重离子对四种作物的生物学效应——Ⅱ 重离子对作物胚根细胞中染色体畸变频率的影响

本文给出了46.6MeV/amuC~(6+)离子对四种不同作物胚根细胞中染色体畸变的实验结果。由显微观察发现了微核、小核、桥、断片、游离染色体和环状染色体等多种畸变类型;畸变频率在0.9—179.8‰之间。辐照剂量与畸变频率之间呈显著的正相关性。文中对四种作物之间染色体畸变频率的差异以及畸变频率与种子萌发能力之间的关系进行了讨论,提出了重离子束可以成为作物辐射育种的一种有效的诱变源。     

重离子辐射诱导水稻花粉母细胞染色体畸变的研究

分别用高能重离子４０Ａｒ，５６Ｆｅ，与６０Ｃｏ－γ射线照射水稻边皮占干种子，观察Ｍ１，Ｍ２的发长发充及花粉母细胞减数分裂各时期出现的染色体畸变。结果表明Ｍ１结实率与染色体畸变率均与辐射剂量显著相关。重离子辐射比γ射线更有效减少结实率及诱导染色体畸变，Ｍ１成苗率与结实率及Ｍ１，Ｍ２花粉母细胞染色体畸变率的相对生物学效应值均大于１。Ｍ２花粉母细胞染色体畸变率较低，但仍与剂量呈线性关系，且γ射线诱导畸变     

重离子辐射玉米种子的细胞学观察

利用中国原子能科学研究院HI-13串列加速器产生的12C重离子和7Li重离子束辐照玉米自交系478干种子,研究其细胞学效应.结果表明:重离子7Li和12C辐照玉米种子,引起根尖细胞染色体结构变异.主要出现微核、染色体桥、断片和落后染色体等变异细胞,以诱发微核为主.随着离子辐照剂量的增加,染色体畸变细胞率呈增加的趋势.     

~(60)Co-γ射线对蚕豆干种子的辐射效应

辐射育种是创造作物新品种的重要途径。以往研究指出,蚕豆种子经辐射处理后,低剂量能促进细胞分裂,高剂量可引起染色体畸变。但对剂量大小与畸变类型和数量的关系,目前研究报道尚少,而畸变类型和数量与作物变异关系很大,因此,我们对蚕豆干种子在处理剂量范围比较宽(1-15万伦琴)的у辐照下,染色体畸变情况作了研究。此外,很多研究指出,辐射种子貯存时间与畸变率有一定关系。据报道,在大麦中观察到,经3.5万伦у射线处理的种子,貯存过程中畸变率有起伏变动,总趋势是有所增加。在貯存290天的根尖中,畸变率高一倍。而中国科学院遗传研究所海南试验站的研究表明,     

水稻空间诱变与重离子诱变生物学效应及突变体定向筛选

目的 从不同诱变世代比较空间诱变和重离子诱变对水稻生物学效应及后代变异频率的差异,为水稻诱变育种提供一定的方法和理论指导。方法 对水稻纯系品种‘华航31号’干种子进行空间诱变和不同剂量重离子诱变处理,以未诱变处理的种子为对照,对诱变一代进行表型及细胞学诱变效应的分析;对诱变二代直链淀粉含量及粒型性状进行表型和基因型定向筛选,比较2种诱变处理的性状变异频率。结果 空间诱变一代的种子活力指数比对照下降了14.62%;重离子诱变一代的种子活力指数随辐射剂量增加呈现马鞍型效应曲线,其中10 Gy重离子辐射剂量下种子活力指数比对照下降了14.92%,与空间诱变的诱变效应相近。空间诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.14%和1.61%,80 Gy重离子辐射诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.88%和1.55%。利用HRM技术扫描了水稻直链淀粉含量Wx基因的4个位点共673 bp序列,在空间诱变的4 736份样本中发现3个SNP变异,突变密度为1/1063.83 kb;在重离子诱变4 848份样本中发现4个SNP变异,突变密度为1/815.68 kb。结论 2种诱变处理均可诱发水稻产生性状变异。空间诱变的生理损伤类似于低剂量重离子辐射,而诱发变异的频率与高剂量重离子辐射相近。     

