同步辐射(软X射线)对冬小麦的诱变效应及机理研究Ⅲ.辐照种子产生的自由基和辐照引起种胚DNA非按期合成的研究

应用电子自旋 (ESR)波谱术研究了同步辐射辐照种子产生的自由基及其与辐射损伤之间的关系。结果表明 ,同步辐射辐照的种子产生了大量的自由基 ,其种类、性质不同于γ射线 ,短寿命自由基 (小于 48h)产额高于γ射线 ,长寿命自由基 (大于48h)的稳定性大于γ射线。同步辐射自由基产额与辐照剂量呈线性关系。用3H TdR掺入法研究了受辐照种胚萌发早期DNA的合成动态 ,结果表明 ,同步辐射能够引起种胚DNA的损伤修复合成 ,其特点不同于γ射线。原冬 6号和北京41 1品种的DNA修复合成出现在种胚吸水后第一个正常的DNA合成峰之前 ,京冬8号品种出现在第一个小峰之后和 2个高峰之前     

质子对小麦的诱变效应及作用机理研究 Ⅱ质子处理对小麦种胚DNA损伤修复的影响

用3H TdR标记小麦种胚 ,研究了质子处理的种胚萌发早期DNA合成动态 ,并与γ射线辐照进行对比。表明质子处理能引起肿胚DNA损伤修复合成 ,即DNA非按期合成 ,京 41 1与原冬 977的修复复制峰期分别出现在正常的DNA合成峰期前 4h与 2h。以京 41 1为例 ,比较质子处理与γ射线辐照的种胚DNA损伤修复特点的差异 ,质子的DNA非按期合成峰期出现时间早于γ射线处理的 2h ,正常的DNA合成峰期晚于γ射线处理的 4h ,且在DNA非按期合成峰期后的DNA合成量明显低于γ射线。     

冬小麦杂合子诱变效应的研究

小麦合子期不同阶段的辐射敏感性有明显差异,敏感高峰出现在授粉后11—13小时。γ射线辐照杂合子可获得较高突变率,F_2M_2总突变频率比辐照干种子提高约2.6倍,有益突变频率提高37.5％,而且变异谱较宽。合子期内不同阶段的辐射敏感性与突变频率有紧密的对应关系,合子敏感期是诱变的适宜时期。胚培养有效地提高了F_1M_1的幼苗成活率。     

辐照对黄籽油菜种子活力、超氧物歧化酶活性和脂质过氧化作用的影响

用~(60)Coγ射线辐照2个杂交组合高世代材料中分离出的黄籽和黑籽甘蓝型油菜(Brassica napus L.)近等基因系种子,测定辐照前、后种子在发芽过程中的种子活力,超氧物歧化酶(SOD)和脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的变化。结果表明,辐照后,黄籽比黑籽的SOD活性上升幅度小,MDA含量上升幅度大,种子活力下降较多。黄籽油菜种子的辐射敏感性比黑籽强;油菜的辐射抗性或敏感性不仅与体内保护酶水平有关,也可能与种皮的特殊保护结构和保护物质有关。     

辐照小麦雌雄配子克服远缘杂交不亲和性的研究

用六倍体小黑麦“黑杂266”作母本,3个春小麦品种“龙辐30138”、“龙麦11号”、“龙辐10271”为父本进行远缘杂交,杂交前用~(60)Coγ射线600—1600rad活体慢照射雄配子或雌配子。通过对受精过程的切片观察,授粉后6小时,辐照雄配子的有61.70％的胚囊解体,辐照雌配子的为70.00％,未经辐照的为59.38％。辐照处理明显提高了杂种的结实率,但是,结实率随剂量的增加而下降。试验表明,辐照雌配子和雄配子的适宜剂量分别为600rad和800rad,但不同品种间辐射敏感性有很大差别。辐照对杂种籽粒的完好率有明显提高。应用组织培养技术进行胚挽救,可使有胚无胚乳杂种种子获得幼苗。     

