质子束诱变大豆的能量和剂量效应

用3个能量（3.0、5.0和7.0 MeV）和4个注量（1×108、1×109、1×1010和1×1011 H+/cm2）的质子束处理大豆品种绥农14的风干种子,以期确定质子束诱变大豆的效果和辐照参数。结果表明：质子束辐照可以导致大豆产生丰富的变异。在本试验条件下,经质子束辐照的大豆种子发芽率未受影响,但M₁代株高显著增加;M₂代出现早熟、黄化和不育等变异类型,总变异频率为6.81%。总变异频率有随注量增加而增加的趋势,但随能量变化的规律不明显。在M₂代,3.0 MeV、1×1011 H+/cm2处理的变异频率最高,为8.26%;在不同能量和注量水平下得到的突变类型不同,其中质子注量为1×1010和1×1011 H+/cm2的处理产生了较多的早熟突变,注量为1×109和1×1010 H+/cm2的处理产生了较多的黄化和不育的突变;质子能量为3.0 MeV时产生了较多的不育突变,5.0 MeV时产生了较多的早熟突变,7.0 MeV时产生了较多的黄化突变。结果表明质子束辐照可以作为一种新的育种手段在大豆上应用。     

四川杂交稻骨干恢复系稻米品质对氮素水平的响应

【目的】 氮素作为水稻生长发育的必需营养元素之一,显著影响稻米品质的形成。明确氮素水平对稻米品质的影响及不同品种对氮素的敏感性,可为水稻的优质育种和科学施肥提供依据。 【方法】 采用两因素裂区大田试验方法,主区为三个施氮水平 (N 0、90、180 kg/hm2),裂区为15个骨干恢复系和宜香优2115水稻材料。分析了稻米加工品质、外观品质和蒸煮食味品质,并采用聚类分析方法,调查了供试材料的氮素敏感性。 【结果】 1) 随氮素水平的提高,稻米精米率及长宽比变化较小,但稻米糙米率和整精米率显著提高,与N0处理相比,N90与N180处理下稻米糙米率分别提高0.8%、1.4%;整精米率分别提高5.7%、7.9%;垩白度和垩白粒率则显著降低,与N0处理相比,N90与N180处理下稻米垩白度分别降低26.1%、55.0%;垩白粒率分别降低12.6%、32.8%。2) 氮素水平显著影响稻米淀粉RVA谱特征指标。随施氮量提高,稻米峰值粘度、热浆粘度、冷胶黏度、回复值及直链淀粉含量明显降低,消减值、崩解值、糊化温度及峰值时间变化较小。3) 聚类分析表明,施氮水平影响着水稻恢复系对氮素的敏感性。N90水平下,低氮敏感型包括乐恢188、成恢727及沪恢602;低氮中间型包括绵恢725、沪恢17、绵恢523及西科恢768;低氮迟钝型包括明恢63、多恢1号、成恢838(718、3023)、雅恢2115、蜀恢498(527)、宜香优2115。N180水平下,氮敏感型包括乐恢188、绵恢725、沪恢17、西科恢768;氮中间型包括明恢63、多恢1号、蜀恢498(527) 及宜香优2115;氮迟钝型由雅恢2115、成恢3203(838、718、727)、绵恢523及沪恢602组成。 【结论】 提高氮素水平可有效改善四川省骨干恢复系稻米的加工和外观品质,调节稻米淀粉RVA谱特性。其中雅恢2115、成恢3203(838、727、718) 及沪恢602品质较高且随氮素变化较小,属于氮迟钝品系,此类品系在低氮条件下品质属性变化较小。乐恢188、绵恢725、沪恢17及西科恢768属于氮敏感品系,此类品系对氮敏感度高,品质受氮素影响较大。氮中间品系则包括明恢63、多恢1号、蜀恢498(527) 及宜香优2115。      

氮离子束与γ射线辐照日本晴和“9311”水稻突变体库的筛选

利用氮离子束和γ射线辐照处理粳稻日本晴和籼稻"9311",经过M1代损伤鉴定、M2代筛选和M3代重复鉴定,分别得到了740份和666份日本晴突变体,571份和781份"9311"突变体。获得的突变体发生了叶片、茎秆、穗部和籽粒、生理等性状的突变。在氮离子束辐照处理中,日本晴和"9311"分别在5.0×1016N+/cm2和2.5×1016N+/cm2剂量辐照时获得高突变率,为6.44%和6.38%;γ射线辐照处理中,2种材料均在150Gy剂量辐照时获得高突变率,分别为5.68%和9.44%。在本试验中,各高突变率群体均为辐照当代损伤最低的群体。新构建的突变体库将为水稻功能基因组学研究提供较好的基础材料。     

