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常压室温等离子体(Atmospheric and Room Temperature Plasma,ARTP)是在常压下产生的具有高活性粒子的等离子体射流,作为一种新型安全高效的生物诱变育种手段,已成功应用于微生物的育种研究,但在植物上的应用刚刚起步。本研究首次以怀牛膝(Achyranthes bidentate)和昆仑雪菊(Coreopsis tinctoria)种子为实验材料,采用ARTP诱变技术,探究其不同辐照时间对种子萌发、幼苗生长、大田表现、产量或花形花色及有效成分的影响,以期筛选出ARTP辐照植物的最佳条件,获得高产优质或观赏价值大的辐照株系,为进一步开发利用ARTP这一新的植物诱变育种技术提供参考。研究结果如下:1、ARTP对怀牛膝种子的诱变效应(1)种子萌发:一定时间(22.5、45、60 min)的ARTP处理可以提高怀牛膝种子的发芽势和萌发率,但长时间(90 min)的ARTP辐照反而降低种子的萌发效率,辐照22.5分钟的种子的发芽势和萌发率均达到最大值,分别为83.3%和90%。(2)形态:一定时间(22.5、45、60 min)的ARTP辐照促进了怀牛膝的生长,与对照相比,株高、最大冠幅、最大叶长、最大叶宽均有所增加。(3)生理:将辐照过的怀牛膝种子播入大田,在8、9、10三个月叶绿体色素、可溶性糖和可溶性蛋白含量与对照相比没有明显的差异。(4)产量:ARTP的辐照可以提高怀牛膝的产量。所有处理的单株干重均大于对照株系,其中,22.5 min和45 min辐照的株系单株最大根粗、根长、分根数、单株根鲜重和干重均为最大,且与对照差异显著。(5)品质:22.5、45、60和90 min的ARTP辐照均可显著地提高怀牛膝有效药用成分β-蜕皮甾酮的含量。2、ARTP对昆仑雪菊种子的诱变效应(1)种子萌发:不同时间(7.5~37.5 min)的ARTP辐照提高了昆仑雪菊种子的发芽势和发芽率,辐照22.5 min时其发芽势(80%)和发芽率(86.7%)达最大;(2)幼苗生长:不同时间的ARTP辐照不同程度地增加了幼苗的最大冠幅、叶片数量、叶柄长度、叶面积,以22.5 min的辐照效果最好。(3)花型花色:与对照相比,ARTP辐照种子22.5 min后,大部分植株最大花径明显增加、舌状花红褐色区域明显增大,少数植株舌状花瓣数增多、雄蕊瓣化及舌状花管状化(似喇叭状)。(4)花的品质:ARTP辐照后,部分植株花朵总黄酮、绿原酸和木犀草苷含量增加,其中舌状花管状化株系不仅花型发生变化且活性成分也有所提高。综上所述,适宜时间的ARTP辐照可促进种子萌发、幼苗生长、提高产量、改善品质、增加花的观赏性,ARTP诱变有望成为植物诱变育种的新途径。