辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望_李玉岭.pdf

综述与专论2023,39(6):12-30生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN收稿日期：2022-08-22基金项目：山东省农业良种工程项目（2020LZGC011）作者简介：李玉岭，男，博士研究生，工程师，研究方向：林木分子育种；E-mail:通讯作者：毛秀红，女，博士，正高级工程师，研究方向：林木遗传育种；E-mail:辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望李玉岭1 毛欣2 张元帅3 董元夫3 刘翠兰1 段春华1 毛秀红1（1.山东省林业科学研究院，济南 250014；2.河南农业大学，郑州 450000；3.费县国有大青山林场，济宁 273400）摘 要：辐射诱变在植物新品种选育和遗传改良方面发挥着重要作用，为了能让育种者迅速准确地了解辐射诱变在木本植物上的研究和应用情况，基于 CNKI 数据库及国际原子能机构官网，对 2000 年后公开发表的木本植物辐射诱变相关文献及公布的辐射突变品种进行统计分析。从辐射诱变机理、辐射效率影响因素、突变体鉴定及分离、辐射育种成果等方面进行了全面梳理。结果表明，目前辐射诱变机理尚不清楚，影响辐射效率的关键因素为适宜辐照剂量，其次要关注辐射材料的敏感差异性，鉴定突变体的方法有表型、生理生化、细胞学及分子标记，组合使用结果更准确。总体上木本植物辐射育成品种数量不多，并且有逐渐下降的趋势。该文综述了木本植物辐射育种研究进展，对辐射诱变存在的难题诸如诱变效率低、突变方向不易控制、突变体鉴定方法不完善等给出相应解决方案，并对今后辐射育种研究方向进行了展望，旨在为植物辐射育种研究及应用提供借鉴和新思路。关键词：辐射诱变；木本植物；育种；突变；诱变机理；突变体鉴定DOI：10.13560/ki.biotech.bull.1985.2022-1008Applications and Perspectives of Radiation Mutagenesis in Woody Plant BreedingLI Yu-ling1 MAO Xin2 ZHANG Yuan-shuai3 DONG Yuan-fu3 LIU Cui-lan1 DUAN Chun-hua1 MAO Xiu-hong1（1.Shandong Academy of Forestry,Jinan 250014;2.Henan Agricultural University,Zhengzhou 450000;3.Feixian State-owned Daqingshan Forest Farm,Jining 273400）Abstract:Radiation mutagenesis plays an important role in the selection and genetic improvement of new plant varieties.In order to provide breeders with a rapid and accurate picture of the research and application of radiation mutagenesis on woody plants,based on the CNKI database and the official website of the International Atomic Energy Agency,a statistical analysis of the published literature related to radiation mutagenesis in woody plants after 2000 and the released radiation mutant species were carried out.A comprehensive review was sorted out from the aspects of radiation mutagenesis mechanism,factors affecting radiation efficiency,mutant identification and isolation,radiation breeding achievements in this field.The result shows that the mechanism of radiation mutagenesis is still unclear,the key factor affecting radiation efficiency is the appropriate irradiation dose,followed by attention to the sensitive variability of the irradiated material,and mutant identification methods are phenotypic,physiological-biochemical,cytological and molecular markers,which are used in combination for more accurate results.Overall,the number of radiation-breeding woody plant varieties is small and tends to decline gradually.The progress of radiation breeding research in woody plants is reviewed,and solutions to the problems