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)。     

同步辐射软X射线Nk对产L-乳酸米根霉的诱变效应

采用同步辐射软X射线Nk对米根霉AS 3.3461菌株进行辐射诱变,研究其对米根霉致死、菌落形态、种子培养以及发酵培养等特性方面的影响。结果表明,致死率曲线呈现为典型的马鞍型曲线,辐射剂量为0.72 kGy时菌株致死率最低;软X射线Nk辐照对米根霉菌落形态有一定影响;种子培养特性和发酵培养特性的诱变前后对比表明,种子延滞期缩短了3h,突变株N-15的L-乳酸产量提高了25.6%,LDH活性提高了95.8%,ADH的活性降低了77.7%。     

同步辐射(软X射线)对冬小麦的诱变效应及机理研究Ⅱ.幼苗叶片细胞超微结构的观察

利用透射电子显微镜观察了幼苗叶片细胞亚显微结构的变化 ,揭示了细胞结构受损情况与性状变异的关系。结果表明 :同步辐射引起了细胞亚显微结构的变化 ,出现了细胞质壁分离 ,细胞膜、核膜受损破裂 ,内含物外流 ,叶绿体、线粒体形态结构变异 ,内质网数目减少。同步辐射对细胞亚显微结构的总体损伤效应小于γ 射线 ,抑制了叶绿体的正常发育 ,致使细胞中叶绿体体积变小 ,数目减少 ,这可能是引起幼苗叶片出现叶绿素条状缺失的内在原因     

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200～250Gy,小于γ射线(250～350Gy).     

同步辐射(软X、紫外)辐照麦类作物种子的诱变效应

同步辐射（软Ｘ,超软Ｘ射线）辐照麦类作物种子的生物学效应显。Ｍ１代出现条状叶绿素缺失,其出现率高达４０％－１００％〈其中大麦的缺失有４种类型,这在γ辐照中没有出现。Ｍ２工出现了宽的突变谱,最高达９种类型的突变,其最高总突变率为γ射线的２．７倍,有益突变率为γ射线的５．７倍。     

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     

同步辐射软X射线Nk对产L-乳酸米根霉的诱变效应

采用同步辐射软X射线Nk对米根霉AS 3.3461菌株进行辐射诱变,研究其对米根霉致死、菌落形态、种子培养以及发酵培养等特性方面的影响。结果表明,致死率曲线呈现为典型的马鞍型曲线,辐射剂量为0.72 kGy时菌株致死率最低;软X射线Nk辐照对米根霉菌落形态有一定影响;种子培养特性和发酵培养特性的诱变前后对比表明,种子延滞期缩短了3h,突变株N-15的L-乳酸产量提高了25.6%,LDH活性提高了95.8%,ADH的活性降低了77.7%。     

同步辐射(软X射线)对冬小麦的诱变效应及机理研究Ⅱ.幼苗叶片细胞超微结构的观察

利用透射电子显微镜观察了幼苗叶片细胞亚显微结构的变化,揭示了细胞结构受损情况与性状变异的关系.结果表明:同步辐射引起了细胞亚显微结构的变化,出现了细胞质壁分离,细胞膜、核膜受损破裂,内含物外流,叶绿体、线粒体形态结构变异,内质网数目减少.同步辐射对细胞亚显微结构的总体损伤效应小于γ-射线,抑制了叶绿体的正常发育,致使细胞中叶绿体体积变小,数目减少,这可能是引起幼苗叶片出现叶绿素条状缺失的内在原因.     

空间环境对水稻的细胞学效应研究

通过第１７颗返回式卫星搭载５个水稻品种的干种子,进行空间诱变处理,研究其细胞学效应。结果表明,空间环境对根尖细胞染色体有一定的致畸作用,又能促进根尖细胞的有丝分裂活动经空间飞行的水稻染色体畸变细胞率极显高于地面对照组。与γ射线和质子处理的相比较。空间环境对染色体的致畸应变较低,而有丝分裂指数极显大于质子和γ射线处理。     

