EMS 诱变对石榴种子萌发及幼苗生长的影响

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.08.013

摘要/Abstract

摘要： 探究甲磺酸乙酯（EMS）对石榴种子的诱变效应，确定EMS诱变石榴种子适宜的剂量，为石榴新品种选育探索新技术、新方法。用5种不同质量分数（0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%）的EMS溶液处理石榴种子，测定种子的发芽时间、发芽势、发芽率、出苗率、成苗率、表型变异数、表型变异率等指标，测量幼苗株高、地径、根长、根数等形态指标，检测幼苗叶片中超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性等生理生化指标。结果表明，EMS处理后种子的发芽时间推迟，且质量分数越大推迟越多。种子的发芽势、发芽率除EMS 0.2%处理后略有上升外，其他3个处理均大幅度下降，且质量分数越大下降越多。成苗率随EMS质量分数的增大逐渐降低，在EMS 0.8%时最低，为11.67%，变异率随EMS质量分数的增大逐渐升高，在EMS 0.8%时最高，为5.34%。幼苗的平均株高、平均根长除EMS 0.2%处理略有增加外，其他3个处理均有所减少，且质量分数越大减少越多。幼苗的平均地径4个处理均有所减少，且质量分数越大减少越多。幼苗平均根数除EMS 0.2%处理没有变化外，其他3个处理均有减少，且质量分数越大减少越多。幼苗叶片SOD、POD、CAT、APX活性均有所升高，且随着质量分数的增加，升高幅度表现出先增大后减小的趋势，在EMS 0.2%~0.6%，随质量分数增加逐渐增大，EMS 0.8%处理时升高幅度出现了明显减小。EMS对石榴种子萌发及幼苗生长整体上表现为抑制作用，适宜质量分数的EMS能提高植物的抗逆性，综合考虑成苗率、变异率、生理生化指标，石榴种子的最适EMS诱变剂量为半致死剂量（LD₅₀）至临界剂量（LD₄₀）的范围，即0.54%~0.63%。

关键词: 石榴, 种子萌发, 甲磺酸乙酯, 诱变育种, 幼苗生长, 生理生化

Abstract: This study investigated the mutagenesis effect of ethyl mesylate（EMS）on pomegranate seeds，and determined the appropriate mutagenesis dose for germplasm innovation of pomegranate seeds，to explore new techniques and methods for the breeding of new varieties of pomegranate. Pomegranate seeds were treated with EMS solutions of five different mass fractions（0，0.2%，0.4%，0.6%，0.8%），and the germination time，germination potential，germination rate，emergence rate，seedling formation rate，phenotypic variance，phenotypic variation rate and other indicators were measured，and the seedling height，ground diameter，root length，root number and other morphological indicators were measured.Physiological and biochemical indexes such as superoxide dismutase（SOD）activity，peroxidase（POD）activity，catalase（CAT）activity and ascorbate peroxidase（APX）activity were detected in the leaves of seedlings. The results showed that，after EMS treatment，the germination time of seeds was delayed，and the higher the concentration，the more the delay.The germination potential and germination rate of seeds were increased slightly after 0.2% treatment，and the other three treatments were significantly decreased，and the higher the concentration，the more the decrease.The seedling success rate gradually decreased with the increase of EMS mass fraction，reaching a minimum of 11.67% at 0.8%.The variation rate gradually increased with the increase of EMS mass fraction，reaching a maximum of 5.34% at 0.8%.The average plant height and average root length of seedlings were decreased，except for a slight increase after 0.2% treatment.The average ground diameter of seedlings was decreased，and the higher the concentration was，the greater the decrease was.The average root number of seedlings was decreased by the other three treatments except for 0.2% treatment，which had no change，and the higher the concentration was，the greater the decrease was.The activities of SOD，POD，CAT and APX in the leaves of seedlings were increased，and with the increase of the concentration，the increase amplitude showed a trend of first increasing and then decreasing，and gradually increased with the increase of concentration in 0.2%—0.6%，and the increase amplitude decreased significantly at 0.8%.EMS generally showed an inhibitory effect on the germination of pomegranate seeds and the growth of seedlings，and EMS with an appropriate mass fraction could enhance the stress resistance of plants.Considering the seedling formation rate，variation rate，physiological and biochemical indexes，the optimal EMS mutagenesis dose for pomegranate seeds ranges from half lethal dose（LD₅₀）to critical dose（LD₄₀），that is 0.54%—0.63%.

Key words: Pomegranate, Seed germination, Ethyl mesylate, Mutagenesis breeding, Seedling growth, Physiology and biochemistry

中图分类号:

S665.4

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图/表 4

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