of radiation mutagenesis,such as low mutagenesis efficiency,poor control of mutation direction and imperfect mutant identification methods,are given,and the future directions of radiation breeding research are also prospected,aiming to provide reference and new ideas for plant radiation breeding research and application.Keywords:radiation mutagenesis;woody plants;breeding;mutations;mutagenesis mechanism;mutant identification2023,39(6)13李玉岭等：辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望辐射育种是利用物理诱变因素（射线、带电粒子束等）诱导植物遗传物质发生突变，经过筛选、测定、选择，较短时间内得到理想突变体，从中选育出新种质的育种方法。辐射诱变具有诸多优势，一是提高突变频率，创造多种突变体，丰富种质资源。刘刚等1利用辐射与杂交组合方法育出桑树（Morus alba L.）新品种川 799。唐小浪等2利用辐射育种得到性状优良的少核年桔。二是增强植物抗逆性，改善品质。利用 射线辐射诱变得到抗白粉病、抗锈病速生杨树3-4。库尔勒香梨枝条辐射处理后，果肉石细胞含量减少，可溶性糖和维生素 C 含量增高5。三是冲破基因连锁，促进基因重组。辐射会使染色体断开，出现一系列染色体结构变异（包括易位、倒位、重复及缺失等），从而增加基因重组机会。研究表明，辐射花粉可以冲破劣性基因的连锁遗传，诱导基因发生精良突变6。四是保持原有优良特性，改良个别不利性状。如辐射诱变选育的沃柑突变系渝沃无核，成熟期早、种子数量少、品质更优7。射线处理玫瑰香橙和 Nambangan 蜜柚，种子数量也明显减少8-9。五是缩短育种年限以及克服远源杂交不育。研究发现，花粉经较高剂量射线照射后杂交，能获得较多类型的单倍体，短期内可获得优良育种资源。而花粉经较低剂量射线照射后，可有效解决远缘杂交不亲和问题6,10。由于单一规模化种植导致生物多样性降低，而且木本植物育种周期长，使木本植物育种面临很多困难和挑战，而辐射诱变可快速产生大量符合育种目标的新种质、新材料，缩短育种年限。本文从辐射诱变机理、影响辐射效率的因素、突变体的鉴定及分离、木本植物辐射育种成果等方面进行全面梳理，为辐射诱变在木本植物育种上的应用提供技术借鉴和参考。1 辐射诱变机理研究诱变机理是辐射诱变育种的理论基础，一般认为辐射对生物体的作用包括直接作用和间接作用。直接作用是指诱变源（如射线）直接将能量传递给生物分子而产生电离和激发，引起分子结构异常及生物活性丧失。间接作用即自由基理论，生物体受到辐射，细胞中的水吸收能量形成水自由基，这些自由基既可与遗传物质发生生物学效应引起基因突变，又可直接作用于生物分子（如蛋白质），造成它们的损伤11。辐射诱变机理尚不清楚，目前研究主要集中于染色体畸变和基因突变。1.1 染色体畸变 染色体畸变主要包括染色体数量变异、结构异常和行为畸变，染色体畸变可能导致单倍体型或其他非整倍体类型的出现、染色体断裂、结构重组以及行为变异（如染色体桥、染色体落后）。由于染色体对辐射具有高度敏感性，因此植物辐射损伤典型特征便是染色体畸变。1.2 基因突变 辐射诱变的分子机理主要围绕遗传物质损伤、修复及其与突变形成的关系来展开。辐射能激活释放原子的内层电子而使原子离子化，进而可与其他原子和分子结合而引起共价键断裂，导致 DNA 链断裂，经自我修复仍不能恢复到原状就会产生突变12。研究表明，辐射后基因突变主要包括碱基突变（C/G-T/A 型、A/T-G/C 型、A/T-T/A 颠换型）和片段删除型突变13。辐射除了诱发植物 DNA 数量和结构的变异，还存在 DNA 甲基化变异、转座子及反转录转座子变异，从而引起植物表型改变14-15。总体上，辐射诱变分子机理主要是关注 DNA 变异及挖掘引起性状变异的基因16。2 木本植物辐射效率的影响因素2.1 诱变源选择 辐射诱变源包括可电离辐射源（、X、等射线源和中子、电子束）和非电离辐射源（重离子束、激光和紫外线）。诱变源的选择直接影响诱变效率。据统计，目前利用辐射诱变育成的植物新品种中，射线占到 70%以上17。木本植物辐射诱变以60Co-应用最多（表 1）。2.2 辐射材料选择及辐射敏感性差异一般而言，辐射效率的高低与诱变材料的选择紧密相关，因此需要选择综合性能指标较好、适应环境能力强的材料。木本植物诱变材料以种子应用最多，这可能与种子携带方便、易保存、繁殖效率较高、诱变及突变体筛选方便等优点有关。果树上用枝条作为辐射材料较普遍，约占果树诱变材生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.614表 1 我国木本植物辐射诱变的研究应用（2000 年-至今）Table 1 Research and application of radiation mutagenesis of woody plants in China（2000-present）类别Category植物名 Plant name诱变源Mutagenic source辐射材料Radiating materials辐射剂量Radiation dose形态 Mor-phology发育 Devel-opment生理生化Physiology&Biochemistry细胞学Cytology分子鉴定Molecular identification参考文献Reference林木Forest威灵仙 Clematis chinensis137Cs-种子 