~(137)Cs γ射线与叠氮化钠复合处理水稻的诱变效应

用0、50、100、150、200、250和300Gy的γ射线及0、1、2、3mM的叠氮化钠复合处理水稻品种广陆矮4号的干种子。结果表明,M_1的损伤效应随γ射线剂量和叠氮化钠浓度的提高而增加。复合处理在苗高、根长、苗高活力指数和根长活力指数方面表现累加效应,在染色体畸变方面存在协同作用。复合处理的最佳剂量组合为200Gyγ射线+2mM叠氮化钠,其叶绿素、抽穗期和株高突变频率均最高,分别为2.833％、3.473％和1.828％,相互作用系数分别为1.649、1.329和1.449。     

质子对水稻的辐射生物学效应研究

用不同能量、剂量的质子辐照水稻干种子,与γ射线辐照作对比,研究其生物学效应.结果表明,质子辐照可诱发各种可见染色体结构变异及有丝分裂行为异常.随着质子能量和剂量的提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势.质子处理的能量效应大于剂量效应,能量效应主要表现在8MeV与4.6MeV的差异.质子对染色体的致畸效应和对有丝分裂的抑制作用与γ射线相似,但质子诱发的微核比例明显高于γ射线,而染色体桥的比例低于γ射线.3个供试品种的辐射敏感性随诱变源和考察指标而变化.     

辐照花粉对普通小麦×窄颖赖草杂种的细胞学效应

以普通小麦J 11( Triticu m aestivu m ) ×窄颖赖草( Ley m us angustus)( 花粉经9Gy γ射线辐照,以不辐照的为对照) 杂种幼胚愈伤组织及其再生植株为材料,研究了辐照花粉对其远缘杂种的细胞学效应。结果表明,辐照花粉对其杂种表现出以下细胞学效应:①明显增加了杂种愈伤组织的染色体数目变异幅度,对照为43 ～64 条,而9Gy 辐照的为26 ～65 条;②使杂种愈伤组织染色体数目减少,平均每细胞减少4-9 条染色体;③促进了杂种染色体结构变异,对照染色体结构变异主要为端着丝粒染色体,而辐照的除具有与其相近频率的端着丝粒染色体外,还有与其相近频率的微小染色体;④增加了双着点染色体和环状染色体等的频率,表明辐照花粉促进了染色体易位和重组。     

辐照对光肩星天牛幼虫发育的影响

用高能X射线辐照处理34、5、龄光肩星天牛幼虫,结果表明:辐照引起幼虫的生活期延长,发育迟缓;辐照抗性随虫龄的增加而增强,5龄幼虫最耐辐照,阻止其化蛹的剂量为55~60 Gy。γ射线辐照杨树木段中光肩星天牛幼虫的结果也表明,60Gy能够100%阻止老熟幼虫化蛹。因此,可以推荐60 Gy作为光肩星天牛幼虫检疫辐照处理的有效剂量,用于原木和木质包装的检疫除害处理。     

离体培养条件对百合鳞片辐射敏感性的影响

研究了辐射处理主因素及其与培养基成分、外植体类型的交互作用对东方百合鳞片辐射敏感性的影响。结果表明:在试验辐射剂量范围内,离体培养约6d的百合鳞片经60Coγ射线辐照后存活率随剂量增大而呈现下降趋势;辐射处理对百合鳞片的出芽率和出芽数有强烈的抑制作用。在芽诱导阶段,培养基成分在一定程度上影响鳞片的辐射敏感性;鳞片辐射敏感性随培养时间增加而减弱;外部鳞片与中部鳞片表现的辐射敏感性基本一致。     

加速器氩离子辐射对水稻诱变效应的初步研究

用加速高能氩离子束照射水稻干种子,观察M_1的损伤效应,建立了成苗率与育性的剂量响应曲线,并求出成苗率与育性的半抑制剂量分别为93.7Gy及67.0Gy。在M_2选出了具早熟、矮秆、大粒等性状的多个突变体,并发现多种性状同时变异的突变体所占的比例较大,而不同剂量处理的诱发突变效果有较大差异,在所用剂量范围内,以90Gy处理诱发的突变频率最高,突变谱最广。应用同工酶作为遗传标记研究了所观察的性状突变与9种同工酶酶谱的关系。结果表明,在分析的突变体中,有两种同工酶(PGD-1及PGI-2)的电泳形态不同于原种,且分别与千粒重和籽粒长宽比及株高和抽穗期的变异相关。     

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