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 2 0 0～ 2 5 0Gy ,小于γ射线 (2 5 0～ 35 0Gy)。     

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射线)对水稻的细胞学效应研究

对不同剂量的同步辐射 (软X射线 )辐照水稻种子 ,研究其细胞学效应。结果表明 ,软X射线同步辐射处理后 ,在水稻根尖细胞内可诱发各类染色体结构变异。 3个品种的细胞染色体畸变率随照射剂量的增加而提高 ,有丝分裂指数明显下降。同步辐射的细胞学效应与γ射线相似。 3个品种的辐射敏感性从高至低的顺序为加育2 93 >舟 90 3 >浙 73 3     

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、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%。     

质子对小麦的诱变效应及作用机理研究 Ⅰ.质子对小麦的诱变效应

用 2MeV～ 9MeV 7个能量 ,5C～ 1 60C 1 2个剂量的质子处理 5个品种 ,研究质子对小麦的诱变效应。结果表明 ,M1代的生物损伤随剂量的提高而加重 ,在一定能量范围内 ( 6MeV以下 ) ,随能量的增加而加大 ,超过一定能量 ,生物损伤有所减轻 ;M1代较易出现γ辐照中少见的叶绿素条状缺失损伤。M2 代诱变效果显著 ,突变谱宽 ,有益突变频率明显高于γ射线 ,较易诱发早抽穗性状变异 ;明确诱变小麦的适宜能量为4MeV ,适宜剂量为 1 4× 1 0 10 ～3 7× 1 0 10 P cm2 。     

X、γ辐射对雨生红球藻超微结构的影响

用雨生红球藻作为试验材料 ,从超微结构变化角度研究了X、γ射线的致突变效应 ,结果表明 :X、γ射线辐照能引起细胞膜受损 ,细胞的原生质球偏移 ,核仁出现电子稀疏区域 ;叶绿体粘连成团 ,类囊体条断裂 ,电解质外渗 ;核糖体增多 ;线粒体个体增大 ,线粒体膜受损。X射线辐照能引起淀粉鞘出现空隙和马蹄形蛋白核形成 ,内质网变少。γ射线辐照能引起淀粉鞘消失 ,滑面内质网增多 ,高尔基体增多增大。X、γ射线辐照引起的细胞核、线粒体、叶绿体等细胞器的损伤 ,可能是造成突变的原因。     

~(60)Co γ射线辐照对小麦愈伤组织超微结构的影响

用~(60)Coγ射线不同照射量辐照旺盛生长的小麦愈伤组织,并于辐照后3、6、12天取材固定进行电镜观察。结果发现,未经辐照的愈伤组织细胞超微结构正常。经500Rγ射线辐照后,细胞结构有轻度损伤,随之出现旺盛的修复活动,线粒体数量明显增加,内嵴结构完善,内质网发达;辐照后12天细胞结构基本恢复正常。经5000R辐照后细胞严重受损,结构逐趋模糊,细胞器逐步消解,最后细胞死亡。结合辐照后愈伤组织的生长状况以及再生株染色体变异频率等,认为对小麦愈伤组织进行辐射处理时照射量以500～1000R为宜。     

γ射线辐照对大蒜和洋葱生长点细胞及超微结构的影响

电镜观察表明,γ射线2～30 krad辐照大蒜和洋葱,能造成生长点细胞及超微结构的不同程度损伤。如细胞外形畸变、细胞壁加厚、质壁分离、原生质破坏呈电子透明,核破碎,染色质变粗变短,微结构变形,甚至膜破裂等。其损伤程度随辐照剂量的增加而趋严重。不同微结构的抗辐照能力不同,其中液泡的辐射敏感性最强,核仁和线粒体最抗辐照。辐照后的细胞和超微结构一般在萌动期才表现出明显的形态损伤、细胞分裂受阻,因此抑制了大蒜和洋葱的发芽。     