SeedLD50=109.5 Gy，适宜剂量（Appropriate dose range）50-109.5 Gy+18秀丽槭 Acer ele-gantulum Fang137Cs-种子 SeedLD50=100 Gy+19海滨木槿 Hibis-cus hamabo 电子束Electron beam种子 Seed适宜剂量（Appropriate dose range of dry seeds）195.18-292.76 Gy+20元宝枫 Acer trun-catum60Co-种子 SeedLD50200 Gy+21胡杨 Populus euphratica60Co-种子 Seed提高耐盐性能的最适辐射剂量是 150 Gy（150 Gy was the optimal dose for improving the toler-ance to the NaCl stress）+22洋紫荆 Bauhinia variegate60Co-种子 SeedLD50=358 Gy+23火焰茶条槭 Acer ginnala Flame60Co-种子 Seed休眠种子（Dormant seed）LD50=51.98 Gy，萌动种子（Germinating seed）LD50=95.14 Gy+24杉木 Cunning-hamia lanceolata60Co-种子 SeedLD50=40-60 Gy，致死剂量为 80 Gy（80 Gy was a lethal dose）+25卷荚相思 Acacia cincinnata60Co-种子 SeedLD50=965 Gy，适宜剂量为（The suitable doses）637-1 129 Gy+26黄金茶 Golden tea60Co-插穗 Cut-ting seeding适宜的辐射剂量（The suitable radiation dose）2-4 Gy+27高州油茶 Camel-lia gauchowensis60Co-种子 Seed10-80 Gy 内均能促进光合作用（Irradiation at 10-80 Gy could promote the photosynthesis）+28思茅松 Pinus kesiya var.langbi-anensis60Co-种子 Seed适宜剂量 100-110 Gy（千粒重 10 g），80-90 Gy 适宜（千粒重10 g）,and the suitable dose was 80-90 Gy（TKW10 g）+29油茶 Camellia oleifera60Co-种子 Seed-+302023,39(6)15李玉岭等：辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望类别Category植物名 Plant name诱变源Mutagenic source辐射材料Radiating materials辐射剂量Radiation dose形态 Mor-phology发育 Devel-opment生理生化Physiology&Biochemistry细胞学Cytology分子鉴定Molecular identification参考文献Reference枳 Poncirus trifo-liate60Co-种子 SeedLD50=120 Gy+31清香木 Pistacia weinmannifolia60Co-种子 SeedLD50=50 Gy+32白刺花 Sophora Viciifolia60Co-种子 Seed适宜辐照剂量（The suitable radiation dose）700-1 051 Gy+33广宁红花油茶 Camellia semiser-rata60Co-种子 SeedLD50=47 Gy+34枸杞 Lycium barbarum60Co-种子 Seed-+35白榆 Ulmus pum-ila 60Co-种子 SeedLD50=50 Gy+36华山松南方种源Pinus armandii Franch.60Co-种子 SeedLD50 70 Gy+37黄连木 Pistacia chinensis Bunge60Co-、20Ne、14N种子 Seed60Co-适宜的辐射剂量（The suitable radiation dose of 60Co-is 200 Gy）+38花椒 Zanthoxy-lum bungeanum Maxim.60Co-种子 SeedLD50=40 Gy+39黑杨派杨树 Poplar cultivars of Sect.Aigeiros60Co-种子 Seed、枝 Branch杨树种子（Poplar seed）LD50=150-200 Gy。枝条（Branch）LD50=10-40 Gy+12水蜡 Ligustrum obtusifolium S.Et Z.60Co-种子 Seed保证出苗的 LD50=45 Gy，最大剂量不超200 Gy（LD50=45 Gy for seedling emergence is guaranteed,and the maximum dose does not exceed 200 Gy）+40椿树 Ailanthus altissima Swingle60Co-种子 SeedLD50=50 Gy，适宜辐射剂量（The suitable radiation dose）50-75 Gy+41小油桐 Jatropha curcas60Co-种子 Seed3 个种源的 LD50分别为 178 Gy（广东）、132 Gy（海南）、198 Gy（印度）（LD50 doses for these seeds were 178 Gy（Guangdong）,132 Gy（Hainan）and 198 Gy（India）,respectively）+42续表 Continued生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.616类别Category植物名 