离子束辐照对玉米诱变效应的初步研究

利用兰州重离子加速器提供的12C6+和36Ar18+离子束对玉米自交系郑58、鲁9801、金象4C-1、CSR24001、308和478进行辐照诱变育种试验,探讨了重离子辐照对玉米的诱变效应。结果显示,重离子辐照后种子出苗率和成苗率根据材料不同表现不一,浸泡后种子对辐照敏感性增加。辐照后M1代叶型变异较大;M2代植株经济性状发生变异较多,产生了许多有益的突变性状;M3代部分突变性状能够稳定遗传。由此可见,重离子束辐照育种有利于品种改良和种质创新,是玉米遗传改良的一种有效手段。     

12C6+重离子辐照油菜诱变效应研究

用30Gy、90Gy和180Gy12C6 重离子辐照油菜干种子,研究其对油菜M1代的诱变效应.结果表明不同剂量12C6 重离子辐照使油菜的出苗率、株高和开花率有不同程度的提高,并使开花期提早;30Gy辐照使单株角果数和单株产量有了一定程度的提高;三种辐照剂量都造成了花粉生活力、千粒重和含油量的降低.RAPD扩增结果表明,42个随机引物中有13个引物扩增出差异条带,30Gy、90Gy和180Gy引起的RAPD变异率分别为22.1%、23.7%和36.2%.研究表明,12C6 重离子辐射能有效地引起油菜DNA序列发生改变,从而诱导基因变异,为油菜育种提供丰富的种质材料.     

12C6+重离子辐照胡麻种子初步研究

本文研究了6×108 cm-2、1.8×109 cm-2和3.6×109 cm-2的12C6 重离子束辐照对胡麻种子M1代生物学性状和DNA分子多态性等方面的影响.6×108 cm-2辐照处理可引起胡麻发芽率提高,促进植株株高,增强花粉活力.同时辐照处理使胡麻种子千粒重和含油量有不同程度提高,辐射剂量越高,两者数值越大,3.6×109cm-2辐射剂量的胡麻种子千粒重和含油量与对照组的相比分别高出了16.5%和19.9%,此外在此剂量处发现了花粉发生了形态变化.辐照处理对胡麻DNA分子也产生了影响,筛选出的14个随机引物可以扩增出清晰、稳定、重复性好的DNA片段,有52个是多态性DNA片段,比率为52.5%.     

碳离子辐射大丽花矮化突变体的RAPD分析

大丽花经兰州重离子加速器提供的80MeV／u12C6＋离子束辐照后产生矮化突变体,用随机扩增多态性（Random Amplified Polymorphic,RAPD）DNA技术对野生型和突变体进行检测分析。结果表明,在所用的25条引物中,1．80×10^8／cm2剂量辐照后有18条引物扩增出现多态性片断,扩增条带多态率19．57％;1．08×10^8／cm2剂量辐照后仅有6条引物扩增出现多态性片断,扩增条带多态率5．76％。用]accard公式对扩增产物进行统计分析,结果表明,两种剂量c6＋辐照后与对照相似性系数分别为0．65和0．92。高剂量辐射后DNA易发生突变,在品种改良和诱变育种中相对较高剂量的选择可能更为有效。     

氩离子束辐照拟南芥干种子的生物学效应

以拟南芥(Columbia生态型)为材料,利用氩离子束辐照干种子,通过对存活率、根长、下胚轴长和株高的测定来研究不同剂量的氩离子束辐照对拟南芥的生物学效应。结果显示,随着吸收剂量的增大,拟南芥的根长、下胚轴长和株高都呈现出下降趋势;但存活率在低剂量辐照时无显著变化,高剂量辐照时逐渐降低。运用随机扩增多态性DNA(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对氩离子辐照后拟南芥的DNA指纹图谱进行分析,结果表明,各个处理组和对照组之间的相似性系数在0.556~0.944之间,并且相似性系数与剂量之间没有显著相关性。对照组与处理组之间的差异体现为扩增条带数目的减少和增多以及条带亮度的不同。综合分析表明,氩离子束辐照拟南芥干种子产生显著的当代损伤效应,较高剂量下会抑制生长发育,同时引起基因组DNA一定程度的多态性变化。     

离子注入后同源四倍体核雄性不育水稻的育性表达特性

以同源四倍体核不育水稻为研究材料,以氮离子束为诱变源完成了离子注入试验.对离子注入群体进行筛选后以变异单株为基础,在育性分化的敏感期经过低温处理后对其育性表达特性进行了研究.研究结果表明,在氮离子注入剂量为1×1017cm-2的处理中,在同源四倍体核不育水稻的当代群体内出现了比较多的变异单株.在各个变异单株之间其育性表达发生了明显的变异.在育性分化的敏感期经过低温处理后,某些突变体在伴随着发生形态学变异的同时也会发生相应的育性变异,而另一些突变体在发生形态学变异或生育特性变异的情况下仍然保持着其亲本的雄性不育特性.在M3代群体内,各个株系群体内单株之间的农艺性状并没有达到整齐一致的状态,但各个株系在雄性不育性表达上却保持了上一个世代的突变特性.由此认为,氮离子束注入所导致的育性变异在M3代群体内并没有发生进一步的分离.     

