Effect of Acute Gamma Radiation on Survival Rate and Morphological Change from Seed of Cosmos sulphureus Cav.

Main Article Content

Pradipunt Thongtam na Ayudhaya
Sumita Konsanuk
Ananya Vongvanrungrueng

Abstract

This research aims to study the effect of acute gamma radiation on the survival rate and morphological change of cosmos (Cosmos sulphureus Cav.) The cosmos seeds were irradiated with gamma ray at the Nuclear Technology Research Center, Kasetsart University, by radiation doses of 0, 100, 200, and 300 grays (Gy). Cosmos germination and survival rate were recorded at 30 days after planting. The data was analyzed by statistical variance and compared to the average difference. At 30 days after planting, the survival percentage was not statistically different at 0, 100, and 200 Gy of gamma rays. While the maximum dose is 300 Gy the lowest survival rate is 25% and the lethal dose50 (LD50) is 253 Gy. The dose of 0 Gy contributed to the highest height of a cosmos tree at 105.42 cm. The earliest possessed of flowering days is 50 days. At the radiation dose of 100 Gy, the cosmos petals presented an extra smaller petal and adjoining stalks, which is an interesting feature. After third more generations of planting, the characteristics of the cosmos were showed to adjoining stalks in the M2 and the radiation dose at 200 Gy affected distorted cosmos petals. The result concludes that the suitable gamma concentrations for cosmos results is between 100 and 200 Gy, which triggered the high seeding rate, and mutational rate that can be used to improve in other varieties of cosmos in the future.

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

Section
บทความวิจัย (Research Articles)

References

ณัฏฐา ผดุงศิลป์ ธัญญะ เตชะศีลพิทักษ์ เฌอมาลย์ วงศ์ชาวจันท์ และณัฐพงค์ จันจุฬา. (2558). การชักนำให้เกิดการกลายในต้นแพงพวยโดยการฉายรังสีแกมมาแบบเฉียบพลัน. Thai Journal of Science and Technology, 4(1), 95-103.

นพรัตน์ อินสร. (2552). การปรับปรุงพันธุ์บานชื่นเลื้อยใบด่างโดยใช้รังสีแกมมา. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

นันทิยา สมานนท์. (2526). คู่มือการปลูกไม้ดอก. กรุงเทพฯ: สยามสปอร์ตพลับบิชชิ่ง.

วุฒิพงษ์ แปงใจ และพัฒนา ศรีฟ้า ฮุนเนอร์. (2564). รังสีแกมมาชักนำการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาในบัวดิน (Zephyranthes spp.). แก่นเกษตร, 49(3), 643-655.

ภิญญารัตน์ กงประโคน และนัททรียา จิตบำรุง. (2560). การใช้รังสีแกมมาชักนำให้เกิดการ เปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาในกุหลาบหนู. แก่นเกษตร, 45(1 พิเศษ), 1296-1302.

ศรัญญู ถนิมลักษณ์ ธัญญะ เตชะศีลพิทักษ์ พัฒนา สุขประเสริฐ พีรนุช จอมพุก และอนันต์ พิริยะภัทรกิจ. (2561). การชักนำให้เกิดการกลายพันธุ์ในบานไม่รู้โรยลูกผสมพันธุ์กลายโดยการฉายรังสีแกมมา. Thai Journal of Science and Technology, 7(1), 48-57.

สุพิชชา สิทธินิสัยสุข ธัญญะ เตชะศีลพิทักษ์ พีรนุช จอมพุก และณัฐพงค์ จันจุฬา. (2561). ผลของรังสีแกมมาแบบเฉียบพลันต่อต้นลินเดอร์เนียในสภาพปลอดเชื้อ. Thai Journal of Science and Technology, 7(2), 158-168.

หนึ่งฤทัย ด่านเขตร์แดน อนันต์ พิริยะภัทรกิจ ณัฐพงค์ จันจุฬา และคมกฤษณ์ แสงเงิน. (2564). ผลของรังสีแกมมาต่อการเจริญเติบโตและผลผลิตของบัวบกแหล่งปลูกอุบลราชธานี. วารสารวิชชา มหาวิทยาลัยราชภัฏนครศรีธรรมราช, 40(2), 106-117.

อรุณี วงศ์ปิยะสถิตย์ และนวลฉวี รุ่งธนเกียรติ. (2535). ผลของรังสีแกมมาต่อการเปลี่ยนแปลงลักษณะและสีดอกแพรเซี่ยงไฮ้. ใน รายงานการประชุมทางวิชาการ ครั้งที่ 30 สาขาพืช. กรุงเทพฯ.