Plant name诱变源Mutagenic source辐射材料Radiating materials辐射剂量Radiation dose形态 Mor-phology发育 Devel-opment生理生化Physiology&Biochemistry细胞学Cytology分子鉴定Molecular identification参考文献Reference木槿 Hibiscus syriacus60Co-种子 Seed促进变异的适宜剂量（Recommend for muta-genesis）100-200 Gy+43五味子 Schisan-dra chinensis（Turcz）Baill60Co-种子 SeedLD50=10 Gy+44美丽胡枝子 Lespedeza frutico（Vog.）Koehne60Co-种子 SeedLD50=203.9 Gy，适宜辐照剂量（The suitable radiation dose）203.9-400 Gy+45杨树 Populus60Co-愈伤组织 CallusLD50 30 Gy+46槭叶苹婆 Brachychiton acerifolius60Co-种子 SeedLD50=35 Gy，适宜剂量（The suitable dose）26-39 Gy+47白桦 Betula platyphylla Suk.60Co-愈伤组织CallusLD50=20 Gy+48紫穗槐 Amorpha fruticose 60Co-丛生芽、种子 Clus-ter buds and seed丛生芽最佳辐射剂量20 Gy，种子适宜辐射剂量 400-500 Gy（The best radiation dose of cluster buds was 20 Gy.The suitable radiation dose of seeds is 400-500 Gy）+49悬铃木 Platanus acerifolia Willd.60Co-种子 SeedLD50=50 Gy，适宜剂量（The suitable dose）50-200 Gy+50泡桐 Paulowinia fortune（seem.）Hemsl.60Co-种根 Root适宜剂量（The suitable dose）10-30 Gy，致死剂量（Lethal dose）60 Gy+51华山松 Pinus armandii Franch.60Co-种子 Seed适宜剂量（The suitable dose）20 Gy+52玉兰 Magnolia denudata 射线 ray愈伤组织Callus-+53杉木 Cunning-hamia lanceolata60Co-种子 Seed干种子适宜剂量 44 Gy，湿种子 4.4 Gy 为宜 （The optimal dose for dry seeds is 44 Gy,and 4.4 Gy for wet seeds）+54果树Fruit tree猕猴桃 Kiwifruit高能碳离子束 High energy carbon ion beams种子 Seed辐射最佳剂量（The optimal radiation dose）40-100 Gy+55续表 Continued2023,39(6)17李玉岭等：辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望类别Category植物名 Plant name诱变源Mutagenic source辐射材料Radiating materials辐射剂量Radiation dose形态 Mor-phology发育 Devel-opment生理生化Physiology&Biochemistry细胞学Cytology分子鉴定Molecular identification参考文献Reference无花果 Ficus carica60Co-枝条 Branch硬枝插条适宜辐射剂量为 40-80 Gy，绿枝插条适宜剂量为 50-100 Gy The suitable radiation dose of hardwood cuttings is 40-80 Gy,and that of young shoot cuttings is 50-100 Gy+56板栗 Castanea mollissima Bl.60Co-接穗 Scion LD50=20.26 Gy+57火龙果 Pitaya60Co-无菌苗Seeding辐照适宜剂量（The suitable dose）38.5-42.4 Gy+58富士苹果 Malus pumila Mill.60Co-嫩枝 TwigLD50=30 Gy+59澳洲坚果 Maca-damia spp.60Co-枝条Branch4 个品种枝条的 LD50分别为 19.68、18.23、18.04 和 10.81 Gy The LD50 of branches of the four cultivars were 19.68,18.23,18.04 and 10.81 Gy,respectively+60嘎啦苹果 Gala apple60Co-枝条BranchLD50=60 Gy+61刺梨 Rosa rox-burghii Tratt.60Co-幼苗 Seed-ing适宜剂量（The suitable dose）15-20 Gy+62越橘 Blueberry60Co-组培苗Tis-sue culture seedling-+63猕猴桃 Kiwifruit60Co-接穗 Scion-+64葡萄 Vitis vinifera Linn.137Cs-种子 Seed适宜辐射剂量（The suitable dose）20-40 Gy+65澳洲坚果 Maca-damia spp.60Co-种子 Seed4 个品种的适宜剂量范围 300-700 Gy The suitable dose range for four varieties were 300-700 Gy+66澳洲坚果 