辐照小麦花粉、子房、植株诱发突变研究

以小麦作材料,用钴-60γ射线照射小麦花粉、子房、孕穗期植株、抽穗期植珠、花末期植株,计算了当代结实率,调查了M_1大田植株成活率和M_2的突变频率以及突变体分类。结果表明,辐照小麦活体,其适宜照射量为0.206～0.516C/kg(800～2000R),比照射小麦干种子低了十倍,其突变频率,有益突变频率、有益突变体百分比分别比辐照小麦干种子提高50～57％,22～34％和83～127％。在同一照射量内,小照射量率比大照射量率的辐射效应明显。适宜的照射量率为每分钟7.74～12.9mC/kg(30～50R)。     

辐照小麦花粉、子房、植株诱发突变研究

以小麦作材料,用钻-60γ射线照射小麦花粉、子房、孕穗期植株、抽穗期植珠、花末期植株,计算了当代结实率,调查了M_1大田植株成活率和M_2的突变频率以及突变体分类。结果表明,辐照小麦活体,其适宜照射量为0.206～0.516C/kg(800～2000R),比照射小麦干种子低10个数量级,其突变频率,有益突变频率、有益突变体百分比分别比辐照小麦干种子提高50～57％,22～34％和83～127％。在同一照射量内,小照射量率比大照射量率的辐射效应明显。适宜的照射量率为每分钟7.74～12.9mC/kg(30～50R)。     

电子射线对小麦萌发种子的辐照及诱变效应

本文报道了电子静电加速器产生的两种能量的电子射线(0.8 MeV和0.5 MeV)在小麦辐射 育种中应用的初步结果。试验表明:电子射线对小麦萌发种子的辐照后,其辐照当代的小麦植株生长上 即表现出受到抑制,其程度随剂量的增加而增加。当剂量达到1600rad时,辐照当代的存活率便明显 减少,并达到了接近于萌发种子辐照的半致死剂量水平。 从电子射线辐照的小麦M_2代发生变异分离表明,电子射线对小麦种子的诱变具有变异谱较少,变 异频率较高的效应。按穗行变异统计,其平均突变频率为3.5％,而在产生变异的穗行内,突变频率范围为 2.6～6.1％。     

杂交与辐射相结合在小麦育种中的应用研究

以冬小麦作试验,用~(60)Co照射其F-0和F_1的干种子,调查了M_1的生物学效应和M_2的变异频率及有效类型,并统计了M_2、M_3、M_4的入选率。结果表明,杂交与辐射相结合复合处理的变异率比单纯杂交处理的提高了6～44％,有益类型增加了13～34％,入选率提高了6～70％。从而选育出了高产及高蛋白的品系。由此表明,杂交与辐射相结合是提高小麦育种效果的一种有效方法。     

杂交与辐射相结合在小麦育种中的应用研究

以冬小麦作试验,用~(60)Co照射其F_0和F_1的干种子,调查了M_1的生物学效应和M_2的变异频率及有效类型,并统计了M_2、M_3、M_4的入选率。结果表明,杂交与辐射相结合复合处理的变异率比单纯杂交处理的提高了6～44％,有益类型增加了13～34％,入选率提高了6～70％。从而选育出了高产及高蛋白的品系。由此表明,杂交与辐射相结合是提高小麦育种效果的一种有效方法。     

氯化钠对水稻种子的辐射保护作用和修饰效应

研究了氯化钠对水稻休眠和萌发种子的辐射保护作用和M_2突变的修饰效应。其结果表明,氯化钠对水稻具有辐射保护作用。M_1代幼苗生长、成苗率和育性的辐射损伤效应随处理剂量的增加而显著加重,浓度为0.05,0.10和0.20mol/L的氯化钠水溶液预处理受照射的水稻种子,可促进幼苗生长,提高成苗率和育性,与对照的差异极显著。研究还指出,氯化钠无论是前处理还是后处理都能提高γ辐射诱发水稻M_2代幼苗叶绿素缺失突变、抽穗期和株高突变频率,以提高早抽穗和株高突变频率最为显著。研究表明,氯化钠作为一种辐射保护剂,与γ射线复合处理既可以减轻M_1代辐射损伤效应,又可提高M_2代突变频率,这种复合处理方式在育种实践中是有意义的。     

~(137)Cs辐照小麦干种子M_1代的辐射效应和细胞学分析

~(60)Co-γ射线辐照小麦干种子对M_1代的生物学和细胞学效应产生影响,这方面已有报道,而铯-137的辐射效应报道较少。本试验利用我所的铯-137和钴-60源不同剂量照射小麦干种子,比较M_1代的生物学及细胞学效应,为育种提供依据。     

