碳离子束辐照大豆当代诱变效应及褐皮突变体的初步研究

利用不同剂量碳离子束辐照大豆"合丰55"干种子,通过对表型、株高、分枝数及产量相关性状的考察以及DNA指纹图谱分析探索离子束辐照大豆的当代诱变效应。结果表明离子束诱变大豆M1代田间出现多种变异表型,辐照处理对M1代株高和分枝数有抑制作用,单株荚数、单株粒数、单株粒重及百粒重随着辐照剂量的增加呈现先降低后升高再降低的趋势,但这些变异与对照相比并未达到显著水平。大豆种子经辐照后M1代筛选到1株褐皮突变体,种皮颜色由黄色变为褐色,而且这种变异在M2代能够稳定遗传。运用随机扩增多态性(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对其DNA多态性进行研究发现,辐照后突变体DNA与对照相比扩增条带或增加或减少,相似性系数为0.9513。综合结果表明,碳离子束辐照对大豆当代产生了一定的诱变效应,不仅造成了农艺性状的变异,而且使DNA水平也发生了明显的变化。     

碳离子辐射大丽花矮化突变体的RAPD分析

大丽花经兰州重离子加速器提供的80MeV／u12C6＋离子束辐照后产生矮化突变体,用随机扩增多态性（Random Amplified Polymorphic,RAPD）DNA技术对野生型和突变体进行检测分析。结果表明,在所用的25条引物中,1．80×10^8／cm2剂量辐照后有18条引物扩增出现多态性片断,扩增条带多态率19．57％;1．08×10^8／cm2剂量辐照后仅有6条引物扩增出现多态性片断,扩增条带多态率5．76％。用]accard公式对扩增产物进行统计分析,结果表明,两种剂量c6＋辐照后与对照相似性系数分别为0．65和0．92。高剂量辐射后DNA易发生突变,在品种改良和诱变育种中相对较高剂量的选择可能更为有效。     

重离子束辐照对苜蓿外植体离体培养的影响及下胚轴再生体的RAPD分析

采用初始能量为100 MeV/u的重离子束12C6 对紫花苜蓿下胚轴及子叶外植体进行辐照处理,研究重离子辐照对愈伤组织诱导状态及诱导率、愈伤组织相对生长率、体细胞胚诱导率及植株再生的影响.结果表明,重离子辐照对下胚轴及子叶愈伤组织的诱导具有抑制作用,且出愈率随着辐照剂量的增大而降低;在继代培养过程中,其愈伤组织相对生长率均高于对照组,外植体本身对重离子辐照所造成的损伤具有恢复能力;辐照处理对体细胞胚胎诱导也有影响,30Gy时,下胚轴诱导的体细胞胚胎发生较对照组早,数量多,较早地得到再生植株;而50 Gy时,所得到的体细胞胚未能发育成再生植株.同时应用随机扩增多态性DNA (Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对重离子辐照处理下胚轴所得再生植株进行检测分析,结果表明:所采用的20条随机引物中有11条在对照及处理组所得再生植株之间扩增出差异性多态条带,表明了重离子辐照引起苜蓿再生植株基因组DNA发生变异.     

12C6+重离子辐照胡麻种子初步研究

本文研究了6×108 cm-2、1.8×109 cm-2和3.6×109 cm-2的12C6 重离子束辐照对胡麻种子M1代生物学性状和DNA分子多态性等方面的影响.6×108 cm-2辐照处理可引起胡麻发芽率提高,促进植株株高,增强花粉活力.同时辐照处理使胡麻种子千粒重和含油量有不同程度提高,辐射剂量越高,两者数值越大,3.6×109cm-2辐射剂量的胡麻种子千粒重和含油量与对照组的相比分别高出了16.5%和19.9%,此外在此剂量处发现了花粉发生了形态变化.辐照处理对胡麻DNA分子也产生了影响,筛选出的14个随机引物可以扩增出清晰、稳定、重复性好的DNA片段,有52个是多态性DNA片段,比率为52.5%.     

