氮离子注入对仿栗种子当代生理生化性状的影响

研究了不同剂量的氮离子注入仿栗种子对种子内过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性以及丙二醛的含量、电解质外渗率的影响。结果表明:离子注入剂量在9×1016~12×1016N+/cm2下过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的酶活性达到峰值,丙二醛含量和电解质外渗率最低,在一定程度上削弱种子脂质过氧化作用。结果说明一定剂量的氮离子注入能激活合成自由基清除酶的能力,在一定程度上免受自由基侵害。     

钛离子注入对3种石蒜属植物种子生物化学特性的影响

为探讨离子注入对石蒜属植物种子生物化学特性的影响,采用不同剂量的钛离子注入3种石蒜属植物种子,研究注入后钛离子对种子电解质外渗率(REC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和发芽率的影响。结果表明:随着钛离子注入剂量的增加,3种石蒜属植物种子相对电解质外渗率不断上升;MDA含量先升后降,随后又小幅回升;SOD、POD活性先升后降,但峰值因离子注入剂量和植物不同而异;石蒜和换锦花种子CAT活性先升后降,中国石蒜种子CAT活性呈"升－降－升"的变化趋势;石蒜种子发芽率曲线呈"马鞍型",中国石蒜和换锦花种子发芽率呈"双马鞍型"曲线,能量为30keV的Ti+诱变石蒜种子的适宜剂量为25×1016ions·cm-2,适于中国石蒜和换锦花种子诱变的注入剂量分别是50×1016ions·cm-2和500×1016ions·cm-2。一定剂量的钛离子注入能激活细胞合成自由基清除酶的能力,3种石蒜属植物的种子发芽率、REC、MDA、SOD、POD以及CAT间存在不同程度的相关性,酶类物质通过相互协调作用减低自由基造成的伤害。     

离子注入对雪松花粉粒萌发与花粉管生长的影响

用激光扫描共聚焦显微技术(LSCM)研究了低能离子注入对雪松花粉管萌发和生长的影响。结果表明,低剂量(1×1015ions/cm2)注入对雪松花粉粒萌发没有明显的影响;3×1015ions/cm2和5×1015ions/cm2离子注入可以刺激花粉粒萌发;高剂量(等于或大于7×1015ions/cm2)的离子注入会显著抑制花粉粒萌发。离子注入对雪松花粉管的伸长和花粉管的形态特征有比较明显的影响,花粉管受到的损伤程度与离子注入剂量有一定的相关性。     

氮离子束注入谷子种子后代基因组的RAPD分析

本试验应用RAPD标记技术对氮离子注入和γ射线辐射谷子种子引起的后代个体基因组DNA变异进行检测并作比较。145份材料在经筛选后的10个具多态性的随机引物上扩增得到94个多态性位点,145份材料之间的平均遗传距离为0.1978。结果表明低能氮离子注入谷子种子可以引起体内基因组DNA发生突变,经氮离子束注入的后代遗传差异大于γ射线处理引起的后代遗传差异。其中剂量为2.5×1016N+/cm2的氮离子束处理引起的后代遗传差异最大,平均遗传距离为0.1920,表明离子束注入应用于谷子诱变育种可以引起较丰富的遗传变异,是一种有效的生物品种改良新技术。     

辐照对苦荞种子发芽及苗期细胞膜与保护酶活性的影响

利用不同剂量(100~500Gy)的60Coγ射线辐照处理3个苦荞品种的干种子,研究γ射线对苦荞幼苗的性状、膜透性和保护酶活性的生物学效应。结果表明,3个苦荞品种的发芽率、苗高、根长随着辐照剂量的增加逐渐降低,细胞膜透性、丙二醛含量、SOD酶活性和POD酶活性则逐渐增加,但在0~300Gy剂量辐照范围内的晋荞2号和九江苦荞的SOD酶活性呈现增加-降低-增加的趋势。γ射线对不同品种各性状产生的影响程度也不同,3个品种辐照敏感性依次为九江苦荞>西农1号>晋荞2号。     

