THE EFFECT OF COBALT 60 GAMMA IRRADIATION ON SEED GERMINATION AND GROWTH OF Abelmoschus sagittifolius
DOI:
https://doi.org/10.62985/j.huit_ojs.vol26.no3.436Keywords:
Abelmoschus sagittifolius, cobalt 60, gamma irradiation, germination, growthAbstract
Physical mutagenesis is an effective mutational breeding method for improving various morphological characteristics of agricultural and medicinal crops. In this study, seeds of Abelmoschus sagittifolius were irradiated with gamma rays at doses ranging from 50 to 300 Gy to evaluate the effects of gamma irradiation on germination percentage, and morphological mutations. The results showed that the germination rate increased at irradiation doses from 150 to 200 Gy, and the highest seedling survival rate from 90 days post-germination of seeds was observed at 150 Gy. Additionally, several morphological mutations were observed in the leaf and floral structures of irradiated A. sagittifolius. These mutations included aberrant leaf lobation, wrinkling and curling at the petal edges, and white streaks on the petals. The frequency of morphological mutations increased with higher irradiation intensity, with numerous mutations observed in the dose range of 150 Gy to 250 Gy. These results provide an initial scientific basis for creating mutation resources for the selection and development of mutant lines in A. sagittifolius.
References
[1] Đ. T. Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, pp. 813–815, 2004.
[2] N. X. Nam, P. T. Huyền, N. T. Thúy, Đ. B. Hòe, và Đ. T. T. Trang, “Đánh giá một số đặc điểm nông sinh học của nguồn gen sâm bố chính (Abelmoschus sagittifolius),” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, vol. 12, no. 121, pp. 32–39, 2020.
[3] Đ. T. Vui, “Nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng dược lý theo hướng điều trị loét dạ dày của rễ củ cây sâm báo (Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr., họ Bông – Malvaceae),” Luận án Tiến sĩ Dược học, Viện Dược liệu, Hà Nội, Việt Nam, 2008.
[4] T. D. Ngoc, M. V. T. Ha, T. N. Le, H. V. Thi, T. V. A. Nguyen, A. Mechler et al., “A potent antioxidant sesquiterpene Abelsaginol from Abelmoschus sagittifolius: Experimental and theoretical insight,” ACS Omega, vol. 7, no. 27 pp. 24004–24011, 2022. https://doi.org/10.1021/acsomega.2c02974
[5] P. L. Nguyen, Y. L. Ho, V. M. Le, M. Heinrich, and Y. S. Chang, “The Vietnamese medicinal and food plant Abelmoschus sagittifolius (Kurz.) Merr., an underestimated resource,” Industrial Crops and Products, vol. 216, 118690, 2024. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2024.118690
[6] D-L. Chen, G. Li, Y-Y. Liu, G-X. Ma, W. Zheng, X-B. Sun, and X-D. Xu, “A new adinane sesquiterpenoid glucoside with cytotoxicity from Abelmoschus sagittifolius,” Natural Product Research, vol. 33, pp. 1699–1704, 2019. https://doi.org/10.1080/14786419.2018.1431635
[7] V. H. Hiệp và N. T. L. Anh, “Ảnh hưởng của xử lý đột biến in vitro bằng ethyl methane sulphonate (EMS) kết hợp chiếu xạ tia gamma đến sự biến dị ở cây hoa cẩm chướng (Dianthus caryophyllus L.),” Tạp chí Khoa học và phát triển, vol. 11, no. 8, pp. 1092–1100, 2013.
[8] L. Đ. Thảo, L. C. Nông, N. V. Mạnh, P. T. B. Chung, L. T. Á. Hồng, và T. T. P. Nhung, “Nghiên cứu cải tiến giống lạc L14 bằng chiếu xạ tia gamma (Co60) trên hạt khô,” Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, vol. 5, no. 138, pp.3-7, 2022.
[9] A. Majeed, Z. Muhammad, R. Ullah, Z. Ullah, R. Ullah, and Z. Chaudhry, S. Siyar “Effect of gamma irradiation on growth and post-harvest storage of vegetables,” PSM Biological Research, vol. 2, no. 1, pp. 30–35, 2017.
