苜蓿品种的辐射敏感性及模糊聚类分析

利用~(60)Coγ射线0～36.1C/kg照射量(照射量率为2.84×10~(-2)C/(kg·min))辐照含水量为12.1％的苜蓿干种子,其活力指数、根长、幼苗存活率、苗高、株高和青草产量随照射量的增大而降低;花粉不育率、微核细胞率、POD活性和自由基相对含量则随照射量的增大而升高。活力指数、根长的剂量效应曲线符合多靶单击模型,幼苗存活率、苗高、株高和青草产量的剂量效应曲线可用直线回归方程拟合。苜蓿种和品种间的辐射敏感性存在极显著的差异(P<0.01)。应用模糊聚类分析法可将25个苜蓿材料分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。苜蓿种和品种的适宜辐射剂量为12.9～34.8mC/kg。不同品种之间相差2～3倍。     

栽培大麦的辐射敏感性研究

用0～400Gy~(137)Csγ射线照射47个不同类型栽培大麦的休眠种子(含水量13％),研究其辐射敏感性。结果表明,幼苗生长抑制的剂量效应可用方程F(D)=1-(1—e~(α_1D)~N拟合,细胞核体积、根尖染色体畸变细胞率和过氧化物酶同工酶酶带的剂量效应可用线性回归方程Y=A BX拟合。供试品种的辐射敏感性可分为5个类型,即极迟钝型、迟钝型、中间型、敏感型和极敏感型。试验还表明,核DNA含量和过氧化物酶同工酶酶谱与辐射损伤密切相关,其变化特点能反映出供试品种的辐射敏感性;大麦品种的辐射敏感性与DNA含量呈正相关;细胞核体积与核体积的D_(50)呈显著负相关,而与幼苗生长抑制的D_(50)无明显相关。     

栽培大麦的辐射敏感性研究

用0～400Gy~(137)Csγ射线照射47个不同类型栽培大麦的休眠种子(含水量13％),研究其辐射敏感性。结果表明,幼苗生长抑制的剂量效应可用方程F(D)=1-(1-e~(-α_1D))~N拟合,细胞核体积、根尖染色体畸变细胞率和过氧化物酶同工酶酶带的剂量效应可用线性回归方程Y=A BX拟合。供试品种的辐射敏感性可分为5个类型,即极迟钝型、迟钝型、中间型、敏感型和极敏感型。试验还表明,核DNA含量和过氧化物酶同工酶酶谱与辐射损伤密切相关,其变化特点能反映出供试品种的辐射敏感性;大麦品种的辐射敏感性与DNA含量呈正相关;细胞核体积与核体积的D_(50)呈显著负相关,而与幼苗生长抑制的D_(50)无明显相关。     

普通小麦品种辐射敏感性模糊聚类分析

将模糊数学中的Fuzzy聚类方法首次应用于植物辐射育种,对普通小麦(Triticum aes-tivum L.)品种辐射敏感性作了Fuzzy聚类分析。选用49个普通小麦品种为研究材料,用~(60)Co-γ射线辐照小麦风干种子。根据模糊集合论原理,以辐照后小麦品种的幼苗高度、存活率等作为辐射敏感性因子,建立品种间辐射敏感性的Fuzzy相似关系R。通过改造R构建 Fuzzy等价关系(即Fuzzy等价矩阵)以进行聚类分析。选取不同的λ-水平,将Fuzzy等价矩阵截为若干λ-截矩阵,从而把供试的小麦品种按其对γ射线辐射敏感性强弱分为若干群或类。落入每一个λ-截矩阵的品种即为同一辐敏感性类型。在选定λ-水平的步长为0.18时,将小麦品种辐射敏感性分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。这一结果为小麦辐射育种选择适宜的辐照亲本材料、确定最佳的辐照剂量,从而为提高辐射诱变效率提供了科学的依据。研究还表明,采用Fuzzy聚类分析对植物品种辐射敏感性进行分类较其他方法具有更强的可靠性。     