重离子束注入小麦胚乳诱发的突变效应

采用 75MeV u16O8+ 离子 (降能至 36MeV u ,使其在胚乳中的射程约为 2 4mm ) ,从种子顶部垂直注入胚乳 ,通过“嫁接”技术后进行萌发。处理后观测结果表明 ,当代根尖细胞染色体的微核率和畸变率与注入剂量呈正相关 ;测定了当代抗氧化酶活性、丙二醛 (MDA)含量和蛋白质含量的变化 ;经多代大田培育获得了矮杆与各种穗型的变异 ,且具有遗传性。结果显示离子注入胚乳不仅对生物的修复系统有较大影响 ,而且能够诱发后代突变。     

三种辐照方式对黑松花粉萌发和花粉管生长的影响

研究了低能氮离子束、紫外线与γ射线辐照对黑松花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明,低能氮离子注入对黑松花粉的损伤效应与γ射线和紫外线照射的不同,主要表现在氮离子束剂量-萌发率效应曲线呈"马鞍型"和氮离子束注入诱发花粉管顶端肿胀,这说明低能离子束的作用机制可能与γ射线和紫外线的不同。认为花粉是研究离子注入生物学效应机制的理想模式系统。     

离子束注入技术选育胶质芽孢杆菌KNP414的解磷突变菌株(英文)

利用离子束注入对胶质芽孢杆菌KNP414进行诱变,获得可降解植酸的突变菌株。离子束注入效应表明,菌株KNP414的存活率显著受离子束剂量及菌体荚膜的影响,但与所研究的离子种类及其能量没有相关性。经离子束N+(20keV,5×1015~5×1016ions cm-2)诱变后,筛选到14个植酸降解突变株,它们对植酸的降解率为15%~35%。其中的3个突变株(KNP414-04,KNP414-05,KNP414-12)分解矿物磷和钾的能力也明显提高,分别增加14.7%~27.5%和16.2%~26.4%。在优化培养基中,突变菌株KNP414-12对植酸的降解率达到57.3%,且在连续培养及保藏过程中保持稳定。植酸降解突变株KNP414-12的成功选育表明离子束为胶质芽孢杆菌的性状改良提供了有效途径。     

航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×1016、12×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。     

N+注入对不同倍性双胚苗水稻幼苗生长及酶活性的影响

以同源四倍体双胚苗水稻品系09-04-01和相应的二倍体09-02-01为研究材料,对其不同剂量离子注入后种子电解质外渗率及幼苗生长状况和酶活性做了初步研究.结果表明:离子注入后,09-04-01种子电解质外渗率与对照相比的平均增幅低于09-02-01;09-02-01在1.0×1017N+/cm2注入剂量下幼苗生长状...     

N~+注入诱变芽孢杆菌选育高产抗菌物质菌株

本研究通过N+注入芽孢杆菌选育高产抗菌物质菌株。注入N+的能量为25keV,剂量为50×2.6×1013、80×2.6×1013、100×2.6×1013、120×2.6×1013和150×2.6×1013N+/m2。结果表明最佳的注入剂量为50×2.6×1013N+/m2,选育出了1株高产菌株(Bacillus subtilisfmbJ224),其抗菌物质产量是出发菌株的1.96倍,经传代培养,其高产性能稳定。同时通过对该菌株的发酵特性研究,发现其产抗菌物质的模式为延滞合成型。     

氮离子束注入诱变筛选万隆霉素高产菌株的研究

为获得万隆霉素高产菌株,用氮离子束注入万隆霉素产生菌进行诱变处理,并用链霉素抗性筛选法和抑菌圈筛选法进行突变株的筛选。结果表明:通过能量为20keV、剂量为90×2.6×1013N+/cm2的氮离子束注入处理万隆霉素产生菌的分生孢子,筛选出万隆霉素高产菌株WN939,其摇瓶发酵产素水平较出发菌株提高了82.10%。经5代传代培养,其产素水平稳定。     