Blagojevic, D., Lee, J., Brede, D.A., Lind, O.C., Yakovlev, I., Solhaug, K.A., Fossdal,C.G., Salbu, B. and Olsen, J.E. (2019). Comparative sensitivity to gamma radiation at the organismal, cell and DNA level in young plants of Norway spruce, Scots pine and Arabidopsis thaliana. Planta, 250, 1567-1590, doi: https://doi.org/10.1007/s00425-019-03250-y.

Cubas, P., Vincent, C. and Coen, E. (1999). An epigenetic mutation responsible for natural variation in floral symmetry. Nature, 401, 157-161, doi: https://doi.org/10.1038/43657.

Datta, S.K. and Chakrabarty, D. (2009). Management of chimera and in vitro mutagenesis for development of new flower color/shape and chlorophyll variegated mutants in chrysanthemum. In Shu, Q.Y. (Ed.). Induced plant mutations in the genomics era, pp. 303-305. Rome: Food and agriculture organization of the United Nations.

Din, A., Qadri, Z.A., Wani, M.A., Rather, Z.A., Iqbal, S., Malik, S.A., Hussain, P.R., Rafiq, S. and Nazki, I.T. (2020). Congenial in vitro γ-ray-induced mutagenesis underlying the diverse array of petal colours in chrysanthemum (Dendranthema grandiflorum kitam) cv. “Candid”. Biology and Life Sciences Forum, 4(1), 21-28, doi: https://doi.org/10.3390/IECPS2020-08780.

Hawthorn, L.R. and Pollard, L.H. (1954). Vegetable and flower seed productions. New York: The Blakiston company, Inc.

Indriyani, D. and Fiatin, H.I. (2015). Lethal dose 50 (LD50) of mungbean (Vigna radiata L. wilczek) cultivar Kampar. SABRAO Journal of Breeding and Genetics, 47(4), 510-516.

IAEA. (2022). FAO/IAEA mutant variety database. Retrieved 18 April 2022, from: https://mvd.iaea.org.

Kim, M., Cui, M.L., Cubas, P., Gillies, A., Lee, K., Chapman, M.A., Abbott, R.J. and Coen, E. (2008). Regulatory genes control a key morphological and ecological trait transferred between species. Science, 322(5904), 1116-1119, doi: https://doi.org/10.1126/science.1164371.

Okamura, M., Yasuno, N., Ohtsuka, M., Tanaka, A., Shikazono, N. and Hase, Y. (2003). Wide variety of flower-color and shape mutants regenerated from leaf cultures irradiated with ion beams. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 206, 574-578.

Pallavi, B., Nivas, S.K., Souza, L.D., Ganapathi, T.R. and Hegde, S. (2017). Gamma rays induced variations in seed germination, growth and phenotypic characteristics of Zinnia elegans var. Dreamland. Advances in Horticultural Science, 31(4), 267-273.

Rochanabanthit, P. and Jompuk, P. (2014). Effects of chronic gamma irradiation on shallot chromosomes (Allium Ascalonicum linn). Journal of Agricultural and Biological Science, 9(11), 367-374.

Sahariya, K., Kaushik, R.A., Khan, R. and Sarolia, D. (2017). Influence of gamma irradiation on flowering of gladiolus (Gladiolus hybrida L.). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 6(11), 1362-1368.

Songsri, P., Suriharn, B., Sanitchon, J., Srisawangwong, S. and Kesmala, T. (2011). Effects of gamma radiation on germination and growth characteristics of physic nut (Jatropha curcas L.). Journal of Biological Sciences, 11(3), 268-274.

Takahashi, N., Ogita, N., Takahashi, T., Taniguchi, S., Tanaka, M., Seki, M. and Umeda, M. (2019). A regulatory module controlling stress-induced cell cycle arrest in Arabidopsis. Elife, doi: https://doi.org/10.7554/elife.43944.

Tan, C., Zhang, X.Q., Wang, Y., Wu, D., Bellgard, M.I., Xu, Y., Shu, X., Zhou, G. and Li, C. (2019). Characterization of genome-wide variations induced by gamma-ray radiation in barley using RNA-Seq. BMC genomics, 20(1), doi: https://doi.org/10.1186/s12864-019-6182-3.

Van Harten, A.M. (1998). Mutation breeding: Theory and practical applications. United Kingdom: Cambridge university press.

Van Harten, A.M., Bouter, H. and Broertjes C. (1981). In vitro adventitious bud techniques for vegetative propagation and mutation breeding of potato (Solanum tuberosum L.) II. Significance for mutation breeding. Euphytica, 30(1), doi: https://doi.org/10.1007/BF00033653.

Wood, D.R. (1983). Crop breeding. Wisconsin: The American society of agronomy. Inc. and the crop science society of American Inc.

Zhou, G., Guo, J., Yang, J. and Yang, J. (2018). Effect of fertilizers on Cd accumulation and subcellular distribution of two cosmos species (Cosmos sulphureus and Cosmos bipinnata). International Journal of Phytoremediation, 20(9), 930-938.