不同能量重离子注入农作物的诱变效应

用不同能量、不同注量的MEV级12C离子束辐照玉米和冬小麦干种子,用MEV级16O离子束辐照冬小麦干种子,研究其对M1代幼苗生长的影响和M2代的诱变效应。结果表明,在一定离子通量(注量)下,所用注入能量范围内的离子束对幼苗造成的辐射损伤随辐射能量的增加而增大。用12~16MEV/U的12C离子束辐照玉米和8MEV/U16O离子束辐照小麦,对M1代幼苗造成的辐射损伤比贯穿能量(45MEV/U)下的辐射损伤明显加重。12C离子束可以诱发玉米产生植株矮化、雄性不育、白化苗、多穗型等多种类型变异,多数白化苗能够转绿并正常结实。12C和16O离子束诱发冬小麦产生的早熟和矮杆突变最多,12C辐照冬小麦原冬6产生的早熟突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为80×107/CM2时高达10.7%;矮秆突变在辐照能量为8MEV/U、离子通量为120×107/CM2时高达7.59%。品种间的变异频率也存在差异。     

快中子辐射对蝴蝶兰原球茎和茎段增殖分化的影响

为了获得蝴蝶兰新种质以及开辟新的蝴蝶兰育种方法,利用快中子脉冲堆对蝴蝶兰不同品种原球茎和幼苗茎段进行辐照处理,结果表明:通过对处理材料的回归分析得到,火鸟原球茎的半致死注量为3279×108·cm-2,内山姑娘原球茎的半致死注量为4063×108·cm-2,火鸟茎段的半致死注量为2239×108·cm-2,内山姑娘茎段的半致死注量为2298×108·cm-2。辐射敏感性表现为火鸟内山姑娘,幼苗茎段原球茎。对于原球茎,辐照注量小于600×108·cm-2,对其增殖和分化有一定的促进作用;对于茎段,辐照注量小于600×108·cm-2,对其所形成的幼苗的生根没有影响,但小于300×108·cm-2,对所形成幼苗的增殖有促进作用。高注量(2500×108·cm-2)辐照对原球茎的增殖和分化以及对茎段所形成的幼苗的增殖和生根均有显著的抑制作用。     

电脉冲激活对体外成熟猪卵母细胞卵裂率和囊胚率的影响

探索了电脉冲结合细胞松驰素B(CB)、放线菌酮(CHX)以及6-二甲基嘌呤(DMAP)等化学物质,对猪卵母细胞激活后发育的影响.在电脉冲激活时,0.6 kV/cm和1.3 kY/cm,80μs,1次电激活后,(1)用2 mmol/LDMAP处理6 h的卵裂率分别为(60.39±6.71)%和(60.35±8.95)%,差异不显著(P＞0.05),囊胚率分别为(9.51±5.93)%和(14.53±3.38)%,差异显著(P＜0.05);(2)用7.5μg/mL CB+10μg/mL CHX处理6 h的孤雌胚,卵裂率[(1.82±10.76)%vs(58.50±8.33%)]和囊胚率(8.91±4.37)%vs(14.53±3.38)%]均存在显著差异(P＜0.05).卵母细胞经1.3 kV/cm、80μs和单次电脉冲激活后,分别用7.5μg/mL CB、10μg/mL CHX、2 mmol/L DMAP、7.5μg/mL CB+10μg/mLCHX和7.5μg/mLCB+2 mmol/LDMAP处理2～8 h,结果表明CB处理4 h,CHX、CB+CHX和CB+DMAP处理6 h,DMAP处理8 h的卵裂率和囊胚率高于其它时间处理组.在电脉冲/CB、CHX、DMAP、CB+CHX和CB+DMAP 5种激活方法中,CB+CHX和CB+PMAP的卵裂率和囊胚率分别为(78.46±8.46)%、(33.13±7.84)%和(75.84±10.61)%、(39.12±7.15)%,囊胚率显著高于其它各组(P＜0.05).     

低能N~+辐照提高小麦反转录转座子Wis2-1A的转录并影响其邻近基因表达

为研究小麦反转录转座子Wis2-1A在低能离子束辐照小麦生物效应中的作用,用实时定量PCR的方法测定不同注量下Wis2-1A的转录水平及在基因组中的拷贝,并用转座子显示技术研究了Wis2-1A在注量为5×1017N+/cm2的低能离子束处理后的转录对其邻近基因表达的影响,结果显示:不同注量的N+辐照都能提高Wis2-1A的转录水平,但在基因组水平上的拷贝没有大的提高,且在较高注量下,由于Wis2-1A的高水平转录导致其邻近的某些基因沉默,这说明Wis2-1A在低能离子注入生物效应中起主要作用。     