~(60)Co γ射线诱变分化态紫叶酢浆草再生体系的研究

为探索紫叶酢浆草的诱变方法,利用60Co γ射线诱变,研究处于分化态的紫叶酢浆草叶片诱导形成的再生体系。结果表明,处于分化态的紫叶酢浆草再生体系的愈伤组织不定芽、不定根的诱导数量随剂量的升高而降低。再生苗株高测量显示,10Gy的辐照剂量对再生苗株高的影响不显著,25Gy、50Gy的辐照剂量处理能显著抑制再生苗的株高,其中经50Gy辐照处理的再生苗株高仅为对照的36%。60Co γ射线照射对分化态的紫叶酢浆草再生体系诱发的变异类型主要有叶数、叶形、叶色等表型变异,其中以叶数变异为主(占变异总数的76%)。M2代表型变异频率为2.9%,表型变异仍以叶数变异为主。     

氮离子注入油菜M1代的生物学效应

研究了氮离子(N+)注入油菜干种子引发的当代生物学效应.结果表明N+在3.2×1016-4.6×1016/cm2注量范围内处理不影响油菜种子发芽;以3.9×1016/cm2注量处理可提高种子出苗率和成苗率;适当注量处理可促进苗期株高、叶片数和单株鲜重的增加,对成株期叶片数、茎粗、最大叶片长和宽等生物性状以及一次有效分枝数、全株总角果数和单株产量等经济性状均具有明显的生长刺激效应.同时,离子束处理区表现出广泛的变异,变异株率达到3.2%.     

唐菖蒲两变异株的同功酶及SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的比较分析

为探讨电子束对唐菖蒲诱变的可行性及不同剂量电子束对其花性状的影响，用不同剂量电子束辐照唐菖蒲“江山美人”球茎，在40Gy和160Gy处理组分别得到了1株花色和花序变异株(M1’和M2’)。对这两变异株和对照以及其相应辐照剂量（40Gy和160Gy）处理组进行了研究。M1代植株叶片的过氧化物酶、过氧化氢酶、淀粉酶和酯酶4种同功酶电泳结果表明，40Gy和160Gy处理组的酶带与对照组的相同，变异株与对照组相比，酶带有所增减。基于同功酶谱带带型，使用SPSS11.5进行了聚类分析并得到聚类树状图。图中显示，供试材料被分成了3个组：对照组（包括40Gy和160Gy处理组与对照），M1’组和M2’组。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析表明，蛋白表达明显被电子束辐照所抑制，但在这两个变异株中观测到3条特异表达的蛋白条带，分子量分别为96kDa、115.4kDa和137.2kDa，这些特异表达的蛋白可能与花色与花序的调控有关。由此表明，电子束辐照诱导花色与花形突变体是1种有效的途径。     

碳离子束辐照对甜高粱主要性状的影响

利用兰州重离子加速器国家实验室(HIANLL)提供的100 MeV/u碳离子束对甜高粱品种BJ0601和BJ0602进行了不同剂量的辐照处理,并用SPSS13.0软件分析了碳离子束辐照剂量和甜高粱主要性状节间数、株高、茎粗、含糖量及单秆重的相关性,试验结果表明:不同的辐照剂量对甜高粱节间数、株高、茎粗、含糖量及单秆重产生了明显的影响,表现出不同程度的相关性.另外,早熟突变株BJ0601-1 M2代各节的平均含糖量高于BJ0601,说明碳离子束辐照可能引起甜高梁含糖量的提高.     

电子束辐照唐菖蒲球茎对 M1代花粉的影响初探

为了探讨电子束对唐菖蒲诱变育种的可行性和不同剂量的电子束对花粉性状的影响,用能量为3MeV的不同剂量电子束辐照唐菖蒲"超级"球茎,对其M1代的花粉进行了研究.花粉活力的检测表明电子束辐照处理后的M1代花粉活力比对照略有下降,但小剂量辐照对花粉活力的影响并不明显,随着剂量的增加,辐照对花粉活力的抑制作用逐渐达到显著水平;扫描电镜观察发现,随着辐照剂量的增大,M1代花粉的孢粉学特征与对照差异逐渐明显,并且出现了多种变异形式;通过对M1代花粉酯酶同工酶的分析.结果表明,酯酶同工酶与对照相比发生了明显的变化,其中剂量在120Gy以下的酶带与对照相同,但酶活性较对照变弱,剂量为160Gy和200Gy时出现了一条新的酶带并且有两条酶带消失,剂量为240Gy时酶谱出现了一条特异酶带同时有一条酶带消失,并且剂量大于160Gy的酶活性与对照以及其他剂量相比也略有不同.由此表明,电子束辐照对植株能产生明显的影响,通过对花粉的一系列分析,能够较好地反映辐照对植株的诱变情况.     