重离子辐照选育春小麦新品种初探

在加速器上,采用75 MeV/u中能氧离子(16O8 ),辐照剂量在11~44 Gy(即注量为1×107~5×108ions/cm2)范围内,以贯穿辐照处理春小麦高代稳定材料14615风干种子,经过3年5代选育,育成新品种“陇辐2号”,这是我国第一例采用重离子束辐照育成的小麦新品种。同时还获得了144份优于亲本性状的稳定突变系(体),可作为新的种质资源提供应用。采用不同能量的重离子束对春小麦14615干种子的胚根、胚芽和胚乳采用特殊的屏蔽手段进行定点(位)注入,发现诱发突变的倾向性,由此可改变传统育种的随机性和方向性。     

烟草重离子光束突然变异法

以烟草为例,对重离子光束能量线突然变异法概述于下. 1重离子光束特点 在元素周期表排列的元素,除氢和氦外,均称为重元素.所谓重离子就是把重元素原子放电现象的电子拉下来,加入正电(阳离子化)的粒子,即离子化的原子核.所谓重离子光束是通过加速器高速加速的重离子,特点是元素选择自由;照射位置与深度能够控制;检测感度高等.高LET(能量线)重离子光束与其他能量线不同的作用是,重离子光束离子轨迹窄,对DNA的影响是线束损伤;能量线有2种作用,一是直接作用,对靶分子给与电离或者激发损伤.二是间接作用,先对细胞内水分电离,发生原子团,再给与靶分子影响.X线、γ线以间接作用为主,增大重离子光束的直接作用比例.在重离子光束发生的DNA两条链切断修复难,短的断片蓄积.因此,重离子光束照射,容易发生DNA损失型突然变异.     

加速重离子辐射对玉米的诱变效应

用不同剂量的3种高传能线密度的加速重离子氖—20、氩—40及铁—56,与低传能线密度的钴—60γ射线分别照射具标志基因(Lw_1/Iw_1)的玉米干种子,以当代植株叶片黄白条纹产生频率为指标,比较其诱发效应。结果表明:在所用剂量范围内,此4种辐射的剂量—效应关系曲线为直线。氖—20、氩—40及铁—56重离子束对应于钴—60γ射线的相对生物学效应分别为2.02、8.31和12.45。叶片具黄白条纹的植株自交,后代仍有黄白条纹。光学显微镜及透射电子显微镜观察发现黄白条纹部位的叶肉细胞及其内的叶绿体形态结构明显不同于正常绿叶。     

低能重离子注入春小麦干种子生物效应的初步研究

研究结果表明，连续两年以低能重离子注入春小麦品种定西２４号后，均获得了抽穗期３－４天的突变体，且频率较高，因而低能重离子注入春小麦可作为获得早熟性状的重要手段之一，在育种中应用。     

重离子辐射作物育种靖远科研基地成立

正近日,中科院近代物理所重离子辐射作物育种科研基地在靖远县东升镇甘肃鼎鑫农业科技有限公司正式签约挂牌。重离子辐照作物育种靖远科研基地的建立,将有效推进重离子辐照诱变技术和农作物新品种选育技术的深度结合,全面提高靖远乃至全国各类农作物品种的科技含量和附加值,有效促进农业增效、农民增收。     

Ion composition results during the international cometary explorer encounter with giacobini-zinner

The International Cometary Explorer spacecraft passed through the coma of comet Giacobini-Zinner about 7800 kilometers antisunward of the nucleus on 11 September 1985. The ion composition instrument was sensitive to ambient ions with mass-to-charge ratios in the ranges 1.4 to 3 atomic mass units per electron charge (amu e(-1)) and 14 to 33 amu e(-1). Initial interpretation of the measurements indicates the presence of H(2)O(+), H(3)O(+), probably CO(+) and HCO(+), and ions in the mass range 23 to 24; possible candidates are Na(+) and Mg(+). In addition to these heavy ions, measured over the velocity range 80 to 223 kilometers per second, the instrument measured He(2+) of solar wind origin over the range 237 to 463 kilometers per second. The heavy ions have a velocity distribution which indicates that they have been picked up by the motional electric field, whereas the light ions are steadily decelerated as the comet tail axis is approached. These results are in agreement with the picture of a comet primarily consisting of water ice, together with other material, that sublimes, streams away from the nucleus, becomes ionized, and interacts with the solar wind. K. W. Ogilvie, NASA/Goddard Space Flight Center, Code 692, Greenbelt, MD 20771.     