普通小麦品种辐射敏感性模糊聚类分析

将模糊数学中的Fuzzy聚类方法首次应用于植物辐射育种,对普通小麦(Triticum aestivum L.)品种辐射敏感性作了Fuzzy聚类分析。选用49个普通小麦品种为研究材料,用~(60)Co-γ射线辐照小麦风干种子。根据模糊集合论原理,以辐照后小麦品种的幼苗高度、存活率等作为辐射敏感性因子,建立品种间辐射敏感性的Fuzzy相似关系R。通过改造R构建Fuzzy等价关系(即Fuzzy等价矩阵)以进行聚类分析。选取不同的λ-水平,将Fuzzy等价矩阵截为若干λ-截矩阵,从而把供试的小麦品种按其对γ射线辐射敏感性强弱分为若干群或类。落入每一个λ-截矩阵的品种即为同一辐射敏感性类型。在选定λ-水平的步长为0.18时,将小麦品种辐射敏感性分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。这一结果为小麦辐射育种选择适宜的辐照亲本材料、确定最佳的辐照剂量,从而为提高辐射诱变效率提供了科学的依据。研究还表明,采用Fuzzy聚类分析对植物品种辐射敏感性进行分类较其他方法具有更强的可靠性。     

普通小麦品种辐射敏感性及其诱变效应的研究

利用~(60)Co-γ射线辐照含水量13％的小麦休眠种子,从形态学、细胞学和生理生化三方面综合研究了普通小麦品种辐射敏感性。结果表明,普通小麦品种间辐射敏感性存在显著差异,并呈正态分布。对供试的49个品种进行模糊聚类分析,普通小麦品种辐射敏感性分为极敏感型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。不同遗传背景品种的辐射敏感性强弱具有以下关系:重组品种>地方品种>辐射实变品种。植物品种辐射敏感性强弱取决于DNA损伤的自身修复能力。M_1辐射敏感性不同的品种,其M_2的诱变效果也不同。在7.74C/kg(30kR)以下的剂量范围内。对辐射敏感的品种实变频率高,数量性状的变异程度大。因此,在辐射育种上,选择敏感的品种作辐照材料可收到较好的效果。     

普通小麦品种辐射敏感性及其诱变效应的研究

利用~(60)COγ射线辐照含水量13%的小麦休眠种子,从形态学、细胞学和生理生化三方面综合研究了普通小麦品种辐射敏感性。结果表明,普通小麦品种间辐射敏感性存在显著差异,并呈正态分布。对供试的49个品种进行模糊聚类分析,普通小麦品种辐射敏感性分为极敏感 型、敏感型、中间型、迟钝型和极迟钝型五类。不同遗传背景品种的辐射敏感性强弱具有以下关系:重组品种>地方品种>辐射实变品种。植物品种辐射敏感性强弱取决于DNA损伤的自身修复能力。M_1辐射敏感性不同的品种,其M_2的诱变效果也不同。在7.74C/kg(30kR)以下的剂量范围内。对辐射敏感的品种实变频率高,数量性状的变异程度大。因此,在辐射育种上,选择敏感的品种作辐照材料可收到较好的效果。     

~60Coγ射线诱发小鼠卵母细胞和骨髓细胞染色体畸变的量效关系比较

用不同剂量（０～３Ｇｙ）６０Ｃｏγ射线一次全身性照射雌性ＩＣＲ小鼠，观察ＭⅡ（第二次减数分裂中期）卵母细胞和骨髓细胞染色体损伤效应，用ＷＨＯ推荐的４个模式进行剂量效应曲线的拟合，选出最优的拟合模式，并对ＭⅡ卵母细胞和骨髓细胞的量效关系式进行了比较。结果表明，ＭⅡ卵母细胞和骨髓细胞均为辐射的敏感指标。骨髓细胞的辐射敏感性高于ＭⅡ卵母细胞。     

