氮和碳离子对甜菊的诱变效应

用60～100keV氮离子和75keV碳离子的不同剂量注入甜菊干种子,并与γ射线进行比较,研究其M_1代生物学效应和M_2代突变。结果表明,离子束能诱发甜菊染色体结构变异,抑制有丝分裂活动,随着注入离子的能量和剂量提高,染色体畸变细胞率呈增加趋     

氮和碳离子对甜菊的诱变效应

用60～100keV氮离子和75keV碳离子的不同剂量注入甜菊干种子,并与γ射线进行比较,研究其M_1代生物学效应和M_2代突变。结果表明,离子束能诱发甜菊染色体结构变异,抑制有丝分裂活动。随着注入离子的能量和剂量提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势。有丝分裂的剂量效应不明显,其能量效应表现在75keV与60和100kev的差异。离子束对甜菊的M_1损伤效应低于γ射线的,而诱发的M_2突变高于γ射线的。碳离子诱发的染色体畸变细胞率和M_2有益突变频率均高于氮离子的。离子注入杂交一代丰_1×日原和日原×丰_2的诱变效应大于济宁和丰_2。     

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。     

不同剂量中子辐射胡麻种子的M_1和M_2代生物学效应研究

利用~(252)Cf源发射的中子对胡麻(Linum usitatissimum L.)干种子进行辐射,研究了在不同中子吸收剂量情况下,胡麻M_1和M_2代生长期性状产生的辐射生物效应。结果表明,辐射生物效应与中子剂量之间存在着关联,较低剂量(2.55 Gy和4.33 Gy)的中子辐射对M_1代胡麻苗期株高的生长有显著的促进作用;低剂量(0.24-4.33 Gy)的中子辐射具有促使M_1和M_2代胡麻侧芽发生的效应,且存在最佳促进剂量。胡麻M_1和M_2代所产生的辐射生物效应之间存在着差异,较低剂量(1.12-4.33 Gy)的中子辐射可以促进M_1代胡麻出苗而抑制M_2代胡麻出苗,M_1、M_2代胡麻的株高和分枝的发育均出现了相似的促进效应,但M_2代比M_1代有所减弱。     

杂交与辐射相结合在小麦育种中的应用研究

以冬小麦作试验,用~(60)Co照射其F-0和F_1的干种子,调查了M_1的生物学效应和M_2的变异频率及有效类型,并统计了M_2、M_3、M_4的入选率。结果表明,杂交与辐射相结合复合处理的变异率比单纯杂交处理的提高了6～44％,有益类型增加了13～34％,入选率提高了6～70％。从而选育出了高产及高蛋白的品系。由此表明,杂交与辐射相结合是提高小麦育种效果的一种有效方法。     

杂交与辐射相结合在小麦育种中的应用研究

以冬小麦作试验,用~(60)Co照射其F_0和F_1的干种子,调查了M_1的生物学效应和M_2的变异频率及有效类型,并统计了M_2、M_3、M_4的入选率。结果表明,杂交与辐射相结合复合处理的变异率比单纯杂交处理的提高了6～44％,有益类型增加了13～34％,入选率提高了6～70％。从而选育出了高产及高蛋白的品系。由此表明,杂交与辐射相结合是提高小麦育种效果的一种有效方法。     

~(60)Coγ射线与EMS复合处理小麦的诱变效应

采用多种处理组合、处理方法以及多种生物学指标,探讨了γ射线与EMS复合处理小麦的诱变效应。试验结果表明:γ射线与EMS复合处理的M_1代损伤随处理剂量的增加而增大,呈累加效应或协同效应。M_1代植株的生物学损伤与幼苗高度及幼苗根尖微核细胞密切相关。γ射线与EMS复合处理比单一处理提高了M_2代诱变效应。适宜的剂量组合可增加M_2代形态突变频率,扩大突变谱,并可增加某些数量性状的变异幅度。其中5.16C/kg的γ射线+0.31%EMS是比较理想的剂量。在复合处理中,可以M_1代幼苗根尖单微核细胞率估测M_2代的诱变效应。     

提高小麦辐射诱变率的研究

为了提高小麦辐射育种的效果,设计了此试验,本试验主要从三个方进行研究。①复合处理,在用γ射线辐照之后,再用VFL-14型微波发生器处理5～15min。②在氮气条件下辐照干种子。③种子先用油菜籽液浸泡、凉干后再辐照。观察了受辐照后的M_1的生物学效应,调查了M_2的突变频率和突变体类型,结果表明:三种方法的共同特点是,减轻M_1的辐 射损伤,提高成株率10～300%。保证了足够的M_1的植株。其M_2的突变频率提高20～100%,增加了选择的机率,故此法是行之有效的。     

