60Co-γ射线对睡莲生物学效应的影响

为探究辐射对睡莲的生物学效应,对2个睡莲品种弗吉尼亚(Nymphaea Virginia)和奥毛斯特(N.Almost black)的块茎进行不同剂量的⁶⁰Co-γ射线辐射处理。结果表明,2个睡莲品种的存活率均随辐射剂量的增加而下降,半致死剂量分别为24.342和27.671 Gy。5~10 Gy 剂量⁶⁰Co-γ辐射处理使睡莲叶面积和浮叶数显著增加,20~40 Gy剂量⁶⁰Co-γ辐射处理使叶面积和浮叶数显著减少。2个睡莲品种的开花时间均随辐射剂量的增加而延迟,但整个花期长度无显著变化。10~40 Gy剂量⁶⁰Co-γ辐射处理显著降低了睡莲花径,但对睡莲开花率无显著影响。辐射处理导致2个睡莲品种的叶片均出现红棕色斑块、锯齿、皱缩、小孔、卷曲、黄化等变异,且红棕色斑块的面积随着辐射剂量的增加而增大。辐射处理使黑红色花品种奥毛斯特出现普遍的褪色现象,而白色花品种弗吉尼亚的花色未发生变异。此外,经⁶⁰Co-γ射线辐射处理后2个睡莲品种均出现了花型变异的现象。本研究结果为利用辐射诱变技术选育睡莲新品种奠定了基础。     

60Co-γ射线辐射对木薯组培苗的诱变效应

为探究⁶⁰Co-γ射线辐射对不同木薯品种组培苗的诱变效应,以2个木薯品种新选048和SC205离体单芽茎段为试验材料,以不同⁶⁰Co-γ射线辐射剂量(0、5、10、20、40 Gy)进行处理,观察比较不同辐射处理条件下组培苗的生长情况以及移栽后植株的生长状况。结果表明,随着⁶⁰Co-γ辐射剂量的增加,2个品种组培苗的生根率和萌发率均显著降低;新选048和SC205的半致死剂量分别为15.3 Gy和17.2 Gy。随着辐射剂量的增加,对继代组培苗及其生根苗的生长伤害程度逐渐加强,株高、生根率、移栽成活率等指标均显著降低。不同品种对⁶⁰Co-γ射线辐射的敏感程度存在差异,新选048的辐射敏感性更强。经⁶⁰Co-γ射线辐射后,2个木薯品种组培苗均出现叶柄颜色变异、叶形变异、黄化苗、矮化苗等不同程度的形态变异。经大田移栽后统计,新选048变异率为3.3%,SC205变异率为6.6%。对突变材料进行SSR分子标记检测发现,其中有3条引物可检测SC205对照与突变体材料在分子水平上的差异;5条引物可检测新选048对照与突变体材料在分子水平上的差异。本研究结果为利用⁶⁰Co-γ射线辐射诱变创造木薯新种质以及木薯诱变育种奠定了一定的理论基础。     

60Co-γ射线辐射对金花菜种子生物学效应的影响

为探明⁶⁰Co-γ射线辐射对金花菜(Medicago polymorpha L.)种子的生物学影响,本研究以金花菜干种子为材料,设置不同剂量(0、400、600、800、1 000、1 200 Gy)辐射处理,测定了发芽率、植株存活率、幼苗株高、分枝数、开花数量、荚果数量等指标,利用直线回归方程计算金花菜干种子的半致死剂量(LD₅₀)。结果表明,辐射剂量为400 Gy可显著提高金花菜种子的发芽率,发芽率随着辐射剂量的增加(400~1 200 Gy)逐渐降低;辐射剂量与成活率、幼苗株高、分枝数呈显著负相关;低剂量(≤600 Gy)可促进金花菜的种子萌发、生长和结实,高剂量(>600 Gy)则抑制金花菜的生长和结实;金花菜干种子辐射的LD₅₀为580 Gy。本研究结果为金花菜诱变育种提供了理论参考。     