Maca-damia spp.60Co-花粉 Pollen 2 个品种的致死剂量均为 600 Gy,半致死剂量分别为 480 Gy 和 360 Gy The lethal dose of the two cultivars were 600 Gy,and the semi-lethal dose was 480 Gy and 360 Gy,respectively+67续表 Continued生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.618类别Category植物名 Plant name诱变源Mutagenic source辐射材料Radiating materials辐射剂量Radiation dose形态 Mor-phology发育 Devel-opment生理生化Physiology&Biochemistry细胞学Cytology分子鉴定Molecular identification参考文献Reference库尔勒香梨 Korla Fragrant pear60Co-枝条 Branch果实品质提升最佳的辐射剂量为 40 Gy The optimal radiation dose for fruit quality improvement was 40 Gy+68库尔勒香梨 Korla Fragrant pear60Co-枝条Branch最佳剂量 30 Gy，利于新品种的选育 The optimal dose was 30 Gy,which was beneficial to breeding of new varieties+69龙眼 Dimocarpus longan Lour.60Co-种子 Seed50 Gy 时种子萌发率和出苗率最高 The ger-mination rate and emer-gence rate of 50 Gy seeds were the highest+70枣 Ziziphus jujuba Mill等离子体（氮，氩）Plasma（N,Ar）接穗 Scion 最适剂量（The suit-able dose）（61016-81016）/cm2+71金帅和嘎啦苹果 Golden and Gala apple60Co-枝条Branch适宜剂量（The suitable doses）40-80 Gy+72葡萄 Vitis vinifera Linn.60Co-种子 SeedLD50=33 Gy，适宜剂量（The suitable doses）20-50 Gy+73猕猴桃 Kiwifruit60Co-幼芽 Bud适宜剂量（The suitable doses）25-50 Gy+74猕猴桃 Kiwifruit60Co-枝条Branch3 个品种 LD50范围为50.6-71.7 Gy The LD50 range of the three variet-ies were 50.6-71.7 Gy+75库尔勒香梨Korla Fragrant pear60Co-枝条Branch20 Gy 促进枝长和枝粗生长，30 Gy 以上对枝条有矮化作用 20 Gy promoted the growth of branch length and branch diameter,and 30 Gy had dwarfing effect on branches+76李 Prunus salicina Linn.60Co-花粉 Pollen-+77澳洲坚果 Maca-damia spp.60Co-种子 Seed-+78黑莓 Blackberry60Co-组培苗Tis-sue culture seedlingLD50=80.88 Gy+79续表 Continued2023,39(6)19李玉岭等：辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望类别Category植物名 Plant name诱变源Mutagenic source辐射材料Radiating materials辐射剂量Radiation dose形态 Mor-phology发育 Devel-opment生理生化Physiology&Biochemistry细胞学Cytology分子鉴定Molecular identification参考文献Reference砀山酥梨 Pear60Co-枝条 Branch40 Gy 变异率最高（The mutation rate of 40 Gy was the highest+80柑橘 Citrus60Co-接穗 Scion 适宜的剂量（The suit-able doses）45 Gy+81枇杷 Loquat60Co-枝条 Branch适宜剂量 24.0 Gy The suitable doses were 24 Gy+82库尔勒香梨 Korla Fragrant pear60Co-枝条 Branch-+83沙田柚 Citrus maxima（Burm.）Merr.cv.Shatian Yu60Co-接穗 Scion LD50=70 Gy+84木本花卉Woody ornamen-tal plants栀子 Gardenia jasminoides Ellis60Co-枝条BranchLD50=81.65 Gy,半生根剂量（Half rooting dose）=21.22 Gy,半成株剂量（Half planting dose）=20.30 Gy+85桂花 Osmanthus fragrans（Thunb.）Lour.60Co-种子 Seed 潢川金桂适宜剂量（The suitable dosage for huangchuan Jingui）135-155 Gy，籽银桂（Zi Yingui）80-100 Gy+86桂花 Osmanthus fragrans（Thunb.）Lour.60Co-种子 Seed金桂与银桂种子LD50分别为 123.807,118.381 