电子束、中子与γ射线对冬小麦诱变效应的比较研究

冬小麦经电子束、中子和γ射线辐照后,均产生生物效应。电子束对中子和γ射线的相对生物效应(RBE)值均小于1,中子对γ射线的RBE值远远大于1。这说明电子束的M_1生物效应远远小于中子的M_1生物效应而与γ射线的M_1生物效应相近。对于电子束辐照,M_1的半致死剂量范围是185～370Gy,更靠近370Gy,致死剂量是740～925Gy。对于M_2的诱变效率,电子束>中子>γ射线。电子束辐照可以扩大突变谱,提高诱变效率,最佳诱变剂量范围是370～555Gy,中子比γ射线诱变效率高,较适宜的辐照剂量为25Gy。当M_1生物损伤稍大于50%时,用电子束进行辐照,M_2代的诱变频率较高。     

氮和碳离子对甜菊的诱变效应

用60～100keV氮离子和75keV碳离子的不同剂量注入甜菊干种子,并与γ射线进行比较,研究其M_1代生物学效应和M_2代突变。结果表明,离子束能诱发甜菊染色体结构变异,抑制有丝分裂活动。随着注入离子的能量和剂量提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势。有丝分裂的剂量效应不明显,其能量效应表现在75keV与60和100kev的差异。离子束对甜菊的M_1损伤效应低于γ射线的,而诱发的M_2突变高于γ射线的。碳离子诱发的染色体畸变细胞率和M_2有益突变频率均高于氮离子的。离子注入杂交一代丰_1×日原和日原×丰_2的诱变效应大于济宁和丰_2。     

~(60)Coγ射线与EMS复合处理小麦的诱变效应

采用多种处理组合、处理方法以及多种生物学指标,探讨了γ射线与EMS复合处理小麦的诱变效应。试验结果表明:γ射线与EMS复合处理的M_1代损伤随处理剂量的增加而增大,呈累加效应或协同效应。M_1代植株的生物学损伤与幼苗高度及幼苗根尖微核细胞密切相关。γ射线与EMS复合处理比单一处理提高了M_2代诱变效应。适宜的剂量组合可增加M_2代形态突变频率,扩大突变谱,并可增加某些数量性状的变异幅度。其中5.16C/kg的γ射线+0.31%EMS是比较理想的剂量。在复合处理中,可以M_1代幼苗根尖单微核细胞率估测M_2代的诱变效应。     

电子束和离子注入处理鸡冠花种子对当代(Mo)植株生长发育影响的初步研究

利用电子束和氮离子、氢离子注入处理普通鸡冠花干种子,试验结果表明,两种诱变处理均能显著抑制鸡冠花植株的生长、发育,并能有效地诱发花性状变异,变异株率可达0.5%—2%。电子束处理鸡冠花干种子的半致死剂量(LD50)经测定为1.2kGy左右;离子注入处理的半致死剂量随注入离子种类不同而不同,N 注入的半致死剂量(LD50)为1.6×1017/cm2,H 注入的半致死剂量应低于1.6×1016/cm2。鸡冠花干种子电子束处理的适宜剂量为1.5kGy左右,离子注入处理的适宜方法是N 1.6×1016/cm2。同时鸡冠花对高剂量辐照较不敏感,是一种耐强辐照的资源。     

空间环境和质子对水稻的诱变效应

利用返回式卫星搭载5个水稻品种的干种子进行空间诱变处理,以及用不同能量、剂量的质子辐射水稻干种子,研究其诱变效应。结果表明,空间环境对根尖细胞染色体有一定的致畸作用,能促进根尖细胞的有丝分裂活动,空间飞行中的水稻染色体畸变细胞率极显著高于地面对照组。与γ射线和质子处理比较,空间环境对染色体的致畸效应较低,而有丝分裂指数极显著高于质子和γ射线处理。空间环境对水稻M_1代幼苗的损伤效应亦低于质子和γ射线。空间环境和质子在M_2代能诱发较高频率的叶绿素缺失、株高和抽穗期突变,其有益性状突变的频率高于γ辐照的。     

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。     

中能离子束注入与贯穿辐照对小麦种子萌发生长的影响

研究了中能氮离子束辐照对不同品种春小麦干种子荫发生长的影响，根据实验室和大田的试验结果，春小麦干种子萌发力和幼苗生长随辐照剂量增加而明显减弱，并且注入辐照与贯穿辐照对其造成的影响有较大区别，在种子萌发过程中，由注入造成的抑制明显高于贯穿。从大田出苗率存活曲线来看，对三个不同品种，注人与贯穿的半致死剂量Ｄ５０分别处在１０７～１０８ｉｏｎｓ／ｃｍ２和１０８～１０９ｉｏｎｓ／ｃｍ２范围内。     

氮和碳离子对甜菊的诱变效应

用60～100keV氮离子和75keV碳离子的不同剂量注入甜菊干种子,并与γ射线进行比较,研究其M_1代生物学效应和M_2代突变。结果表明,离子束能诱发甜菊染色体结构变异,抑制有丝分裂活动,随着注入离子的能量和剂量提高,染色体畸变细胞率呈增加趋     

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%.     