60Co-γ射线对莲子的辐射效应及狭瓣变异株的形态分析

为了解γ射线对荷花(Nelumbo Adans.)野生型和栽培品种莲子的辐射效应及其差异,本研究利用不同剂量⁶⁰Co-γ射线对野生型荷花微山红(N. nucifera Weishan Hong)和50个栽培品种的莲子进行辐射处理。结果表明,微山红莲子的钱叶展开数量、生根效果和存活率在320 Gy处理下急剧下降,750和1 000 Gy处理严重抑制了莲子的钱叶发育,幼苗存活率分别为0.6%和0。利用线性回归方程,计算微山红野生型莲子和其他品种莲子的半致死剂量分别为192和173 Gy,即两者对⁶⁰Co-γ射线的耐受性存在19 Gy剂量差异。基于1 150粒微山红莲子的辐射处理,筛选得到1株花被片狭长的变异个体,以此培育为新品种辰山飞燕。该品种花被片宽长比均值为0.31,显著小于野生型(0.44),且其花被片数量、花密度及立叶密度也显著降低。后续荷花辐射育种及突变体筛选时,野生型和栽培品种莲子的辐射剂量范围建议分别参考150~200 Gy和130~180 Gy。本研究为荷花产业中利用γ射线大规模辐射莲子创制新种质提供了技术参考,也为荷花瓣形育种提供了良好亲本。     

60Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下胡杨种子萌发的影响

为探讨不同辐射剂量对胡杨种子萌发的影响,筛选有助于提高胡杨种子耐盐性的辐射剂量,以新疆甘家湖采集的胡杨种子为材料,进行⁶⁰Co-γ射线辐射处理,辐射剂量分别为0(CK)、50、100、150、200 Gy,研究辐射处理对不同NaCl浓度胁迫(0、25、50、150、250、300 mmol·L^-1)下胡杨种子各发芽指标值和累计发芽率的影响。结果表明,在150 Gy辐射处理下,不同NaCl浓度胁迫下的平均发芽率、平均发芽势及平均相对发芽率高于其他处理,且相对盐害率降低;不同⁶⁰Co-γ辐射处理下的胡杨种子相对发芽率与NaCl浓度间存在极显著负相关关系;⁶⁰Co-γ射线辐射对NaCl胁迫下种子萌发的耐盐临界浓度为119~181 mmol·L^-1;150 Gy为有助于提高胡杨种子耐盐性能的最适辐射剂量。本研究结果为胡杨种子的辐射育种技术的应用提供了一定的理论依据和技术支撑。     

60Co-γ辐照结合1-MCP处理对蓝莓贮藏品质的影响

为研究⁶⁰Co-γ辐照结合1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对蓝莓贮藏品质的影响,以粉蓝蓝莓为试验材料,对采后蓝莓生理指标、营养指标及相关酶活性进行测定,研究0±0.5℃条件下6种处理(1.5 kGy辐照处理记为A、2.5 kGy辐照处理记为B、1.5 kGy辐照+1 μL·L^-1 1-MCP 处理记为C、2.5 kGy辐照+1 μL·L^-1 1-MCP处理记为D、1 μL·L^-1 1-MCP处理记为E,不进行任何处理记为F)对蓝莓贮藏品质的影响。结果表明,与对照(F)比较,4种处理(A、C、D、E)均能够抑制果实腐烂率的上升和风味指数的下降,延缓果实的生理代谢,更好地保持果实的营养品质和酶活性,而2.5 kGy辐照处理(B)降低了果实的硬度、L^*值、可溶性固形物含量和花色苷含量,加快了果实多聚半乳糖醛酸酶活性的上升。其中,在贮藏80 d时,A、B、C、D、E、F组蓝莓的腐烂率分别为24.94%、38.36%、13.87%、30.78%、22.96%和48.38%。因此,1.5 kGy ⁶⁰Co-γ辐照结合1 μL·L^-1 1-MCP处理蓝莓对果实的贮藏效果最好。本研究结果为蓝莓的贮藏保鲜提供了新思路。     

