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宫粉紫荆(Bauhinia variegata)、羊蹄甲(Bauhinia purpurea)、红花羊蹄甲(Bauhinia blakeana)是苏木科(Caesalpinaceae)羊蹄甲属(Bauhinia)3种著名的木本赏叶观花植物,现已广泛应用于城市园林绿化中。本研究以本课题组前期研究结果为基础,采用60Co-γ辐射处理种子,探究不同辐射剂量(175、200、225、250、275Gy)对宫粉紫荆和羊蹄甲的种子萌发、胚根细胞核和染色体畸变、形态学观测和M1代生物量、光合效应以及主要生理特性的影响,并对辐射后的M1代进行光合和生长监测,综合筛选出变异植株,为进一步的栽培试验和品种选育研究提供基础资料和科学依据;同时对广州各大高校和公园10个栽培居群的3种羊蹄甲进行调查与分析,探究居群间表型变异、亲缘关系,为日后羊蹄甲属植物优良品种的筛选和培育等提供参考。主要研究结果如下:(1)对宫粉紫荆根尖细胞研究表明:核畸变率和染色体畸变率都随着辐射剂量的增大而呈变大的趋势。核畸变类型主要为出现微核现象,在剂量275Gy时,总微核率最大,是对照的14.38倍;染色体畸变类型主要为染色体桥、染色体断片、落后染色体,剂量275Gy时畸变率最大,达14.11%。(2)对宫粉紫荆萌发、生长发育和羊蹄甲开花性状的影响:宫粉紫荆种子的发芽率、发芽势、发芽指数、出苗率和成苗率都随着辐照剂量的增大而变小;剂量小于175Gy时,对宫粉紫荆的生长发育呈促进作用,剂量为175Gy和以上时植株生长表现为抑制。辐射处理在剂量50、150Gy时对羊蹄甲并不能促进花序的形成,反而减少了花量和结实数,对个体的始花期有一定的延后现象。(3)对宫粉紫荆和羊蹄甲苗期生物量和生理特性研究表明:宫粉紫荆和羊蹄甲鲜重和干重分别在剂量为0Gy和200Gy时最高;鲜重根冠比和干重根冠比分别在剂量为200Gy和175Gy200Gy时最高。宫粉紫荆可溶性蛋白含量和超氧化物歧化酶(SOD)总活性都显著高于对照组,剂量200Gy时为最高;羊蹄甲可溶性蛋白含量和SOD总活性随着辐射剂量的增大而呈先升高后降低的趋势,剂量225Gy时为最高;宫粉紫荆和羊蹄甲丙二醛(MDA)总活力分别在175Gy和250Gy时最高。(4)对宫粉紫荆和羊蹄甲苗期叶绿素含量和光合特性研究表明:宫粉紫荆叶绿素a含量随着辐射剂量的增大而降低,叶绿素b含量在剂量为225Gy时最高,叶绿素总含量在剂量为200225Gy时较高;羊蹄甲叶绿素a、b和总含量随着剂量的增大先升高后降低,在剂量为175225Gy时较高。2种植物的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都随着辐射剂量的增大而先升高后降低,分别在剂量200Gy和225Gy时最大,胞间CO2浓度随着剂量的的增大而升高。(5)最佳辐射剂量及M1代表型变异株筛选结果如下:宫粉紫荆和羊蹄甲最佳的辐射剂量分别为200Gy和225 Gy。选出30株矮化多分枝和1株叶色黄绿相间的宫粉紫荆。选出1株叶卷曲、1株侧枝匍匐状、1株矮化叶小、6株矮化多分枝的羊蹄甲。(6)宫粉紫荆、羊蹄甲和红花羊蹄甲在居群间和居群内都存在丰富的表型多样性。在16个表型性状中,大部分都达到极显著差异。3种羊蹄甲居群内变异均小于居群间,变异系数最大的性状都是着花数和花序数;相关分析表明:部分性状之间达极显著正相关性;主成分分析表明:3种羊蹄甲表型多样性贡献率较大的都可概括为花部、花序、叶部的观赏因子,尤其是花瓣因子;用欧氏距离进行UPGMA聚类结果表明:从表型多样性上看,红花羊蹄甲和羊蹄甲的亲缘关系更近。10个栽培居群中宫粉紫荆聚为4类,羊蹄甲聚为3类,红花羊蹄甲聚为3类,3种羊蹄甲种内不同居群聚类结果与叶大小、花大小、花序大小和着花数密切相关。今后羊蹄甲属育种可重点考虑花瓣因素。