重离子辐照育种对西蓝花幼苗生长及生理特性的影响

西蓝花（Brassica oleracea var. italica）是我国重要的蔬菜作物之一,其种子主要源于进口,亟需开发属于我国的创新型品种。为探究高能重离子束对西蓝花的当代生物学效应,本研究采用碳离子束辐照西蓝花种子,检测其幼苗期的生长指标、抗氧化酶活性、光合指标和叶绿素荧光等参数。结果表明：100～500 Gy的辐照对种子的萌发没有显著影响,600 Gy显著抑制其萌发。100～600 Gy辐照后根长、芽长、苗高、叶面积总体上随剂量增加而降低。碳离子束辐照西蓝花的半致死剂量（Median lethal dose, LD50）为415.89 Gy,使根长减半的剂量为495.12 Gy。辐照后幼苗的超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）和过氧化物酶（Peroxidase, POD）活性均高于对照,过氧化氢酶（Catalase,CAT）的活性低于对照,400 Gy辐照后丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量显著升高。随吸收剂量的增加光合色素（叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素）呈现先升高再降低的趋势,最高值出现在300 Gy处。净光合作用、蒸腾速...     

12C6+离子束辐照对小麦种子萌发、幼苗生长及存活的影响

采用12C6+离子束对小麦(Triticum aestivum L)种子进行不同剂量(0、10、20、30、60、120、150和200 Gy)辐照处理,考察种子萌发率、幼苗根长及株高、有丝分裂活动及存活率等生物学特性。结果表明:试验剂量范围内,大多数种子能够正常萌发;低剂量(10 Gy和20 Gy)辐照对幼苗生长具有促进作用,而高剂量辐照则表现出明显的抑制作用;根的生长与分生组织细胞有丝分裂指数密切相关,低剂量时有丝分裂指数略有增加,而高剂量则相反,分裂细胞被选择性阻滞在中期和后期。存活率曲线呈"抛物线"状,半致死剂量(LD50)为55Gy。     

12C6+重离子辐照油菜诱变效应研究

用30Gy、90Gy和180Gy12C6 重离子辐照油菜干种子,研究其对油菜M1代的诱变效应.结果表明不同剂量12C6 重离子辐照使油菜的出苗率、株高和开花率有不同程度的提高,并使开花期提早;30Gy辐照使单株角果数和单株产量有了一定程度的提高;三种辐照剂量都造成了花粉生活力、千粒重和含油量的降低.RAPD扩增结果表明,42个随机引物中有13个引物扩增出差异条带,30Gy、90Gy和180Gy引起的RAPD变异率分别为22.1%、23.7%和36.2%.研究表明,12C6 重离子辐射能有效地引起油菜DNA序列发生改变,从而诱导基因变异,为油菜育种提供丰富的种质材料.     

SOD对γ射线辐照枯草芽孢杆菌的保护效应研究

为了考查外源SOD对γ射线辐照微生物的保护效应,选用不同剂量γ射线辐照外源SOD处理过的枯草芽孢杆菌营养体,采用平板计数法考查辐照后的细胞存活率,黄嘌呤氧化法检测胞内SOD活性,脉冲场凝胶电泳分析DNA双链断裂水平的变化.结果表明,不同浓度外源SOD均可使γ射线辐照后的细胞存活率明显增加;营养体胞内残留SOD活性与外源SOD浓度以及辐照剂量之间的关系没有明显的变化规律;外加SOD使细胞DNA.双链断裂水平(PR)显著下降.并且细胞存活率和PR值随外源SOD浓度以及辐照剂量变化的趋势基本一致.研究结果显示外源SOD在γ射线辐照中对枯草芽孢杆菌有保护效应,且SOD的保护效应与其浓度呈一定相关.     