多金属污染农田土壤固化／稳定化修复研究进展

固化／稳定化剂修复农田土壤重金属污染简单易行、成本低廉且不破坏土壤结构,但不同的固化／稳定化剂对土壤、作物及重金属离子的修复效果各不相同。文章概述了几种固化／稳定化剂的修复效果及优缺点,探讨了固化,稳定化修复重金属污染的作用机制以及影响重金属固化／稳定化修复效果的主要因素,分析了固化／稳定化修复农田土壤重金属污染的局限性,并从不同角度提出了今后的发展方向。     

重金属离子对裸体方格星虫的急性毒性试验

[目的]研究Cu2＋和Hg2＋对裸体方格星虫的急性毒性。[方法]采集裸体方格星虫于实验室暂养3～4 d后,选用健康和规格一致个体进行试验。分别选用Cu2＋浓度为0.350、0.408、0.477、0.556和0.649 mg/L,Hg2＋浓度为0.400、0.480、0.576、0.691和0.829 mg/L进行急性毒性试验。[结果]裸体方格星虫对Cu2＋和Hg2＋的耐药性均随试验时间延长而缓慢降低。Hg2＋对裸体方格星虫24和48 h半致死浓度分别为0.615和0.374 mg/L,Cu2＋对裸体方格星虫24和48 h半致死浓度分别为0.497和0.407 mg/L。[结论]Cu2＋和Hg2＋均对裸体方格星虫具有毒性效应。     

亚心形四爿藻对重金属离子污染物的净化作用

[目的]探讨利用亚心形四爿藻对海水中重金属离子进行生态净化的可行性。[方法]以亚心形四爿藻为原料,在其培养液中加入Pb(NO_3)_2、HgCl_2、K_2Cr_2O_7、CdO 4种重金属离子,通过观察亚心形四爿藻的生长状况和重金属离子的浓度变化情况,研究最适宜的亚心形四爿藻净化浓度。[结果]当亚心形四爿藻浓度达到104个/mL时,藻体基本能够正常生长。在4种离子中,HgCl_2对亚心形四爿藻毒性最小,且其对HgCl_2的净化效果较为理想。[结论]该研究可为净化污染海水提供科学依据。     

4种重金属对克氏原螯虾的急性毒性研究

[目的]研究4种重金属对克氏原螯虾的急性毒性作用。[方法]采用静水生物测定法,研究重金属Cd、Cu、Zn和Pb对克氏原螯虾24、48、72和96 h的半致死浓度(LC50)及安全浓度(SC值)。[结果]克氏原螯虾的死亡率随金属浓度的升高而增大,表现出明显的剂量—效应关系。4种重金属对克氏原螯虾的急性毒性顺序为Cd>Cu>Zn>Pb。根据毒物的分级标准,Cd和Cu对克氏原螯虾为中毒物,其SC值分别为0.037 4和0.052 8 mg/L,均高于渔业水质标准。Zn和Pb对于克氏原螯虾是低毒物质,其SC分别为0.220 9和0.753 8 mg/L,均远高于渔业水质标准。96 h联合试验表明,Cu+Pb组合对克氏原螯虾的毒性表现为协同作用。[结论]克氏原螯虾对这4种重金属的耐受性均较高。     

Cu~(2+)和Cd~(2+)对草履虫的毒性试验

[目的]为水体环境监测中废水排放安全性评价提供参考依据。[方法]通过单一急性毒性试验和联合毒性试验,研究了金属离子Cu2+和Cd2+对草履虫的急性毒性和联合毒性。[结果]在单离子急性毒性试验中,Cu2+和Cd2+对草履虫的毒性随浓度的增高而增大,且均呈明显的剂量效应。Cu2+的1h半致死浓度(LC50)为0.32mg/L,而Cd2+的1h半致死浓度(LC50)为0.96mg/L。当Cu2+和Cd2+共存时,Cu2+的1h半致死浓度(LC50)为0.24mg/L,Cd2+的1h半致死浓度(LC50)为0.19mg/L,2种金属离子表现为协同作用。[结论]在废水排放中,不但要考虑单种金属离子对水生生物的毒害作用,而且要重视2种或多种金属离子共存时它们对水生生物的毒害作用。     

改性膨润土吸附处理重金属离子的研究进展

改性膨润土吸附重金属离子具有优良的性能,作为环境吸附材料具有广阔的应用前景。总结了近年来膨润土对重金属吸附处理的应用研究情况,指出了改性膨润土用于处理重金属废水的不足和今后的研究重点,包括再生回收利用、被吸附物质的回收利用。     