Gy The LD50 of Gold cinnamon and Silver Cinnamon were 123.807 and 118.381 Gy,respec-tively+87桂花 Osmanthus fragrans（Thunb.）Lour.60Co-种子 Seed建议辐射剂量控制在100 Gy The recommend-ed radiation dose is 100 Gy+88紫薇 Lagerstro-emia indica60Co-种子 SeedLD50=172.42 Gy，适宜剂量（The suitable dose）120-220 Gy+89鹿角杜鹃 Rhodo-dendron latouche-ae Franch 60Co-种子 Seed适宜辐照剂量为（The suitable dose）140-163 Gy+90腊梅 Chimonan-thus praecox（L.）Link60Co-种子 Seed适宜辐射剂量为（The suitable dose）150 Gy+91续表 Continued生物技术通报 Biotechnology Bulletin2023,Vol.39,No.620类别Category植物名 Plant name诱变源Mutagenic source辐射材料Radiating materials辐射剂量Radiation dose形态 Mor-phology发育 Devel-opment生理生化Physiology&Biochemistry细胞学Cytology分子鉴定Molecular identification参考文献Reference观赏桃 Orna-mental peach60Co-枝条 Branch菊花桃适宜辐射剂量20-40 Gy（The suitable radiation dose of chrysan-themum peach is 20-40 Gy）+92观赏海棠 Orna-mentalcrabapple60Co-组培苗Tis-sue culture seedlingLD50=45.5 Gy,适宜的剂量（The suitable dose）30 Gy+93栀子 Gardenia jasminoides Ellis60Co-枝条Branch剂量率（Dose rate）3.5 Gy/min，适宜剂量（The suitable dose）20 Gy+94观赏海棠 Orna-mental crabapple60Co-枝条Branch-+95梅花 Mei flower60Co-枝条Branch粉皮宫粉（Fen-piGongfen）LD50=40 Gy，适宜剂量（The appropriate dose）10-40 Gy,米单绿（Midan Lv）LD50=50-70 Gy，适宜剂量（the appropri-ate dose）10-50 Gy+96紫薇 Lagerstro-emia indica 60Co-种子 SeedLD50=184.94 Gy+97Note:Gy:Gray,1 Gy=1 J/kg续表 Continued料一半以上（表 1）。木本植物种间、种内不同品 种67,86、不同组织的辐射敏感性有很大差异。如不同器官组织辐射敏感性从弱到强排序依次为种子 枝条 根芽 大田苗 组培苗或试管苗 愈伤组织98。另外，同一辐射材料不同重量及不同生理状态，辐射敏感性差别也很大。如思茅松种子千粒重大于 10 g 时，100-110 Gy 为最适辐照剂量；千粒重小于 10 g 时，最适宜剂量为 80-90 Gy29。杉木干种子适宜辐照剂量 44 Gy，湿种子仅为 4.4 Gy54。2.3 辐照适宜剂量的确定研究发现，低剂量的辐射促进细胞分裂增殖、萌发和细胞快速生长，提高免疫酶活性等99-100，而高剂量的辐射会破坏植物生长的启动子，产生生长抑制剂和引起细胞染色体畸变，从而导致植株成活率低，可持续利用的植株少，不利于突变体的进一步选择和鉴定101。因此，适宜辐照剂量的选择成为辐射诱变育种成功的关键，它的标准是既可以得到质量较高的优良变异体和分布较宽的变异谱，又不会直接给亲本植株造成严重的变异损伤，实际运用中需要综合考虑植株成活率和有益变异性状出现的概率。目前多数研究是采用半致死剂量法（LD50）和临界剂量法（LD40）来衡量植物最适宜辐射剂量。LD50指一种植物种群在其受到辐射危害后达到一半致死程度时的有效辐射剂量，采用的具体指标包含种子发芽率、出苗率、幼苗成活率、不育株发生程度、对幼苗正常生长抑制或危害程度等102。LD40指辐射后植物成活率为对照组 40%时对应的辐射剂量。林木种子 LD50差异较大，范围为 10-965 Gy，但绝大部分在 200 Gy 以下，果树枝条 LD50在 100 Gy 以下（图 1）。另外，LD50的计算也有少数不同的观点，如 Gaul103认为当辐射幼苗高度或根长为对照的 70%时的剂量应为半致死剂量。2023,39(6)21李玉岭等：辐射诱变技术在木本植物育种中的应用及展望0246810 12 14 16 18 20 22 24 2602009001000020406080100120140160180200果树枝条的半致死剂量LD50 of fruit tree branch/Gy 数量Numbers林木种子的半致死剂量 LD50 of tree seed/Gy果树枝条Fruit tree branch林木种子Tree seed图 1 木本植物的半致死剂量（LD50）Fig.1 LD50 of woody plants3 辐射突变体的鉴定植物经辐射后产生突变体，突变体会有表型及生理生化变化，如生长迟缓或死亡、发芽率低、细胞分裂阻滞或抑制、代谢紊乱或减弱、可育力降低或者不育等。目前突变体的鉴定方法有形态特征、生理生化、细胞学和分子水平鉴定，上述方法各有优缺点，建议两种或多种结合起来分析，以提高鉴定准确性。木本植物突变体鉴定主要以形态特征为主，其次为生理生化，细胞学和分子水平鉴定较少（表 1 和图 2）。3.1 形态特征植