氮离子注入不同基因型水稻的生物学效应研究

实验结果表明：不同基因型水稻材料Ｍ１代生理损伤，Ｍ２代叶绿素、株高及抽穗期突变频率和诱变效率均存在着较大的差异；Ｍ２代苗期叶绿素缺失突变频率和诱变效率高的材料，其抽穗期、株高突变频率和诱变效率并不一定高；用早熟、半矮秆突变体为母本选育的品种在氮离子注入时不但辐射敏感性差，同时未出现更早熟突变和高秆突变。     

快中子照射唐菖蒲球茎的损伤作用初探

用快中子脉冲堆(China fast burst reactor Ⅱ,CFBR-Ⅱ)对唐菖蒲"超级"球茎进行不同剂量的照射处理,研究快中子对唐菖蒲球茎表面的刻蚀情况及对蛋白质表达的阻遏作用.扫描电镜观察发现球茎受损伤情况随照射剂量和照射角度的不同而变化,受垂直方向照射的球茎表面刻蚀程度最严重,且刻蚀程度随着剂量增大而增大.通过田间栽培试验和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)分析发现,随照射剂量的增大,植株生长发育受到明显的抑制,蛋白表达数量显著减少.由此表明,快中子照射对植株能产生明显的影响.     

快中子辐照玉米自交系的细胞学效应及后代变异

为了探索快中子辐照玉米的细胞学效应及后代变异,为玉米种质创新及品种改良提供有益的种质资源,本实验采用低剂量(0.36~4.19 Gy)的快中子辐照玉米自交系LY8405和PH6WC干种子。结果表明:两个自交系根尖细胞有丝分裂指数均随吸收剂量的增加而降低;核畸变率随吸收剂量的增加而升高;吸收剂量4.19Gy对自交系LY8405的M1染色体分裂行为影响效应最为明显,2.48 Gy对自交系PH6WC的M_1染色体分裂行为影响效应次之;辐照M_2、M_3代突变类型包括株型、叶色、穗形、株高、籽粒形状及大小等;生物学和细胞学效应表明,2.48~4.19 Gy的吸收剂量是0.36~4.19 Gy范围内快中子辐照选育玉米突变体的适宜剂量。     

电子束对大麦的诱变效应研究互Ⅰ．对M_1和M_2的效应

采用１００—３００Ｇｙ辐照处理１３个大麦品种（系）的风干种子，Ｍ１代产生明显的生物学辐射损伤，表现在苗的高度降低，第一叶片长度和根的长度变短，植物存活率和结实率下降。电子束诱变的适宜剂量一般为１００—２００Ｇｙ，在此剂量范围内，Ｍ２代突变频率为０．２７６％－３．８４％，除出现多种叶绿素缺陷突变外，还出现植株生长习性、株高、叶型、穗型、穗长，芒型、早熟性及茎叶蜡质减少等形态或生理性状突变，表现电子束对大麦具有诱变类型丰富、突变谱广的特点。同一种诱变处理的Ｍ１结实率高低的不同类型还会影响到Ｍ２形态突变的类型。     

Flower color mutants induced by carbon ion beam irradiation of geranium(Pelargonium × hortorum,Bailey)

In an attempt to elucidate the biological effects and underlying mutations involving flower color in ornamental plants following carbon ion beam radiation,shoots of geranium were exposed at dosages of 0,10,15,30,and40 Gy,and one flower color mutant was obtained.The morphological characteristics,physiological aspects,and DNA polymorphisms between wild-type and flower color mutants were analyzed.The colors of petal,peduncle,pistil,and stamen of the mutant displayed significant differences compared to those of the wild-type.Compared to the original plants,the total anthocyanin content in the petals of the mutant significantly decreased,resulting in a light pink petal phenotype.DNA polymorphisms detected by random amplified polymorphic DNA analysis showed that the ratio of different bands between the wild-type and mutant reached up to 13.2%.The present study demonstrates that carbon ion beam irradiation is effective in inducing genomic variations,resulting in flower color geranium mutants within a relatively short period of time.Meanwhile,the developed flower-color mutants may be potentially used in future mutational research studies involving ornamental plants.     

The influence of carbon ion irradiation on sweet sorghum seeds

The aim of this study is to investigate the effects of different doses of 100 MeV/u carbon ions on sweet sorghum seeds in order to improve crop yields and their sugar content. After irradiation, seeds were germinated and grown to 30 days, and others were sown in the field. At the end of harvesting season all planted seeds were picked separately and M2 generations obtained. The differences among the treatments were examined using the RAPD procedure. In the study done by using 38 primers; according to the amplification results, the differences among the various doses treatment were shown.