叠氮化钠及其与γ射线复合处理对水稻的生理及诱变效应

研究了叠氮化钠及其与γ射线复合处理对水稻 M_1代的生理损伤和 M_2代的诱变效应,主要结果是:(1)叠氮化钠可引起水稻生理损伤及叶绿素、株高和抽穗期突变;(2)不同 pH 值的叠氮化钠效应不同,与 pH3相比,pH7的叠氮化钠生理效应及诱变效应较小,而且在10mM 以下不引起明显的苗期损伤;(3)预浸处理能增加水稻对叠氮化钠的敏感性,但 pH3下,预浸24小时可减轻叠氮化钠的损伤作用;(4)γ射线与叠氮化钠复合处理,加剧了 M_1代损伤,增加 M_2代突变率,在pH3下,叠氮化钠的增效作用较强,复合处理突变谱较广;(5)用叶绿素突变的穗行突变体(白化苗)分离比例分析法估算,水稻主穗的原基细胞平均为2—3个。我们认为,在水稻诱变育种中,采用γ射线(1.5—3万伦)与 pH3叠氮化钠(0.5-1mM)复合处理,能提高诱变频率。     

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。     

诱变与组织培养相结合诱发水稻耐盐突变的初步研究

以4个水稻品种的成熟种子作为外植体,用γ射线、叠氮化钠(SA)施行单项或复合诱变处理后进行组织培养,出愈后的部分愈伤组织再用γ射线辐照处理,并在含NaCl的筛选培养基上进行耐盐突变的筛选。结果表明,15kRγ射线对出愈率和生长率均有严重的抑制作用,而1mMSA单独处理对出愈率和生长率则有促进作用,所有诱变处理都降低了植株分化频率,愈伤组织的生长速率和植株再生率虽随筛选培养基中NaCl含量的提高而下降,但1％NaCl作为耐盐突变体的筛选压较为适宜。诱变处理的种子愈伤组织再以适当剂量的γ射线辐照,有提高诱发耐盐突变频率的作用。适宜的照射量为500—750R。     

~(60)Coγ射线、激光及两者复合处理小麦的生物学效应

研究了60Coγ射线、激光及两者复合处理小麦皖科0101的生物学效应。结果表明:60Coγ射线及其与激光复合处理的小麦M1代发芽率、发芽势、发芽指数均与对照无显著差异;但苗高、根长、活力指数、出苗率、成株率均比对照低;出苗期、分蘖期、拔节期、抽穗期、成熟期比对照分别推迟4、11、11、6和9d;越冬蘖、最高蘖、穗数、株高、穗长、小穗数、穗粒数和产量比对照显著降低,而千粒重和成穗率比对照显著增加。60Coγ射线单一处理和与激光复合处理的M2代,均有少数植株发生株高、穗型、熟期、粒重、抗赤霉病变异。激光单因素处理的M1和M2代生育期及农艺性状与对照无显著差异。     

空间诱变和γ射线辐照与离体培养相结合对水稻生物学效应的研究

利用返回式人造卫星搭载早籼品种中优早 3号干种子 ,研究比较其用不同剂量γ射线辐照对水稻的生物学效应。结果表明 ,空间诱变对M1 代成苗率、苗高和结实率的生理损伤明显比γ射线辐照轻 ,M2 代诱发的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变的频率不及 30 0Gyγ射线处理。对空间诱变种子进行离体培养 ,叶绿素缺失和株高突变的频率有较大提高。空间诱变种子的愈伤组织经辐照处理后 ,绿点分化率和绿苗分化率下降 ,M2 的叶绿素缺失、株高及抽穗期突变频率超过空间诱变与离体诱变单独处理之和 ,也不同程度高于 30 0Gyγ射线辐照     

~7Li离子束诱变紫松果菊的生物效应研究初报

对紫松果菊的风干种子进行不同剂量的7Li离子束注入和γ射线照射处理 ,结果表明 ,与γ射线照射相比 ,7Li离子束注入处理具有损伤效应轻的特点。二者虽然在一定剂量范围都能够促进种子萌发 ,但对种子成苗的影响依诱变源和剂量不同而有所不同。7Li 1 0 9ions cm2 处理对幼苗形成有明显促进作用 ,随着7Li离子束剂量升高 ,幼苗生长受到一定程度的抑制 ,真叶的生长发育迟缓 ,成苗率明显下降。γ射线处理的种子成苗受到显著抑制 ,处理剂量越高 ,成苗率越低 ;当剂量高于 1 5 0Gy时 ,一般不能萌发真叶而导致幼苗死亡。在7Li离子束处理的M1代植株中出现花期、花径、花色、瓣形或瓣数的变异类型 ,变异主要发生在 1 0 11ions cm2 和 1 0 12ions cm2 两个剂量处理中 ,总体变异频率在 1 67%～ 6 67%之间。     