[10] A. T. Asare, F. Mensah, S. Acheampong, E. Asare-Bediako, and J. Armah, “Effects of gamma irradiation on agromorphological characteristics of okra (Abelmoschus esculentus L. Moench.),” Advances in Agriculture, vol. 2017, Art. no. 2385106, pp. 1–7, 2017. https://doi.org/10.1155/2017/2385106
[11] A. V. Mohite and R. V. Gurav, “Induced mutation using gamma rays in okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench),” Journal of Applied Horticulture, vol. 21, no. 3, pp. 205–208, 2019. https://doi.org/10.37855/jah.2019.v21i03.35
[12] N. Jaipo, M. Kosiwikul, N. Panpuang, and K. Prakrajang, “Low dose gamma radiation effects on seed germination and seedling growth of cucumber and okra,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 1380, no. 1, 2019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1380/1/012106
[13] S. Suneetha, B. T. Priya, S. Sadarunnisa, M. R. Sekhar, and P. Latha, “Mutagenic effectiveness and efficiency of gamma rays in musk okra (Abelmoschus moschatus L.),” in Medicinal Plants: Biodiversity, Sustainable Utilization and Conservation, 2020, pp. 715–723. https://doi.org/10.1007/978-981-15-1636-8_43
[14] T. V. Vượng, N. T. Nga, N. V. Khiêm, T. V. Thắng, N. Q. Tin, và N. V. Tâm, “Nghiên cứu khả năng cảm ứng và sinh trưởng, phát triển của cây Ngưu tất dưới tác dụng của tia gamma nguồn Co60,” Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, vol. 2, no. 1+2, pp. 19–24, 2020.
[15] S. A. P. Nelka, N. P. Vidanapathirana, N. Dahanayake, S. Subasinghe, T. D. Silva, S. Weerasinghe et al., “Effect of gamma irradiation on seed germination, survivability, and growth performances of Calotropis gigantea (Vara),” International Journal of Minor Fruits, Medicinal and Aromatic Plants, vol. 8, no. 1, pp. 40–46, 2022. https://doi.org/10.53552/IJMFMAP.8.1.2022.40-46
[16] N. M. Khởi, N. V. Thuận, N. Q. Luật và cộng sự, “Kỹ thuật trồng một số cây thuốc: sâm báo”, trong Kỹ thuật trồng cây thuốc, N. M. Khởi (chủ biên). Hà Nội: NXB Nông nghiệp, 2013, tr.248–253.
[17] A. K. Verma, K. S. Reddy, P. Dhansekar, and B. Singh, “Effect of acute gamma radiation exposure on seed germination, survivability and seedling growth in cumin cv. Gujarat Cumin-4,” International Journal of Seed Spices, vol. 7, no. 1, pp. 23–28, 2017.
[18] N. T. Miền, N. T. Khánh, và T. V. Quang, “Hiệu ứng chiếu xạ tia gamma Co60 đối với một số mẫu giống lúa địa phương và nhập nội,” Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, vol. 19, no. 12, pp. 1576–1585, 2021.
[19] A. Majeed, Z. Muhammad, R. Ullah, and H. Ali, “Gamma irradiation i: Effect on germination and general growth characteristics of plants – A review,” Pakistan Journal of Botany, vol. 50, no. 6, pp. 2449–2453, 2018.
[20] D. Villegas, C. Sepúlveda, and D. Ly, “Use of low-dose gamma radiation to promote the germination and early development in seeds,” in Seed Biology – New Advances. London, U.K.: IntechOpen, 2023. https://doi.org/10.5772/intechopen.1003137
[21] R. Beyaz, C. T. Kahramanogullari, C. Yildiz, E. S. Darcin, and M. Yildiz, “The effect of gamma radiation on seed germination and seedling growth of Lathyrus chrysanthus Boiss. under invitro conditions,” Journal of Environmental Radioactivity, vol. 162-163, pp. 129–133, 2016. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2016.05.006
[22] D. Nayak, N. S. Patil, L. K. Behera, and D. B. Jadeja, “Effects of gamma rays on germination and growth in Jatropha curcas L.,” Journal of Applied and Natural Science, vol. 7, no. 2, pp. 964–969, 2015. https://doi.org/10.31018/jans.v7i2.715
[23] Y. Li, L. Chen, X. Zhan, L. Liu, F. Feng, Z. Guo, et al., “Biological effects of gamma-ray radiation on tulip (Tulipa gesneriana L.),” PeerJ, vol. 10, e12792, 2022. https://doi.org/10.7717/peerj.12792
[24] F. El Sherif, S. Khattab, E. Ghoname, N. Salem, and K. Radwan, “Effect of gamma irradiation on enhancement of some economic traits and molecular changes in Hibiscus sabdariffa L.,” Life Science Journal, vol. 8, no. 3, pp. 220–229, 2011.