辐射诱导细胞周期调控和DNA损伤反应相关基因表达变化的实验研究

采用实时定量PCR技术检测小鼠胸腺和脾脏基因表达对X射线全身照射的反应,为探索可行的辐射生物标志物打下实验基础。研究中选用细胞周期调控和DNA损伤反应相关基因Cdkn1a、Ccnd1、Ccnb1、Gadd45a、Atm和Fdxr,以Gapdh为参考基因,观察0.5、1、2、4、6 Gy X射线全身照射后4和24小时上述基因在胸腺和脾脏的相对表达量的变化。同时计数骨髓细胞涂片嗜多染红细胞(PCE)的微核率进行对比。结果显示,上述6种基因对电离辐射全身作用都出现变化,但以Cdkn1a、Ccnd1和Ccnb1三者对全身照射的剂量效应关系较为明显,其中Cdkn1a和Ccnd1基因的表达随辐射剂量增加而升高,Ccnb1基因的表达随辐射剂量增加而下降。剂量效应曲线可拟合为线性-平方方程,其相关系数r为0.851～0.998,p0.05～0.01。但与嗜多染红细胞微核率进行对比,Ccnd1和Ccnb1的表达只有部分结果与之具有显著的相关关系。Cdkn1a的表达量则不仅随辐射剂量增加而升高,而且与嗜多染红细胞微核率的剂量-效应曲线明显相关,在两器官和两时间点其相关系数为0.950～0.975,p0.01。另一方面Cd-kn1a表达量变化的幅度较大,照射后4小时和24小时胸腺的最高表达量分别为11.2和11.3倍,脾脏的最高表达量分别为20.6和9.3倍。鉴于实时定量PCR技术适用于快速、高通量检测,通过进一步在人体观察验证,Cdkn1a基因表达变化有可能成为研制新的辐射生物剂量计的候选者。     

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)。     

12C6+离子束辐照对小麦种子萌发、幼苗生长及存活的影响

采用12C6+离子束对小麦(Triticum aestivum L)种子进行不同剂量(0、10、20、30、60、120、150和200 Gy)辐照处理,考察种子萌发率、幼苗根长及株高、有丝分裂活动及存活率等生物学特性。结果表明:试验剂量范围内,大多数种子能够正常萌发;低剂量(10 Gy和20 Gy)辐照对幼苗生长具有促进作用,而高剂量辐照则表现出明显的抑制作用;根的生长与分生组织细胞有丝分裂指数密切相关,低剂量时有丝分裂指数略有增加,而高剂量则相反,分裂细胞被选择性阻滞在中期和后期。存活率曲线呈"抛物线"状,半致死剂量(LD50)为55Gy。     

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)。     

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。     

红小豆γ射线辐照诱变效应的研究

用60Coγ射线对三个红小豆品种干种子(晋红1号、冀红9218、京农6号)进行100、200、300、400、500和600 Gy辐照处理,分析不同剂量对红小豆品种幼苗的辐射效应,结果表明,100、200 Gy处理红小豆干种子的发芽及幼苗性状产生的影响不明显,高剂量能明显抑制幼苗的生长,与对照相比差异均达显著或极显著水平;估算的红小豆平均半致死剂量(LD50)为473.3 Gy,估算的适宜诱变剂量为400–600 Gy。将辐照至350、500、650 Gy的三品种红小豆种子种植于大田,辐照组的豆苗期性状受到抑制,与对照相比差异达显著或极显著水平。出苗率和苗高与剂量呈显著负相关,成熟植株株高减低、主茎节数减少、荚长变短、单株荚数和单荚粒数减少,高剂量处理与对照相比差异显著,剂量越高,抑制作用越明显,影响最大的性状是荚长。三个品种辐射敏感性的由大到小依次为晋红1号、冀红9218、京农6号。     

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。     

血卟啉衍生物对8MeVβ射线照射小鼠乳癌MA737的增敏作用

实验用纯系津白2号雌鼠,自发可移植性乳腺癌MA 737,腹腔内注射血卟啉衍生物(HPD),2～3mg,20～30 mg/kg,100～150 mg/kg,注射4～8小时后进行照射,照射用8 MeVβ线,剂量分组为5、7、12、15、20Gy。照后逐日测量肿瘤的三径。测定结果用计算机程序进行分析。根据计算结果绘制剂量效应曲线。并由此曲线计算出增敏比(Sensitizer enhancement ratio)SER。 实验结果表明:腔腹内注射小剂量HPD(2～3 mg/kg)后增敏比为1.2,中剂量20—30 mg/kg时,增敏效果并不增加,大剂量100～150 mg/kg时增敏作用反而不如小剂量时好。提示血卟啉的放射增敏作用在小剂量时为好,为临床使用小剂量血卟啉增敏时多次用药及减少正常组织损伤提供了实验依据。     

