖其他突变，不利于后代有效变异的选择以及良种选育工作进行。60 Gy组基因多样性水平次之，同时筛选到果实性状优良、品质高的正向突变株，但此性状能否在后代中稳定遗传，尚需多代种植实验，以期培育出产量高、品质好稳定遗传的黄瓜新品种。因此，既要确保幼苗一定的成活率又要在当代和后代中筛选足够多的正向突变类型和突变株，从辐射种子活力、幼苗成苗率、植株性状和功能、果实产量和品质以及基因多样性水平上综合考虑，建议60 Gy为最适辐射剂量。本研究采用不同剂量12C6+辐射黄瓜种子丰富了供试材料遗传背景，同时，分析辐射黄瓜生物学效应，确定最佳诱变剂量并筛选出正向突变株，也为后续12C6+辐射黄瓜育种在品种改良、进化和生长发育等重要生命课题研究上奠定一定的理论基础和实验依据。致谢：兰州重离子加速器国家实验室以及中国科学院近代物理研究所李文建研究员，曲颖研究员在辐射试验中对本工作的帮助。参考文献：1黄熊娟，李剑钊.我国辐射诱变育种及其在蔬菜中的应用J.广西农业科学，2008，39（6）：725-730.2骆善伟，杜艳，余丽霞，等.碳离子束辐射诱变拟南芥突变体盐胁迫研究J.原子核物理评论，2018，35（1）：94-99.（下转第65页）杨硕，等：基于TG FTIR的香蕉茎杆热解特性研究65第 1 期in TGA-FTIR with a complementary use of model-free and model-fitting approachesJ.Journal of Analytical and Applied Pyrolysis，2018，134：12-24.20 COLLARD F，BLIN J.A review on pyrolysis of biomass constituents：Mechanisms and composition of the products obtained from the conversion ofcellulose，hemicelluloses and ligninJ.Renewable and Sustainable Energy Reviews，2014，38：594-608.21 LIU Q，WANG S，ZHENG Y，et al.Mechanism study of wood lignin pyrolysis by using TGFTIR analysisJ.Journal of 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