离子注入及其在小麦诱变育种上的应用

本文综述了当代作物诱变新技术－离子注入诱变育种的一般原理和生物学效应，离子注入后对小麦形态、生理和遗传性状产生的影响。旨在为深入研究离子注入的诱变机制及其在诱变育种上的应用提供参考。     

荷花的离子注入诱变育种技术初探

莲子经过实施离子注入诱变育种技术后,在颜色、株高、花瓣、花期等方面发生变异。经过离子注入后的荷花不仅提高了观赏性,还能够选育出遗传稳定的荷花新品种,为夏季花卉的选择提供了广阔的空间。     

“离子注入”诱变中国凤仙花

中国凤仙花是古老的乡土花卉,在我国栽培已有千年的历史,它不择土壤,不择地域,只要温度适宜,在全国各地均可栽植。中国凤仙花有许多别名,如指甲花、急性子、小桃红等。凤仙花不仅观赏功能强,还是提取凤仙花素(AdO23)的主要成分。也可以红色花瓣为原料,提取天然色素用于纺织品、皮革、化妆品或食品的着色剂。同时凤仙花对氟化氢很敏感,是最理想的环境监测材料。凤仙花的汁液是当前盛赞的天然植物染发剂。北京师范大学核物理学院和北京辐射中心通过"离子注入"诱变育种对传统的中国凤仙花品种进行改良后,本文作者及北京文萱地被花卉公司对改良后的种子进行了多次实验育苗,首批培育出的‘春霞’与‘朝阳’两个品种在七博会上首次亮相,获得了观众与业内专家的一致肯定,均获得优秀奖。     

脉冲时间对N~+离子注入猴头菌丝生长速度的影响

利用低能离子束生物技术对猴头菌进行诱变选育,通过分析N+离子注入后猴头菌丝体的生长速度,研究脉冲时间对N+离子注入猴头菌丝体的影响。结果表明:脉冲时间从小到大的变化对N+离子注入猴头菌丝生长速度的整体影响呈先下降,后上升,再下降的“马鞍型”曲线。证明在注入剂量相同的前提下脉冲时间对N+离子注入猴头菌丝的生长速度有影响。     

离子注入后同源四倍体多胚苗突变水稻的筛选及其遗传稳定性

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻品系“IR36-4X”进行离子注入,在其第2代群体内筛选得到了1株具有多胚苗性状特征的突变株(IR36-双)。对该突变株后代的主要农艺性状、多胚苗形态特征和遗传稳定性进行研究表明,突变株系与其原始亲本在主要农艺性状上存在明显差异,前者在株高、穗长、千粒重和结实率等性状上比后者分别下降35.41%、5.08%、15.72%和12.39%。“IR36-双”在双胚苗性状的表现形态上有其特异性,在同一纯合株系的群体内双胚苗的苗位有非完全双苗和完全双苗两种类型。在非完全双苗中又包括单胚轴单胚根双苗和单胚根异胚轴双苗;在完全双苗中可分为正常双苗和异常双苗。在多胚苗材料中,单胚根单胚轴双苗所占的比例相对较大。经过多个世代观察表明,“IR36-双”的多胚苗特性表现出明显的可遗传性。     

离子注入对小麦三叶期3种保护酶活性的影响

以鉴54、豫农118及豫麦18号为材料,研究了不同剂量率、剂量离子注入对小麦三叶期过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响.结果发现:离子注入后小麦三叶期的幼苗叶片中CAT和POD的酶活性一直高于对照,而SOD在低剂量条件下酶活高于对照,在剂量大于5.6×1017 N /cm2时酶活性低于对照.随着剂量的增加,酶活性变化趋势为先升后降,且有一定的波动性.不同剂量率间酶活有一定差异,品种间有辐射敏感性差异.     

低能重离子注入麦胚引起深层细胞损伤的一种物理机制

从核物理学原理出发,讨论了低能重离子注入麦胚造成深层细胞损伤的一种物理机制。主要是注入离子与小麦组成各元素发生相互作用后的次级过程,该过程产生了特征Ｘ射线,其中以能量较高（３．５８９ｋｅＶ）,强度相对贡献较大的钾元素为例,当强度减弱为自己原来的２－１０倍时,其穿越麦胚深度可达３７０ｕｍ。这样的深度同文献［１］中讨论过的直接与间接作用范围相比可谓是“长射程”,小麦种子在深层能受到低能离子注入的影响,可能就是这种次级过程的“长射程效应”。     

离子注入水稻种子的细胞生物学效应

以氮离子注入水稻休眠种子,６０Ｃｏγ辐照作对比,研究Ｍ１代的细胞生物学效应。结果表明,离子注入可诱发染色体结构变异,抑制根尖细胞有丝分裂,随着离子注入剂量的提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势,但高能量（３０ｋｅＶ）离子辐照反而出现一饱和状态。离子注入的染色体诱变效应低于γ辐照,但对有丝分裂指数的影响与γ辐照相似。不同品种对不同诱变源的辐射敏感性表现不一致。     

棉花离子束育种M1成苗率的研究

研究了发芽出苗条件和离子注入量对去除种皮棉花种子成苗率的影响,结果表明：播种时覆土过厚是成苗率低的重要因子;离子注入处理１００次脉冲,对成苗率不构成威胁,１２０次脉冲以上,成苗率下降,但是２００次脉冲成苗率仍达对照的６４．７％。