高能中子辐射对线虫的剂量效应研究

本文研究了高能中子辐射对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)剂量效应并讨论了高能中子辐射的相对生物学效应。雌雄同体的线虫随机分为对照组和10个不同剂量梯度的照射组,分别为1 047、476、199、89、18.2、8.4、1.83、0.351、0.171和0.087 Gy。不同剂量梯度的线虫距离中子源的距离不同,但是照射时间相同。线虫经过单次高能中子全身照射后,分别于当天将线虫转入新皿进行产卵率、寿命的后续检测以及24小时后将线虫转入新皿进行生殖细胞凋亡的检测。结果表明,随着剂量的增加,产卵量呈现总体下降的趋势,特别是1.83 Gy对线虫子代数的影响很大,大于89 Gy照射后线虫停止产卵;寿命呈现随辐射剂量上升而下降的趋势,尤其是1.83 Gy对线虫寿命的缩短效应明显;大于8.4 Gy剂量中子照射时,生殖细胞凋亡随剂量的升高而显著上升。以上结果说明,高能中子辐射对线虫具有剂量效应,但是在低剂量辐射时可能有更强的损伤效应,为中子低剂量辐射防护提供了科学依据。本文同时讨论了以中子照射数据与前人γ射线照射实验结果相对比的结果,计算得出HINEG高能中子辐射的相对生物效应是1.25,表明在相近吸收剂量的γ射线与中子照射下两者生物学效应差异,提示了品质因数(Q值)与ICRP出版物的差异以及完善参考动物数据库的必要性。     

LiF(Mg,Ti)热释光探测器发光曲线的研究

本文给出JR-101、JR-152、T、C、L和T-M型等几种国产LiF(Mg,Ti)热释光探测器从室温至465℃在10~9伦照射量以下的发光曲线。发现共有14个发光峯,而高温峯仅在一定的高照射量下才出现,并且比第5峯饱和剂量值高。根据这些事实,笔者认为Cameron教授等人的深陷井竞争模型对超线性和敏化效应的解释是不成功的。 本文还探时了原料、生产工艺、加热速率、退火条件、剂量水平、辐射品质及其它因素对发展曲线的影响。提出可以用发光曲线的变化来判断辐射品质和测量高照射量。     

PHA、Con A和PWM激活的人血淋巴细胞的辐射敏感性比较

采用~3H-TdR掺入法和羟基磷灰石层析法,比较了~(60)Coγ射线照射后PHA、ConA、PWM激活的人血淋巴细胞的转化、DNA链断裂及其修复。结果表明,受照后这3种细胞转化受抑,在0～8Gy范围内,剂量效应呈双相线性关系,其中PWM细胞对射线敏感程度最低。3种细胞受照后DNA发生链断裂,在0～30Gy范围内,与剂量呈线性关系,三者之间无显著差异。受15Gy照射后,3种细胞在37℃条件下能修复DNA断链,10min内修复很快,30min修复到高峰,但修复不完全,修复后DNA分子发生再断裂。PWM细胞DNA修复率最高。淋巴细胞转化对辐射的敏感性可能与DNA断链的修复能力有关。     

PHA、Con A和PWM激活的人血淋巴细胞的辐射敏感性比较

采用~3H-TdR掺入法和羟基磷灰石层析法,比较了~(60)Coγ射线照射后PHA、ConA、PWM激活的人血淋巴细胞的转化、DNA链断裂及其修复。结果表明,受照后这3种细胞转化受抑,在0～8Gy范围内,剂量效应呈双相线性关系,其中PWM细胞对射线敏感程度最低。3种细胞受照后DNA发生链断裂,在0～30Gy范围内,与剂量呈线性关系,三者之间无显著差异。受15Gy照射后,3种细胞在37℃条件下能修复DNA断链,10min内修复很快,30min修复到高峰,但修复不完全,修复后DNA分子发生再断裂。PWM细胞DNA修复率最高。淋巴细胞转化对辐射的敏感性可能与DNA断链的修复能力有关。