為篩選出獼猴桃種子高能碳離子束輻射誘變育種的最佳輻射劑量，本研究以 3 個獼猴桃品種( ‘東紅’、‘紅陽’、‘金艷’) 干種子為材料，進行 80 MeV / u 高能碳離子束輻射處理，輻射劑量分別為 0 ( CK) 、50 Gy、100 Gy、200 Gy 和 400 Gy，比較不同輻射劑量對 3 種獼猴桃種子出苗的影響。結果顯示，隨著輻射劑量的增加，種子的出苗時間逐漸推遲。3 個獼猴桃品種種子的出苗率存在顯著差異，‘東紅’獼猴桃種子在較低劑量( 50Gy) 輻射處理下的出苗率未出現顯著下降，而‘紅陽’和‘金艷’獼猴桃種子的出苗率隨輻射劑量的增大逐漸降低。高能碳離子束輻射劑量與獼猴桃種子的出苗率呈極顯著的負相關關系。根據線性回歸方程及幼苗初期生長狀況建議獼猴桃種子高能碳離子輻射誘變育種的最佳劑量為 40 ～ 100 Gy。本研究結果可為獼猴桃種子的輻射誘變育種適宜劑量的確定提供依據。

獼猴桃隸屬于獼猴桃科( Actinidiaceae) 獼猴桃屬( Actinidia Lindl. ) 。中國是獼猴桃種質資源的原始起源中心[1]。獼猴桃是一種品質鮮嫩，營 養豐富，風味鮮美，人們喜食的水果，被稱為“Vc 之王”。另外，獼猴桃也因花量大且美麗、葉片存 在彩色變異等具有一定的觀賞價值。當前獼猴桃 新品種的選育方式主要有 3 種，一是從野生資源中選育，二是從人工雜交后代中選育，三是從栽培 品種的變異枝條中選擇[2 - 3]。由于獼猴桃自然突變率較低，通過以上的傳統方式獲得新品種周期 較長且變異類型有限?？梢?，獼猴桃的育種需要 一種高效的方法。鑒于獼猴桃種子量大且較小， 通過單次輻射處理即可誘變大量的種子，輻射誘 變育種成為可以快速獲得新型變異來源的捷徑。傳統的射線輻射( 例如，60Co - γ) 的方法可以提高變異頻率，但使用的照射劑量高，對植物體的損傷 較大。

近年來，一些先進的誘變源被開發利用。高能重離子束就是一種新興的誘發突變源，重離子最顯著的物理學優勢在于其具有較高的傳能線密 度( Linear energy transfer，LET) ，即經加速的粒子在穿過介質過程中具有高的能量沉積[4 - 5]。重離子輻射能更有效地誘導 DNA 雙鏈斷裂及團簇損傷，易導致錯誤修復，從而產生較高的相對生物學效應( Relative biological effectiveness，RBE) [6]，因而表現為突變率高、突變譜廣、突變體穩定周期短 等特點表現出極大的優越性[7 - 8]。近年來，重離子束輻射誘變育種研究在國內外蓬勃發展[9 - 10]。例如，通過重離子束輻射能產生花色、花形、葉形 等變異的觀賞植物突變體[11 - 13]; 篩選出耐旱陸地 棉品種突變體[14]、綜合性狀優良的東北粳稻新品 種[15]以及早熟、抗逆及優質的甜高粱新品種。

但重離子束輻射研究在獼猴桃育種領域的研究及 應用還是空白。

重離子束輻射誘變的機理已經在擬南芥中得 到了研究[7，17 - 18]。但是重離子輻射誘變的機制非常復雜，不同的重離子種類產生的誘變效應不 同，不同的輻射劑量產生的誘變效應也不相同，選 擇適合重離子及合適劑量是高效創制突變體的關 鍵[11]。例如，中、低劑量的輻射誘變對樣品具有 刺激效應且產生的傷害小，從而可能會提高抗逆 性[11，19 - 20]。一般而言，劑量過低達不到誘變效果，隨著輻射劑量的增加，突變率也會相應提高， 但劑量過高，植株正常的代謝會受到干擾，畸變率及死亡率都會增加[3，21 - 23]，選擇合適的劑量相當 重要。因此，本研究利用新一代物理誘變源高能 碳( 12C6 + ) 離子束對 3 個獼猴桃品種的種子進行梯度劑量的輻射，然后將輻射后的獼猴桃種子進行 播種。最后通過獼猴桃種子的出苗狀況等指標確 定獼猴桃種子輻射誘變的最佳劑量范圍，為獼猴 桃等物種的輻射育種劑量選擇提供依據。

本研究為明確獼猴桃種子高能碳離子束輻射 的半致死劑量，設置了 0 ～ 400 Gy 的劑量梯度范圍，以全面了解高能碳離子束對 3 個獼猴桃品種 種子的輻射生物學效應，從而預測適宜輻射育種 的劑量范圍，發現 3 個獼猴桃品種種子的出苗率與輻射劑量呈現顯著的負相關關系。隨著輻射劑 量的增加，出苗時間出現明顯推后。不同獼猴桃 品種種子的出苗率及輻射敏感性存在一定差異。低劑量的輻射在一定程度上可能會有助于東紅獼 猴桃種子的成活，但經高劑量( 100 Gy 以上) 高能碳離子束輻射后，獼猴桃種子出苗受到明顯抑制。 根據本研究的結果，建議高能碳重離子輻射獼猴 桃種子育種的最佳劑量為 40 ～ 100 Gy。此劑量條件下，既能夠達到有效輻射誘變的目的，還能降

低碳重離子對獼猴桃種子造成誘變過量的影響。在研究中發現很多誘變苗均出現了雙莖現象，目前已經初步篩選出了一批在形態性狀上與對照有差異的疑似突變體植株，并且已經在大田中進行了定植和跟蹤觀測，但其開花、結果等農藝性狀還有待進一步研究。重離子束作為輻射誘變的一種重要手段，具有突變頻率高、突變譜廣和穩定周期較短等優點，在輻射誘變育種工作的應用會越來越廣。本研究結果為利用重離子束進行獼猴桃種質資源創新提供了一定的理論依據和技術支撐。