辐射诱发籼稻早熟突变和双向突变的研究

对53个籼稻品种辐射M_2代进行连续三年的试验,结果表明:(1)早熟突变频率平均为1.4％,其中迟熟类型品种要比早熟类型品种有更高的早熟突变频率。并与原品种的生育期呈正相关,相关系数为0.40。突变体提早的范围为3～32天,平均为9.5天。它们是随生育期的推迟而增加。(2)在同一品种的辐射M_2代中,一般可同时出现早、晚双向熟期的突变,且后者的突变率高于前者,分别为1.39％和2.67％。突变体提早和延迟的天数两者基本接近(11.5对10.3天)。早、晚双向突变体,由于其熟期发生了相反方向的改变,因而在一定程度上,株高、每穗粒数、千粒重等农艺性状也发生了双向变异,有些甚至达到显著水平。     

离子注入水稻种子的诱变效应

以氮、氢、氩离子注入水稻休眠种子胚部,与~(60)Coγ射线照射作对比,研究了M_1代生物学效应和M_2突变。结果表明,离子注入可诱发根尖细胞染色体结构变异,并抑制根尖细胞有丝分裂,随着离子注入剂量的提高,染色体畸变细胞率呈增加趋势,但剂量间差异不显著。离子束对其染色体的畸变效应低于γ辐射,但对有丝分裂的抑制效应与γ射线相似。离子注入与γ射线均使幼苗组织的过氧化物酶同工酶酶谱发生变化,但两者诱发的酶谱各不相同。离子束诱发幼苗叶绿素突变频率明显高于γ射线,而抽穗期和株高突变频率与γ射线相似。     

中低剂量γ射线辐照春小麦杂种提高育种效果的研究

用~(60)Coγ射线2.064C/kg辐照春小麦118个杂交组合的杂种当代干种子的一半粒数,以另半数种子为对照,通过多代选择、最后在经过辐照的“赛洛斯×奇春4号”杂交组合的后代中育成抗倒伏、抗旱的新春2号品种。1986年,新春2号在新疆推广98万亩(6.534×10~7m~2),成为新疆春小麦中种植面积最大的品种。对11个杂交组合的研究表明,杂种辐射F_2M_2。代的株高等10个农艺性状的变异系数普遍大于杂种F_2代,且“赛洛斯×奇春4号”组合的F_2M_2代大多数性状变异系数,高于一般杂交组合。对这1O个农艺性状之间的单相关系数的研究表明,“赛洛斯×奇春4号” 或“奇春4号×赛洛斯” 的F_2M_2代性状单相关系数发生显著变化的频率高达35～40%,比一股杂交组合高出1～5倍。此外还发现,不同母本的细胞质的辐射敏感性不同;主穗长度、主穗有效小穗数、主穗总小穗数,主穗粒数等性状之间的关联,完全受细胞核控制,而单株百粒重和籽粒饱满度两个性状,则与细胞质关系密切。     

中低剂量γ射线辐照春小麦杂种提高育种效果的研究

用~(60)Coγ射线2.064C/kg辐照春小麦118个杂交组合的杂种当代干种子的一半粒数,以另半数种子为对照,通过多代选择、最后在经过辐照的“赛洛斯×奇春4号”杂交组合的后代中育成抗倒伏、抗旱的新春2号品种。1986年,新春2号在新疆推广98万亩(6.534×10~7m~2),成为新疆春小麦中种植面积最大的品种。对11个杂交组合的研究表明,杂种辐射F_2M_2代的株高等10个农艺性状的变异系数普遍大于杂种F_2代,且“赛洛斯×奇春4号”组合的F_2M_2代大多数性状变异系数,高于一般杂交组合。对这10个农艺性状之间的单相关系数的研究表明,“赛洛斯×奇春4号”或“奇春4号×赛洛斯”的F_2M_2代性状单相关系数发生显著变化的频率高达35～40%,比一般杂交组合高出1～5倍。此外还发现,不同母本的细胞质的辐射敏感性不同;主穗长度、主穗有效小穗数、主穗总小穗数,主穗粒数等性状之间的关联,完全受细胞核控制,而单株百粒重和籽粒饱满度两个性状,则与细胞质关系密切。