60Co-γ射线辐射对4种百合的诱变效应

为了探究⁶⁰Co-γ射线辐射对百合的诱变效应,以卷丹百合、金百合、湖北百合、岷江百合鳞茎为试验材料,采用不同剂量(0、2、4、6 Gy)⁶⁰Co-γ射线进行辐射处理,统计分析其辐射后的出苗率、性状表现、生理生化指标及变异状况。结果表明,随着辐射剂量的增加,金百合、湖北百合、岷江百合的出苗率、株高、开花率、产量均较对照降低。卷丹百合在辐射剂量为2 Gy时与对照差异不显著;而辐射剂量为4 Gy时,4个百合品种出苗率与对照相比差异显著;辐射剂量达到6 Gy时,鳞茎均未出苗。2 Gy辐射处理对4个百合品种植株的叶绿素含量影响较小,4 Gy处理时叶绿素含量则下降;所有品种超氧物歧化酶(SOD)活性均先升高后降低,丙二醛(MDA)含量均逐渐增强。随着辐射剂量的增加,卷丹百合的可溶性糖含量先升高后降低,其他品种的可溶性糖含量逐渐增加。金百合、湖北百合、岷江百合适宜辐射剂量分别为2~4 Gy、2 Gy、2 Gy,而卷丹百合在本试验中未找到适宜辐射剂量。本研究为百合的辐射育种提供了一定的技术参考。     

60Co-γ射线辐射水稻小RNA测序变异分析

为探讨γ射线辐射引起水稻损伤效应的小RNA变异,采用0、300和400 Gy的⁶⁰Co-γ射线辐射处理水稻高粳糯种子,利用Illumina HiSeq^TM 2500高通量测序平台对辐射后的高粳糯三叶期叶片进行小RNA测序。结果显示,0 Gy(对照)组共获得7 395 578个小RNA,254个已知miRNA成熟序列,26个新miRNA成熟序列;300 Gy剂量组(Gy3)共获得10 315 701个小RNA,265个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列;400 Gy剂量组(Gy4)共获得6 469 869个小RNA,261个已知miRNA成熟序列,29个新miRNA成熟序列。GO富集分析显示,Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程、细胞组分和分子功能三大类共58个小类,其中涉及分子功能的基因最多。Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到生物过程和分子功能两大类共7个小类,以离子结合、过渡金属离子结合和氧化还原酶活性占主要比例。KEGG富集分析显示前20条显著富集途径,Gy3 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因富集到植物病原互作最高,富集最显著的是植物昼夜节律。Gy4 vs CK组差异miRNAs对应的候选基因组富集到代谢途径最高,富集最显著的是甘油磷脂代谢和醚脂类代谢,Gy3 vs Gy4组差异miRNAs对应的候选基因富集到甘油磷脂代谢、真核生物的核糖体发生和内吞作用三个途径最高,富集最显著的是醚脂类代谢。本研究从RNA水平为辐射诱变水稻引起当代的苗期损伤效应提供了新见解。     

60Co-γ辐照对花生过敏原Ara h 2蛋白构象及致敏活性的影响

为探讨辐照处理对花生Ara h 2蛋白结构与致敏活性的影响,采用不同剂量⁶⁰Co-γ辐照处理分离纯化所得到的花生过敏原Ara h 2蛋白,结合紫外扫描光谱、圆二色谱(CD)和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)评估辐照处理后Ara h 2蛋白的结构变化,并用免疫印迹法和间接酶联免疫吸附法检测辐照处理后Ara h 2的抗原性变化。结果表明,⁶⁰Co-γ辐照处理可以显著改变花生Ara h 2蛋白的构象,使其降解、发生交联。随着辐照剂量的增大,Ara h 2蛋白与抗体的结合能力呈逐渐下降趋势,且与蛋白紫外吸光度的增强和α-螺旋含量的降低呈现良好的相关性。当辐照剂量为10 kGy时,可基本破坏 Ara h 2 蛋白的结构和免疫活性。⁶⁰Co-γ辐照处理可以有效降低花生过敏原 Ara h 2 蛋白的致敏性,这为花生脱敏技术的研究提供了新思路。     