氮离子注入水稻生物学效应研究

本试验研究了氮离子注入水稻干种子引发的生物学效应，并将其与γ射线、叠氮化钠处理进行了比较。结果表明：氮离子注入后，种胚表层细胞出现刻蚀，细胞之间出现裂缝，种胚内层结构也发生变化。氮离子注入的Ｍ１代生理损伤较轻，Ｍ２代的叶绿素突变频率低于γ射线和叠氮化钠的处理，抽穗期突变频率高于γ射线和叠氮化钠的处理，株高突变频率与叠氮化钠处理的相近，但比γ射线处理的低。用诱变效率衡量其诱变效果，氮离子注入的叶绿素诱变效率低于γ射线和叠氮化钠的处理，株高的诱变效率则高于γ射线和叠氮化钠的处理，抽穗期诱变效率高于γ射线的处理，但比叠氮化钠处理的略低。     

高能混合粒子场诱变小麦的细胞学效应研究

利用北京正负电子对撞机直线加速器E2束流打靶产生高能混合粒子场,以0、109、145、1952、84和560Gy的剂量处理两个冬小麦品种ZY9和ZH7,并与相同剂量的60Coγ射线相比较,研究其细胞学效应。试验结果表明,混合粒子场辐照小麦种子可抑制根尖细胞有丝分裂,诱发染色体出现单微核、双微核、多微核、环状染色体、落后染色体、游离染色体、染色体断片等多种畸变类型。混合粒子场与γ射线诱发的微核畸变率和染色体畸变率均存在明显的剂量效应,但混合粒子场的损伤效应明显高于γ射线。混合粒子场可诱发高频率的环状染色体和染色体断片,显示出混合粒子场处理小麦具有比γ射线处理更高的相对生物学效应。     

同步辐射(软X射线)对冬小麦的诱变效应及机理研究 Ⅰ.同步辐射的辐射生物学效应

本文利用同步辐射 (软X射线 )辐照 3个冬小麦品种 ,从形态学、细胞学上研究了M1 代生物损伤和M2 代诱变效应。结果表明 :同步辐射抑制了M1 代幼苗、植株的生长 ,引起育性、结实率下降 ,M1 代的生理损伤在幼苗生长早期大于γ射线 ,在生育晚期则小于γ射线。细胞学研究表明 ,同步辐射抑制了细胞有丝分裂 ,明显地降低了细胞分裂指数 ,引起了细胞染色体的结构损伤 ,染色体畸变类型不同于γ射线 ,造成的生物损伤大于γ射线。同步辐射诱发了M2 代较宽的突变谱 ,出现了多种有益性状变异 ,适宜的诱变剂量范围为 2 0 0～ 2 5 0Gy ,小于γ射线 (2 5 0～ 35 0Gy)。     

r射线与咖啡因对小麦幼穗离体培养的效应

用~(60)Coγ射线辐照8个冬小麦品种的幼穗,并在含不同浓度咖啡因的MS培养基中离体培养。结果表明,复合处理对小麦幼穗离体培养的愈伤组织的诱导和分化有一定的抑制作用,且随咖啡因浓度增加而加强。复合处理小麦幼穗的适宜剂量:γ射线为5Gy,咖啡因浓度为0.5—0.8mM,此处理获得的再生植株中,出现不少变异,其中的中矮秆、大穗、生长繁茂的突变类型,可望在育种中得到应用。     

叠氮化钠处理预辐照冬小麦适宜方法的研究

浸种能显著提高NaN_3对M_1代幼苗的损伤效应,并延迟种子萌发始期。M_1代平均苗高和出苗率随NaN_3浓度的增加或处理时间的延长而降低。γ辐照与NaN_3之间有显著的互作效应。以平均苗高略高于对照的一半为指标,经200Gy~(60)Coγ射线辐照的种子,预浸10—12小时后,用2mM浓度的NaN_3处理2小时,是冬小麦较适宜的处理组合。品种特性不同须稍加调整。     

玉米自交系辐照效应的研究

用 2 0 0Gy6 0 Coγ射线辐照玉米自交系黄早四干种子 ,引起玉米自交系各性状的较大变异。M1表现出明显的辐射生理损伤效应 ,M2 、M3的质量性状未发现有明显的变异 ,但生育期、株高、穗位高、穗长等数量性状出现较高的突变频率 ;M3开始出现黄、白化苗、矮生株等隐性突变和雄性不育株 ,同时在粒色上也产生了有明显变异的个体。再次证明异花授粉作物的辐射诱发突变导致M2 形成杂合的植株 ,而诱发突变大多为隐性的 ,需在M3纯合后才表现出来 ,M4 代测交种试验结果表明 ,自交系经辐照后 ,有选择出高配合力个体的可能。     