栽培大麦辐射敏感性与进化的关系

大麦幼苗组织的过氧化物酶同工酶有3个酶带区,8条酶带。辐照后,在偏负极端出现一个新的酶带区,增加1—3条酶带。辐射剂量效应可用线性回归方程Y=A+BX拟合。大麦品种的过氧化物酶同工酶变化与辐射敏感性有关,与进化类型直接相关。协方差分析表明,裸大麦对辐射的敏感性显著高于皮大麦,四棱和六棱大麦则显著高于二棱大麦。据此可以认为,在进化上属原始类型的品种,辐射敏感性较低。     

~(60)Co γ射线辐照紫花苜蓿种子的细胞生物学效应

分别利用0、1000、1500和2000Gy60Coγ射线处理3个品种的紫花苜蓿种子,对同一剂量不同品种或同一品种不同剂量间辐照情况相比较,研究苜蓿根尖细胞的生物学效应。实验结果表明,γ射线辐照苜蓿种子可以抑制根尖细胞有丝分裂,并诱发根尖细胞产生单微核、双微核、多微核、小核、染色体断片、染色体粘连、单桥、双桥、多桥、游离染色体、落后染色体等多种畸变。同一辐照剂量下,龙牧803苜蓿对γ射线辐照敏感性最强。在0~2000Gy范围内,随剂量的增加各种畸变率不断提高,至2000Gy辐照剂量时,各种畸变率达到最高。     

电子束与γ辐射对大麦种胚DNA非预定合成的影响

羟基脲抑制与流式细胞仪检测证明 ,在大麦种子的吸涨初期 ,种胚DNA合成主要是DNA非预定合成 ,一定剂量下6 0 Co γ辐射能刺激增强种胚的DNA非预定合成。辐射刺激效应随修复时间延长呈下降趋势。 50～ 40 0Gy的电子束辐射对大麦种胚的DNA非预定合成也有刺激作用。在半致死剂量附近有一峰值 ,在致死剂量附近出现最小值。     

~(60)Co γ射线辐照处理圆叶决明种子对其生物学特性的影响

利用60 Coγ射线辐照豆科决明属 5个牧草品种的种子 ,通过盆栽试验观测其辐射效应。结果表明 ,辐射处理 5个决明品种的出苗率都有不同程度的下降 ;3472 1品种的茎长有显著下降、2 2 1 9品种的茎粗有显著增长、2 2 1 9品种的叶宽有极显著增长 ,其余无显著差异。供试 5个品种的分枝数、叶数、叶长都无显著差异 ,但大多数经辐射处理的种子的叶子在早期出现黑褐色斑点。供试品种的地上部植株干重表现为双向性 ,既有增长又有下降 ,其中 92 985品种有极显著增长、3472 1品种有显著减少 ,其余 3个品种无显著差异 ;2 2 1 7品种植株全N含量有显著提高、92 985品种全P含量则显著下降。供试的 5个品种的现蕾期、初花期、盛花期 ,初荚期、盛荚期、成熟期改变表现为双向性 ,既有提早 ,也有推迟。     

大豆幼嫩子叶离体培养及辐照处理配合基因枪遗传转化研究

3年来共收集 40份栽培大豆和野生大豆材料 ,进行幼嫩子叶的离体培养 ,其中 3个品种获得较高的再生植株频率。辐照处理配合基因枪介导转基因研究表明 ,5Gyγ射线辐照处理能明显提高抗性愈伤的频率。GUS检测抗性愈伤组织 ,证明外源基因已导入大豆细胞 ,并在其中表达     

晋豆24~(60)Coγ射线诱变后代种子贮藏蛋白的研究

选用晋豆24及其60Coγ射线辐照诱变后代为试验材料,利用SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳研究了诱变后代大豆贮藏蛋白亚基11S和7S的组分含量、亚基组成和各亚基的含量及其变异规律。结果表明:大豆贮藏蛋白种质资源中,同一品种的不同亚基和不同品种的同一亚基间均有较大变异;11S球蛋白与7S球蛋白呈极显著负相关,与11S/7S比值呈极显著正相关;聚类分析根据11S/7S比值将诱变后代群体分为比值较高(平均为1.70)、居中(平均为1.25)和较低(平均为0.79)3类,为诱变育种选育优质专用大豆新品种提供了依据。     