~(60)Coγ射线辐照毛竹种子的细胞学诱变效应

利用6种不同剂量的60Coγ射线辐照毛竹种子,研究γ射线辐照对毛竹种子根尖细胞有丝分裂、染色体畸变及核畸变的影响。结果表明,在一定范围内,剂量低于60Gy的辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有促进和刺激效应;高于90Gy对毛竹根尖细胞有丝分裂有一定的抑制作用。同时,辐照还能诱发染色体畸变和核畸变,出现染色体桥、落后染色体(团)、游离染色体(团)、染色体断片、染色体粘连、微核、小核、双核、核出芽、核耳和核裂等类型。染色体畸变率、核畸变率与剂量间存在显著的正相关,相关系数分别为0.8875、0.9982,线性方程式分别为Y=0.0392X-0.4313,Y=0.0530X-0.0783;染色体畸变率与微核率间也存在着较好的相关性,线性表达式为Y=0.8836X-0.4525,相关系数为0.8345,F=25.22>F0.01。     

~(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。     

γ射线对小麦幼胚愈伤组织诱变效应的研究

用~(60)Coγ射线辐照小麦幼胚愈伤组织,可使愈伤组织分化成苗率达50％左右,适宜剂量为1～1.5krad。利用温室加代,在工年时间内可获得γR_0、γR_1两代种子,γR_0代长势弱,出现植株矮化、穗变小及不育株的变异,但基本不遗传,仅有少数穗形、壳色、芒性、籽粒等变异可遗传。γR_1代株高、穗形、壳色、芒性及籽粒性状都有较大变异,总变异率48％～65％,而未经辐照处理的对照,γR_1代的总变异率为32％～38％。γR_1代是选育优良单株的主要世代。γR_1代的变异性状在γR_2代中有80％趋于稳定,γR_2是选育优良无性系的较好世代。同工酶分析表明,各优良无性系与亲本相比都有其特征酯酶带。     

质子对小麦的诱变效应及作用机理研究 Ⅱ质子处理对小麦种胚DNA损伤修复的影响

用3H TdR标记小麦种胚 ,研究了质子处理的种胚萌发早期DNA合成动态 ,并与γ射线辐照进行对比。表明质子处理能引起肿胚DNA损伤修复合成 ,即DNA非按期合成 ,京 41 1与原冬 977的修复复制峰期分别出现在正常的DNA合成峰期前 4h与 2h。以京 41 1为例 ,比较质子处理与γ射线辐照的种胚DNA损伤修复特点的差异 ,质子的DNA非按期合成峰期出现时间早于γ射线处理的 2h ,正常的DNA合成峰期晚于γ射线处理的 4h ,且在DNA非按期合成峰期后的DNA合成量明显低于γ射线。     

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

Free radicals of irradiated seeds were measured at room temperature by ESR spectrum technique. Experimental results showed that the radical's concentration in seeds increased continuously with the SR's doses, yet after γ-ray's reaching a maximum they declined. The yields of short-life radical(<48h) and the stability of long-life radical by SR were greater than that by γ-ray.     

~(60)Coγ射线对小麦条锈菌夏孢子的生物学效应

~(60)Coγ射线照射小麦条锈菌夏孢子,使其萌发率显著降低,其剂量效应曲线符合一次击中模型S=e~(-λD)。以照射后夏孢子接种感病小麦叶片,其潜育期延长,病叶率和严重度降低,产孢量显著减少,寄主-病原物相互关系变为非亲和性的低反应型。     

~(60)Co γ射线辐照紫花苜蓿种子的细胞生物学效应

分别利用0、1000、1500和2000Gy60Coγ射线处理3个品种的紫花苜蓿种子,对同一剂量不同品种或同一品种不同剂量间辐照情况相比较,研究苜蓿根尖细胞的生物学效应。实验结果表明,γ射线辐照苜蓿种子可以抑制根尖细胞有丝分裂,并诱发根尖细胞产生单微核、双微核、多微核、小核、染色体断片、染色体粘连、单桥、双桥、多桥、游离染色体、落后染色体等多种畸变。同一辐照剂量下,龙牧803苜蓿对γ射线辐照敏感性最强。在0~2000Gy范围内,随剂量的增加各种畸变率不断提高,至2000Gy辐照剂量时,各种畸变率达到最高。     

~(60)Co γ射线诱变黑曲霉菌株产植酸酶的研究

研究了60 Coγ射线对黑曲霉 447 92菌种产植酸酶的诱变效应 ,筛选出产植酸酶较高的A .niger 496 1菌株 ,并初步分析了其植酸酶的基本性质。