氮离子束与γ射线辐照日本晴和“9311”水稻突变体库的筛选

利用氮离子束和γ射线辐照处理粳稻日本晴和籼稻"9311",经过M1代损伤鉴定、M2代筛选和M3代重复鉴定,分别得到了740份和666份日本晴突变体,571份和781份"9311"突变体。获得的突变体发生了叶片、茎秆、穗部和籽粒、生理等性状的突变。在氮离子束辐照处理中,日本晴和"9311"分别在5.0×1016N+/cm2和2.5×1016N+/cm2剂量辐照时获得高突变率,为6.44%和6.38%;γ射线辐照处理中,2种材料均在150Gy剂量辐照时获得高突变率,分别为5.68%和9.44%。在本试验中,各高突变率群体均为辐照当代损伤最低的群体。新构建的突变体库将为水稻功能基因组学研究提供较好的基础材料。     

离子注入诱变植物乳杆菌选育CLA高产突变株的研究

以A6-1为出发菌株,采用N+离子注入的方法进行诱变处理,注入能量为50keV,注入剂量为1×1013、3×1013、5×1013、8×1013、10×1013、30×1013、50×1013、80×1013、100×1013ion/cm2,真空度为10-3Pa。结果显示,菌体的存活率随离子注入剂量的增加呈"马鞍型"曲线,"鞍脊"出现在30×1013ions/cm2～50×1013ions/cm2之间,此时菌体的存活率在20%～35%之间。综合考虑存活率、总突变率、正突变率和突变幅度等因素,推荐30×1013ions/cm2作为离子注入植物乳杆菌的适宜诱变剂量。从所有的注入处理中挑选CLA转化能力提高了50%以上的突变株进行传代稳定性试验,发现F菌株经8次传代后产CLA的稳定性最好。该突变株各代的产量平均为162.5μg/ml,比出发菌株提高了69.87%,将此突变菌株命名为A6-1F。     

中子辐照及其与赤霉素复合处理水稻种子对水稻苗期生长的影响

以快中子脉冲堆对水稻种子进行中子辐照后用赤霉素(GA3)处理,对处理的种子发芽和幼苗生长情况进行研究。结果表明,红矮B和CB的致死注量为486×1010/cm2,绵恢2009为900×1010/cm2,明恢63和绵恢2095则为1350×1010/cm2;半致死注量:红矮B和CB为198~486×1010/cm2之间,绵恢2009约为486×1010/cm2,明恢63为629.48×1010/cm2,绵恢2095为774.69×1010/cm2。辐射敏感性表现为保持系>恢复系,即红矮B、CB>绵恢2009>明恢63>绵恢2095。赤霉素为有效的中子辐射防护剂,40和80mg/L是水稻中子辐照复合处理适宜的浓度。     

低能氮离子束注入水稻的生物学效应研究

利用能量为25KeV的氮离子束为诱变源,剂量分别为2.0×1017、2.5×1017和3.0×1017N+/cm2对5份水稻材料进行处理,从其后代群体中筛选得到变异株,并对其生物学效应进行研究。结果表明,变异株的叶绿素含量均比对照植株高,最高达到148.67%;3种同工酶(POD、SOD、CAT)的酶活力变化趋势不一致,与对照均有明显差异;AFLP分析表明,变异株与阴性对照条带相似率很高,与阳性对照相似率低。     

等离子体处理选育之江菌素产生菌

以之江菌素产生菌玫瑰黄链霉菌杭州亚种 93 -1 5-3 2菌株为出发菌 ,研究离子注入微生物的诱变效应。结果表明 ,各剂量N+离子注入之江菌素产生菌的总变异率达 42 4%～ 73 0 % ,其中正变异率为 5 8%～ 3 8 2 %。通过 9批诱变实验 ,筛选到 1株高产菌株 97 49,效价比出发菌株提高 4倍多。通过 5代传代 ,产素性能能稳定遗传 ,并通过了 40 0L发酵罐中试 ,表明离子注入处理是一种有潜力的微生物诱变育种新方法。