60Co-γ射线辐射对翠冠和玉露香梨枝条的生物损伤效应

为探明⁶⁰Co-γ射线辐射对梨枝条的生物损伤效应,以翠冠和玉露香梨的一年生休眠期枝条为试验材料,以不同剂量(0、20、30、40、50 Gy)的⁶⁰Co-γ射线对枝条进行辐射处理,研究不同辐射剂量对梨枝条接穗嫁接成活率及生物损伤效应的影响。结果表明,随着辐射剂量的增加,梨枝条嫁接成活率逐渐降低,梨叶片出现畸形,枝条出现二叉枝和多叉枝。对不同辐射处理的枝条萌发叶片的相对叶绿素(SPAD)含量进行主成分(PCA)和偏最小二乘判别分析(PLSS-DA),发现所有辐射处理均对翠冠梨产生了较大的影响,其中20、40 Gy 2个处理对玉露香梨影响最大。此外,经过⁶⁰Co-γ诱变处理的玉露香梨叶片易受炭疽病病菌侵害。本研究结果为今后利用⁶⁰Co-γ射线辐射诱变技术提高梨遗传多样性、创造新的种质材料、加快选育优良新品种提供了理论依据。     

60Co-γ辐照模式下玉米中赤霉烯酮和品质的变化及对绵羊定时人工授精的影响

为研究经赤霉烯酮(ZEN)自然污染与⁶⁰Co-γ辐照处理后的玉米对绵羊定时人工授精中澳洲白种公羊、湖羊母羊的生殖性能的影响,本试验选取含ZEN玉米样本,分别用0、3、5、8、10 kGy剂量的⁶⁰Co-γ辐照,并测定辐照后玉米主要营养成分变化。然后分别将未污染玉米(Ⅰ对照组)、经10 kGy ⁶⁰Co-γ辐照的污染玉米(试验Ⅱ组)、污染玉米(试验Ⅲ组)饲喂定时人工授精的绵羊,检测澳洲白种公羊的精液质量,测定湖羊母羊的繁殖性能指标。结果表明,未经⁶⁰Co-γ辐照的玉米含ZEN 2 153 μg·kg^-1,在10 kGy ⁶⁰Co-γ辐照剂量下,玉米中ZEN降解率为83.7%;当⁶⁰Co-γ辐照剂量低于10 kGy时,玉米淀粉表面结构无变化,主要营养成分无显著变化。试验Ⅱ组澳洲白种公羊的采精量、精子活力、精子密度与试验Ⅲ组相比显著升高(P<0.05),与Ⅰ对照组相比无显著差异(P>0.05);试验Ⅲ组澳洲白种公羊第30天精子畸形率与试验Ⅱ组、Ⅰ对照组相比均显著升高(P<0.05),显微镜下观察可见双尾精子、双头精子、无尾精子等现象,其中双尾精子头部、尾部不完整;试验Ⅱ组湖羊母羊同期发情率、受胎率、产羔率和羔羊始重等指标与试验Ⅲ组相比显著升高(P<0.05),与Ⅰ对照组无显著差异(P>0.05)。综上,使用经10 kGy ⁶⁰Co-γ辐照后ZEN含量低于2 153 μg·kg^-1的玉米饲喂繁育绵羊,对绵羊定时人工授精无不利影响。本研究结果为⁶⁰Co-γ辐照模式下玉米中赤霉烯酮和品质的变化对绵羊定时人工授精的影响研究提供了理论依据。     

60Co-γ辐射及PEG胁迫对桑树幼苗生理特性和相关基因表达的影响

为了探究不同剂量⁶⁰Co-γ辐射和聚乙二醇(PEG)胁迫对桑树幼苗生理特性的影响,筛选有助于增强桑树抗旱性的辐射剂量,以桑树品种桂优12号为试验材料,对种子进行不同剂量(0、100、200、300、400 Gy)⁶⁰Co-γ辐射,用10% PEG模拟干旱胁迫,测定胁迫下桑树幼苗叶片和根部质膜相对透性,丙二醛(MDA)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,可溶性蛋白和脯氨酸含量,分析氧化物酶基因POD1、超氧化物歧化酶基因sodC和脯氨酸合成关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶基因P5CS的表达水平。结果表明,低剂量⁶⁰Co-γ辐射(≤200 Gy)能够降低桑树幼苗叶片和根中质膜相对透性和MDA含量,提高SOD、POD、CAT活性,增加可溶性蛋白、脯氨酸含量,POD1、sodC、P5CS表达上调,桑树幼苗抗旱性提高;而高剂量⁶⁰Co-γ辐射(≥300 Gy)则加剧了胁迫伤害。综合分析,以200 Gy⁶⁰Co-γ辐射的种子抗旱性最强。本研究为桑树旱地栽培及育种提供了理论参考。