铝胁迫对大豆生理特性的影响

本文采用水培法,以3个不同品种大豆为研究材料,研究了铝对大豆一些生理生化指标的影响。结果表明,铝胁迫使大豆积累了大量的脯氨酸、可溶性糖和丙二醛,根系活力下降,且不同品种在铝胁迫的表现性状方面存在差异。此外,根据所计算的耐铝胁迫系数,这3个品种的耐铝胁迫能力为:浙春3号>浙秋3号>华春18。     

小麦籽粒色泽和质地的辐射诱变

以红粒半硬质品种扬麦5号和红粒粉质品种宁麦3号为材料,用~60Coγ射线不同剂量照射干种子。结果两品种M_1代籽粒色泽的辐射反应有差异,较高剂量辐射可使扬麦5号粒色变深,但对宁麦3号作用不大。两品种M_1代籽粒质地有随剂量提高而变粉的趋势。在扬麦5号M_2代中发现了突变率分别为0.6％和2.0％的籽粒色泽正(向白色)突变和籽粒质地负(向粉质)突实,在宁麦3号M_2代中发现了突变率分别为0.7％和3.6％的色泽负(向红色)突变和质地正(向硬质)突变。扬麦5号色泽正突变和宁麦3号质地正突变经M_3代株系再选,在M_4代获得了多个稳定的突变株系。结果表明,γ射线辐照原品种干种子,能产生对籽粒色泽和质地有选择意义的变异群体。     

磷素水平对不同大豆品种产量和品质的影响

选用近年来在黑龙江省推广面积比较大并具有代表性的东农42（高蛋白品种）、合丰25（中间型品种）、东农46（高油品种）3个基因型大豆品种作为试验材料,采用盆栽的方式,在每千克土壤施N和K2O各为0.033g基础上,设P1、P2、P3、P4 4个施P处理（即每千克土壤分别施P2O5 0、0.033、0.067、0.100g）,进行了3个大豆品种产量和品质的研究。结果表明,3个基因型大豆品种在单株产量、品质方面存在着差异。东农42和合丰25以P3处理单株产量和蛋白含量最高,东农46以P2处理单株产量和蛋白质含量最高;3个品种都是P4处理脂肪含量最高。同一处理不同品种间子粒蛋白质含量是东农42＞合丰25＞东农46;子粒脂肪含量是东农46＞合丰25＞东农42。     

不同磷肥水平对大豆磷营养状况和产量品质性状的影响

本试验选用近年来黑龙江省推广面积较大并具有代表性的3个基因型大豆品种作为试验材料,采用盆栽试验,利用钼锑抗比色法测定了大豆生育期各器官磷素含量,并测定了单株产量及成熟子粒蛋白质和脂肪含量,结果表明:施磷量对不同大豆品种植株及各器官磷素含量有较大影响;不同品种不同处理全株及各器官磷素含量从分枝期逐渐增加,开花期达到高峰,随后下降至成熟期;同一品种不同处理间高蛋白品种和中间型品种是P150处理全株磷积累量最高,高油品种是P225处理全株磷素积累最高;生育期内只有适宜施磷才能促进磷素含量达到最高峰;同一处理不同品种间是高油品种磷素积累量大于中间型品种和高蛋白品种,说明高油品种需磷量多于中间型品种和高蛋白品种。高蛋白品种和中间型品种P150处理单株产量和子粒蛋白质含量最高,高油品种P75处理单株产量和子粒蛋白质含量最高。3个品种脂肪含量均以P225处理最高。     

铝对大豆叶片水势和生理特性的影响

以2个大豆{Glycine max(L.)Merrill}品种华春18,浙春3号为材料,设置不同的铝浓度进行土培试验,研究铝对大豆叶片水势和一些生理特性的影响。结果表明:高浓度的铝对大豆生长明显不利。随铝浓度的增加,大豆叶片水势略有下降;蛋白质含量在三叶期有所上升,然后在五叶期开始下降;叶绿素含量除三叶期外都有明显下降;二个大豆品种的SOD活性变化明显不相同。从种间差异性来看,浙春3号抗铝胁迫的能力大于华春18。