航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×1016、12×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。     

宠物干粮食品辐照杀菌工艺参数的确定

依照国内外学者的研究结果和国际辐照饲料工艺规范的规定,研究了宠物干粮食品辐照杀菌工艺,确定了各项技术指标,并就主要技术指标的确定依据进行了阐述。该技术规定：辐照前宠物干粮食品细菌总数≤5×104 MPN/100g,霉菌≤4.5×104 CFU/g,沙门氏菌≤1×103 CFU/25g,辐照后细菌总数≤1000 CFU/g,大肠菌群≤30 MPN/100g,霉菌≤25 CFU/g,沙门氏菌不得检出,宠物干粮食品辐照杀菌的最低有效剂量为4.0 kGy,最高耐受剂量为15.0 kGy。辐照产品箱中最小吸收剂量应不小于最低有效剂量,最大吸收剂量应不大于产品的最高耐受剂量。     

籼稻诱变糯质基因的回复突变

以辐射诱变籼型杂交稻亲本育成的糯质基因突变系南恢175wxR、湘恢288wxR、明恢86wxR、蜀恢527wxR、明恢63wxRI、I-32wxB、龙特浦wxB和D62wxB为材料,借助肉眼观察和1%KI-I2溶液鉴定各自交后代糙米粒胚乳性质,首先发现诱变糯质基因wx发生回复突变(即胚乳性质由糯质回复突变为非糯质),回复突变频率为0~6.34×10-5,平均为3.74×10-5。遗传分析表明,回复突变是显性突变。糯质基因突变系与糯质基因回复突变系和野生型亲本间除千粒重差异显著外,其他性状差异均不显著。提出杂交糯稻亲本原种生产及种子保纯技术。     

离子注入对雪松花粉粒萌发与花粉管生长的影响

用激光扫描共聚焦显微技术(LSCM)研究了低能离子注入对雪松花粉管萌发和生长的影响。结果表明,低剂量(1×1015ions/cm2)注入对雪松花粉粒萌发没有明显的影响;3×1015ions/cm2和5×1015ions/cm2离子注入可以刺激花粉粒萌发;高剂量(等于或大于7×1015ions/cm2)的离子注入会显著抑制花粉粒萌发。离子注入对雪松花粉管的伸长和花粉管的形态特征有比较明显的影响,花粉管受到的损伤程度与离子注入剂量有一定的相关性。     

氮离子注入对同源四倍体水稻IR36萌发的影响

通过分析氮离子注入对同源四倍体水稻种子萌发过程中吸水速率、膜透性、淀粉酶活性的影响来研究离子注入四倍体水稻的生理生化效应。结果显示:低剂量范围内(0~2×1016cm-2)N+注入对IR36(4N)存在刺激效应,发芽率、幼芽淀粉酶活性等与对照相比都有所提高。当注入剂量在2×1016~10×1016cm-2范围内,氮离子注入对IR36(4N)种子萌发起抑制作用,表现为种子存活率显著下降、淀粉酶活性下降、膜透性增大。氮离子注入IR36(4N)的适宜诱变剂量大约在6.0×1016~8.0×1016cm-2。     

低能氮离子束注入水稻的生物学效应研究

利用能量为25KeV的氮离子束为诱变源,剂量分别为2.0×1017、2.5×1017和3.0×1017N+/cm2对5份水稻材料进行处理,从其后代群体中筛选得到变异株,并对其生物学效应进行研究。结果表明,变异株的叶绿素含量均比对照植株高,最高达到148.67%;3种同工酶(POD、SOD、CAT)的酶活力变化趋势不一致,与对照均有明显差异;AFLP分析表明,变异株与阴性对照条带相似率很高,与阳性对照相似率低。     

氮离子注入对仿栗种子当代生理生化性状的影响

研究了不同剂量的氮离子注入仿栗种子对种子内过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性以及丙二醛的含量、电解质外渗率的影响。结果表明:离子注入剂量在9×1016~12×1016N+/cm2下过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶的酶活性达到峰值,丙二醛含量和电解质外渗率最低,在一定程度上削弱种子脂质过氧化作用。结果说明一定剂量的氮离子注入能激活合成自由基清除酶的能力,在一定程度上免受自由基侵害。     

辐射诱变选育特优63糯的研究

用60 Coγ射线 35 0Gy分别照射杂交稻保持系 (B系 )和恢复系 (R系 )干种子 ,M2 获得相应的糯性基因wx突变体 ,并育成糯不育系wxA和糯恢复系wxR ,组配出杂交糯稻新组合。特优 63糯与特优 63具有相似的生育期、农艺性状、产量水平和抗性。     

~(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。