用随机扩增多态性DNA技术对重离子辐照大丽花花色突变体的初步研究

品系为"大雪青"的大丽花幼枝,经兰州重离子加速器提供的80MeV/u 12C6 辐照后,种植在甘肃省定西市临洮新兴花卉公司基地.辐照8Gy的幼枝有一株花色突变体,用随机扩增多态性DNA(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对突变体和野生型进行检测分析.琼脂糖凝胶电泳结果表明,所用的10条引物中,有7条引物共扩增出78条带,其中5条引物扩增出了11条多态性片段,从而在DNA水平上证实了两者之间存在着差异,为进一步探讨重离子诱变机理打下基础.     

玉米双胚苗及其随机多态性DNA分析

利用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器产生的12C重离子辐照玉米自交系478干种子,在经20 Gy剂量辐射的M1代中产生了一株双胚苗.应用随机多态性DNA(RAPD)分析技术,观测到双胚苗的大、小苗之间及其与亲本自交系478在RAPD指纹上存在着差异,从分子水平上初步证实了双胚苗为自交系478的变异类型.     

Biological effects of implantation and penetration of nitrogen ion beams on wheat seeds

The biological effects of wheat seeds irradiated by 48MeV/u and 20MeV/u ^14N^7 beams are studied,respectively.The results show.both penetration and implantation of heavy ions can significantly inhibit growing pwer(height of plant stem)of wheat seeds.The greater dose is ,the weaker growing power is,and the implantation influence on growing power is stronger than the penetration;a great variety of chromosomal aberrations were observed in root tip cells of irradiated seeds and the aberration frequencies were several hundred times higher than that of the corresponding control;it has been proved by 3H-TdR incorporation test that unscheduled DNA synthesis exists in irradiated wheat seed embryos.It is found by ESR spectroscopy that the variation of free radical concentration with total dose has different features for the pentrated and implanted seeds.     

快中子辐照玉米自交系的细胞学效应及后代变异

为了探索快中子辐照玉米的细胞学效应及后代变异,为玉米种质创新及品种改良提供有益的种质资源,本实验采用低剂量(0.36~4.19 Gy)的快中子辐照玉米自交系LY8405和PH6WC干种子。结果表明:两个自交系根尖细胞有丝分裂指数均随吸收剂量的增加而降低;核畸变率随吸收剂量的增加而升高;吸收剂量4.19Gy对自交系LY8405的M1染色体分裂行为影响效应最为明显,2.48 Gy对自交系PH6WC的M_1染色体分裂行为影响效应次之;辐照M_2、M_3代突变类型包括株型、叶色、穗形、株高、籽粒形状及大小等;生物学和细胞学效应表明,2.48~4.19 Gy的吸收剂量是0.36~4.19 Gy范围内快中子辐照选育玉米突变体的适宜剂量。     

电子束对大麦的诱变效应研究互Ⅰ．对M_1和M_2的效应

采用１００—３００Ｇｙ辐照处理１３个大麦品种（系）的风干种子，Ｍ１代产生明显的生物学辐射损伤，表现在苗的高度降低，第一叶片长度和根的长度变短，植物存活率和结实率下降。电子束诱变的适宜剂量一般为１００—２００Ｇｙ，在此剂量范围内，Ｍ２代突变频率为０．２７６％－３．８４％，除出现多种叶绿素缺陷突变外，还出现植株生长习性、株高、叶型、穗型、穗长，芒型、早熟性及茎叶蜡质减少等形态或生理性状突变，表现电子束对大麦具有诱变类型丰富、突变谱广的特点。同一种诱变处理的Ｍ１结实率高低的不同类型还会影响到Ｍ２形态突变的类型。     

碳离子束对甜高梁辐射诱变的当代效应

利用兰州重离子加速器提供的中能碳离子束对甜高高粱品种BJ0601和BJ0602进行了不同剂量的辐照处理，以期选育出生物学产量高、汁液糖锤度高及抗逆性强的品种。当代田间试验结果表明：（1）甜高梁在田间的存活曲线均呈“类马鞍型”，随着剂量的增加，其存活率先降后升再下降；（2）随着辐照剂量的变化，其茎秆亩产量、糖锤度和对照相比，均发生了明显的变化；（3）经过碳离子束辐照，出现了株高、单秆重、糖锤度高、早熟、茎粗等突变类型，为进一步的品种选育和诱变机理研究奠定基础。     