辐照小麦花粉、子房、植株诱发突变研究

以小麦作材料,用钴-60γ射线照射小麦花粉、子房、孕穗期植株、抽穗期植珠、花末期植株,计算了当代结实率,调查了M_1大田植株成活率和M_2的突变频率以及突变体分类。结果表明,辐照小麦活体,其适宜照射量为0.206～0.516C/kg(800～2000R),比照射小麦干种子低了十倍,其突变频率,有益突变频率、有益突变体百分比分别比辐照小麦干种子提高50～57％,22～34％和83～127％。在同一照射量内,小照射量率比大照射量率的辐射效应明显。适宜的照射量率为每分钟7.74～12.9mC/kg(30～50R)。     

辐照小麦花粉、子房、植株诱发突变研究

以小麦作材料,用钻-60γ射线照射小麦花粉、子房、孕穗期植株、抽穗期植珠、花末期植株,计算了当代结实率,调查了M_1大田植株成活率和M_2的突变频率以及突变体分类。结果表明,辐照小麦活体,其适宜照射量为0.206～0.516C/kg(800～2000R),比照射小麦干种子低10个数量级,其突变频率,有益突变频率、有益突变体百分比分别比辐照小麦干种子提高50～57％,22～34％和83～127％。在同一照射量内,小照射量率比大照射量率的辐射效应明显。适宜的照射量率为每分钟7.74～12.9mC/kg(30～50R)。     

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。     

放射性钴在小麦-土壤系统中的迁移动力学

研究了^60Co在小麦－土壤系统中的迁移、消长和分配动态。结果表明,进入土壤表面的^60Co将在系统内发生迁移。小麦植株中^60Co比活度起初随时间迅速增高,在达到某一最大值后开始下降;小麦各部位中^60Co比活度的大小顺序为：麦根＞麦秸＞麦壳＞麦粒。土壤中^60Co主要滞留于表层5cm,其比活度与距土表深度呈单项指数负相关;小麦对土壤中的^60Co具有一定的富集能力。     

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。     

可移动式高活度废放射源整备装置的示范性验证

在高活度废放射源、整备场地、整备装置、监测仪器、人员和文件准备的基础上,利用自行研制的国内第1套可移动式高活度废放射源整备装置,顺利完成了活度为3.71×1013Bq的60Co废放射源的示范整备和回取作业。整备方案考虑了废放射源整备后的安全、可回取和体积最小化等原则,以及国内废放射源地坑式贮存现状。在整备过程中,将29枚高活度60Co废放射源从原始容器中取出后封装在螺纹封装管中,再将多根封装管放入薄壁盛装容器中,最后将盛装容器放入长期贮存容器中。在回取过程中,将已整备的多枚高活度60Co废放射源恢复原状,放入原始容器。在整备过程中,整备装置外表面剂量率1.56μGy/h~4.48μGy/h,装置顶盖外表面剂量率4.23μGy/h～14.8μGy/h;距整备装置外墙10 m处的剂量率1.20μGy/h~1.84μGy/h;整备操作人员最大个人受照剂量5.4μSv,平均个人受照剂量3.0μSv。在废放射源整备和回取作业过程中,以及作业以后,整备装置工况良好。     

Radiation dose effects on the morphological development of Mi generation pea(Pisum sativum)

We irradiated pea seeds with neutrons from a 252Cf source and studied the radiation dose effects on various morphological development parameters during the growth of M1 generation peas.We found that in the dose range of 0.51-9.27 Gy,with the increase in neutron-ab-sorbed dose,the morphological development parameters of M1 generation peas at the initial seedling stage showed an obvious trend with three fluctuations.With the develop-ment of pea,this trend gradually weakened.Further anal-ysis and verification showed that the main trend in the M1 generation of pea seeds was an inhibitory effect induced by neutron irradiation and there was a good linear correlation between the inhibitory effect and neutron absorption dose.We successfully demonstrated the background removal of mutant plants and defined morphological development parameters for peas that match the overall development of plants.Our results will positively impact neutron mutation breeding and automatic agriculture.     

中能氮离子束辐照小麦种子产生自由基的研究

用ＥＳＲ波谱术研究了室温下中能氮离子辐照小麦种子产生的自由基，发现氮离子贯穿和注入小麦种子产生的自由基浓度随剂量的变化具有不同的特征。对氮离子贯穿小麦种子产生的自由基浓度随剂量率的变化规律也进行了研究。     

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.     

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.     

~(60)Co γ射线对糖多孢红霉菌的重复诱变研究

糖多孢红霉菌963是60Co γ射线对糖多孢红霉菌M诱变筛选获得的具有抑菌活性的突变株。本实验采用60Co γ射线对糖多孢红霉菌963进行诱变,研究了重复诱变效应。结果表明,各个辐照剂量下,突变株963的致死率均低于出发菌株M。重复诱变后,菌株的形态变异率达24.1‰,比以M菌株作为出发菌株的单次诱变提高了4.8倍。实验获得了1株产物抑菌活性增强的突变株,其抑菌活性比菌株963提高了40%,正突变率为2.01‰,比单次诱变提高了20.36%。采用重复诱变的方法,总体变异丰富,菌株的形态变异率和正突变率显著提高,有利于提高诱变育种工作的筛选效率。     

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.