叠氮化钠诱变对离体蝴蝶兰类原球茎生理的影响

以2、4、6和8mmol/L的叠氮化钠浸泡6h处理蝴蝶兰类原球茎后进行组织培养,测定了处理组和对照的蝴蝶兰类原球茎中脯氨酸、丙二醛和可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活力。结果表明,经叠氮化钠处理的类原球茎中的超氧化物歧化酶活力、脯氨酸和丙二醛含量均有上升,而过氧化氢酶活力与可溶性糖含量均有下降,并呈现浓度梯度效应。叠氮化钠诱变的半致死剂量介于4～8mmol/L之间,其中4mmol/L的叠氮化钠对蝴蝶兰类原球茎生理损伤较小,因此认为4mmol/L的叠氮化钠是诱变蝴蝶兰类原球茎较为合理的浓度。     

~(60)Coγ辐射对毛竹种子活力及早期幼苗生长的影响

以毛竹(Phyllostachys edulis)干种子为材料,采用室内发芽实验、电导率测定和TTC活力测定以及早期幼苗生长分级等4种方法研究了60Coγ射线对种子活力及早期幼苗生长的诱导效应。结果表明:当辐照剂量低于100Gy时,辐照能加快种子萌发进程,提高发芽率;而当剂量超过100Gy,则对毛竹种胚组织造成损伤,抑制细胞生长和分裂,不同程度地延迟了毛竹种子发芽过程,降低了种子活力,造成早期苗高和根生长受到明显抑制,抑制作用随辐照剂量的增大而增强。毛竹种子发生诱变效应的最佳辐照剂量范围为100~175Gy。24h电导率与发芽率、发芽指数、活力指数、苗高和根生长等活力指标间存在极显著线性关系,是快速检验毛竹种子活力的重要指标。24h电导率和苗高又可作为检查辐射后毛竹种子活力变化和发生诱导效应的有效指标。     

马棘的γ辐照效应与彩叶突变选育

用0~450Gy 8种剂量60Co γ射线辐照马棘干种子,研究表明：150Gy以下低剂量辐照对种子具有刺激效应,350Gy以上的高剂量具有显著的抑制作用,200～450Gy之间时,剂量与出苗率、成苗率和苗高显著相关,综合考虑苗高和成苗率,初步认为马棘种子辐照以300Gy为佳。经300Gy辐照诱变2代出现黄色、白色、虎斑、紫色等4大类型的10种叶色变异,尤以黄色突变谱最丰富。并对比分析了黄色、紫色和银白3种叶色突变体材料的物候期、成枝量、分枝长度、主干花序数、结荚果数、成熟种子数、耐逆性与适应性等特征特性。     

137Csγ辐照和NaN3处理对毛竹种子发芽率和保护酶活性的影响

用不同剂量的137Csγ射线和不同浓度的NaN₃对毛竹种子进行诱变处理,研究2种诱变方式对毛竹种子发芽率以及萌发种子内保护酶活性的影响,以期为开展毛竹诱变育种工作奠定理论基础。结果表明：10Gy剂量的γ射线辐照促进种子萌发,随着剂量的增加,对种子的发芽率抑制作用达极显著性水平,而NaN3处理对种子的发芽率的抑制则达显著水平,说明137Csγ射线对毛竹种子产生的诱变效应较NaN₃明显;不同剂量γ射线和不同浓度NaN₃对萌发种子中保护酶活性的影响均达到极显著水平,并且在低剂量和高剂量时均出现明显的变化临界点,分析得出保护酶活性可以反映毛竹种子对γ射线和NaN3的敏感性。初步选择出137Csγ射线和NaN3对毛子种子的半致死剂量和浓度分别为95.5Gy和0.16mmol/L,可以将其作为毛竹种子适宜的诱变剂量。     

~(60)Coγ射线对小豆种子辐射处理效应的研究

本试验研究结果表明 :60 Coγ射线辐照小豆种子的半致死剂量平均为 3 89Gy ,且M1生长初期叶片性状有明显的叶面缺刻、叶色缺绿、叶形不对称、叶缘卷曲、花叶、黄叶等致变现象 ,各种畸型叶出现频率与辐照剂量大小有关 ;M1根尖细胞中有多种染色体畸变类型 ,以染色体桥和断片频率较高 ,辐照剂量在 40 0Gy以上时根尖细胞异常率达 1 0 %以上 ;植株花粉育性与辐照剂量呈极显著负相关 ,京农 2号植株花粉育性达 5 0 %时的辐照剂量为 3 78Gy。根据M1出苗率、成活株率、根尖细胞异常率、叶片致畸率、植株花粉育性、植株农艺性状受抑程度及M2 植株性状的变异等综合分析 ,60 Coγ射线辐照小豆种子的较适宜剂量为 40 0Gy