Effects of low-vacuum helium cold plasma treatment on seed germination,plant growth and yield of oilseed rape

The effects of low-vacuum helium cold plasma treatment on the seed germination,plant growth and yield of oilseed rape(Brassica napus L.cv.Zhongshuang 9) were investigated.Seeds were exposed to low-vacuum helium cold plasma ranging from 0–120 W for 15 s.Cold plasma increased the germination,plant growth and yield of oilseed rape,and the treatment of 100 W provided the best result.The germination rate,germination and vigor indices,and uniformity of emergence were improved by cold plasma treatment.Cold plasma raised the relative conductivity and water uptake,and reduced the apparent contact angle.The characteristics of plant growth,including plant height,stem diameter,dry weights of shoot and root at the seedling,bolting and flowering stages were increased by the cold plasma treatment.Yield components,including pod numbers per plant and 1000 seed weights were increased by the cold plasma treatment.Furthermore,the yield per plant increased by 28.20%.These results suggest that cold plasma treatment has the potential to improve the yield of oilseed rape through the enhancement of permeability,wettability and capacity of water uptake of the seeds,seed germination and plant growth.     

离子注入对菲胁迫下的苜蓿萌发的影响

为研究离子注入对多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)修复植物的诱变效应,利用离子注入苜蓿草种,探讨了离子注入后苜蓿在不同含菲质量分数环境中的萌发率和芽根长度分布.结果发现,苜蓿萌发率随注入剂量的增大,呈“鞍形”曲线特征;以植物主根长度为诱变筛选条件,发现5×1015 c...     

Study on Screening of TaGA2ox1 Mutants in Wheat by Ion Beam Irradiation

As a kind of mutagen, ion beam irradiation can create abundant biological mutations. A population of about 2000 lines was generated by irradiating dry wheat seeds of XiaoYan 81 with low-energy nitrogen ion beams. The traits of the plant, such as height, spike type, fertility, stem color and awn length, were investigated. The mutation rate in terms of the plant height in M2 was 2.9%. Eighteen deletion mutants of TaGA2ox1 were obtained. Associate analysis showed that TaGA2ox1 was closely related to the plant height. Most of the TaGA2ox1-deleted mutants were higher than the control, suggesting that the biological function of TaGA2ox1 is similar to its homologues in other plants. These results demonstrate that ion beam irradiation is an efficient tool in the construction of a mutant library for wheat.     

氮离子束注入与贯穿小麦种子的生物效应初步研究

采用４７．９ＭｅＶ／ｕ和２０．４ＭｅＶ／ｕ１４Ｎ（７＋）离子束对小麦种子进行生物学效应研究。结果表明：１）重离子的贯穿和注入对小麦种子的生长势均有明显的抑制作用，剂量越大，抑制作用越强，而且注入作用高于贯穿；２）在种子的根尖细胞中出现的染色体畸变具有多种类型，畸变频率高于对照组１９８～５９２倍，而且注入比贯穿作用强；３）注入和贯穿处理两者同样有明显的诱变作用，可引起ＤＮＡ的损伤和修复     

氮离子注入不同基因型水稻的生物学效应研究

实验结果表明：不同基因型水稻材料Ｍ１代生理损伤，Ｍ２代叶绿素、株高及抽穗期突变频率和诱变效率均存在着较大的差异；Ｍ２代苗期叶绿素缺失突变频率和诱变效率高的材料，其抽穗期、株高突变频率和诱变效率并不一定高；用早熟、半矮秆突变体为母本选育的品种在氮离子注入时不但辐射敏感性差，同时未出现更早熟突变和高秆突变。