4种重金属离子对黑鲷幼鱼的急性毒性研究

以体长（5.09±0.71）cm、体质量（2.09±0.66）g的黑鲷幼鱼为实验动物,采用静水停食试验法,在水温（28.8±1.6）℃,pH 8.24条件下,开展了Zn^2＋、Cr^6＋、Cu^2＋、Hg^2＋4种重金属离子对黑鲷幼鱼的急性毒性试验。结果表明,Zn^2＋对黑鲷幼鱼的24h、48 h、72 h、96 h LC50分别为11.53 mg/L、10.15 mg/L、6.56 mg/L、6.09 mg/L;Cr^6＋对黑鲷幼鱼的24 h、48 h、72 h、96 h LC50分别为31.48 mg/L、24.31 mg/L、23.01 mg/L、23.01 mg/L;Cu^2＋对黑鲷幼鱼的24 h、48 h、72 h、96 h LC50分别为2.75 mg/L、1.55 mg/L、1.30 mg/L、1.06 mg/L;Hg^2＋对黑鲷幼鱼的24 h、48 h、72 h、96 h LC50分别为0.098 8 mg/L、0.098 1 mg/L、0.089 2 mg/L,0.0742 mg/L。4种重金属离子对黑鲷幼鱼的毒性强度由高到低依次为Hg^2＋、Cu^2＋、Zn^2＋、Cr^6＋。最后还就重金属离子对黑鲷幼鱼的致毒特征、对黑鲷幼鱼早期发育的影响,以及水环境中重金属离子的毒性评价与控制进行了探讨。     

不同水温条件下重金属对三角帆蚌幼蚌的急性致毒效应

[目的]探索重金属在不同水温条件下对双壳贝类的毒性效应。[方法] 采用静态急性毒性试验的方法研究了在21、25和29 ℃条件下水体中不同浓度的Hg^2＋、Cd^2＋、Zn^2＋ 对三角帆蚌幼蚌存活的影响。[结果] 在3种水温条件下,3种重金属离子对三角帆蚌幼蚌的毒性大小依次为：Hg^2＋〉Cd^2＋〉Zn^2＋〉。水温在21、25和29 ℃条件下,3种重金属对三角帆蚌幼蚌的96 h半致死浓度（LC50）分别为：Hg^2＋分别是3.435 9、 0.129 2 和 0.108 7 mg/L;Cd^2＋分别是6.345 9、1.003 7 和0.387 9 mg/L;Zn^2＋分别是116.928 8、4.951 5 和 2.849 7 mg/L。当水温从21 ℃升至25 ℃时,Hg^2＋、Cd^2＋和Zn^2＋对幼蚌的毒性分别增强了26.6、6.3 和23.6倍;水温从25 ℃升至29 ℃时,Hg^2＋、Cd^2＋和Zn^2＋的毒性分别增强了1.2、2.6和1.7倍。[结论] 水温是重金属急性毒性效应的影响因素,随着温度的升高,重金属的毒性逐渐增强。     

Cr~（6＋）和Pb~（2＋）重金属胁迫对大蒜发芽的影响（摘要）

[目的]研究Cr6＋和Pb2＋胁迫对大蒜发芽的影响。[方法]测定了在Cr6＋和Pb2＋2种重金属胁迫下大蒜发芽过程中的根长、酶（SOD和CAT）活性及可溶性蛋白质含量。[结果]大蒜萌发过程中,Cr6＋和Pb2＋重金属浓度超过20mg/L时对芽苗根长有明显的抑制作用;SOD和CAT对低浓度的重金属毒性具有一定的缓冲能力,在低浓度Cr6＋胁迫下SOD活性随着金属离子浓度的增加而增大,且当处理浓度为50mg/L时达到最大,而CAT活性在Cr6＋浓度低于20mg/L时逐渐增大;SOD和CAT活性在高浓度Cr6＋（大于50mg/L）或在Pb2＋胁迫下随重金属离子浓度的增加而持续降低;在重金属（Cr2＋、Pb2＋）溶液各个浓度作用下随着时间延长可溶性蛋白质含量均表现出下降趋势,且随着浓度的提升下降趋势明显。另外,大蒜对Cr6＋毒性的耐受性远高于对Pb2＋。[结论]为深入探讨重金属对植物的毒害机制提供了理论依据。