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)。     

提高小麦辐射诱变率的研究

为了提高小麦辐射育种的效果,设计了此试验,本试验主要从三个方进行研究。①复合处理,在用γ射线辐照之后,再用VFL-14型微波发生器处理5～15min。②在氮气条件下辐照干种子。③种子先用油菜籽液浸泡、凉干后再辐照。观察了受辐照后的M_1的生物学效应,调查了M_2的突变频率和突变体类型,结果表明:三种方法的共同特点是,减轻M_1的辐 射损伤,提高成株率10～300%。保证了足够的M_1的植株。其M_2的突变频率提高20～100%,增加了选择的机率,故此法是行之有效的。     

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。     

苜蓿品种的辐射敏感性及模糊聚类分析

利用~(60)Co γ射线0～36.1 C/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。     

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。     

~(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。     

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。     

~(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。     

小麦拔节期~(60)Coγ射线照射所致M_1代的辐射效应

小麦拔节期照射是提高诱变频率的有效途径。两年来,我们对冬小麦“扬麦一号”开展了拔节期60Co γ射线照射的试验,探索适宜的照射剂量,观察其辐射效应。 一、材料和方法 供试品种为“扬麦一号”,系自交套袋种子。试验取盆栽小麦处于拔节期时,选主秆茎节高出土面1-2cm,中部小穗处于小花分化期时进行辐照。照射剂量分别为500、750、1000、1250、1500和1750R,剂量率为10.43R/min,以未照射者为对照。每一处理组取用平均苗高27.21-29.46cm的植株40株左右,重复三次。分别于照     

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。     

水稻幼穗分化前照射植株提高诱变效果的研究

在幼穗分化前用~(60)Co-γ射线和~(32)P-β射线对水稻植株分别进行外照射和内照射,研究了突变频率、突变扇形体的表现、粳稻突变体的遗传变异、突变性状的遗传表现、以及有利突变体的利用。结果表明,在幼穗分化前,水稻发育从营养生长向生殖生长转变的这一特定发育时期进行辐照处理,第一、可大幅度地提高突变频率,如~(60)Co-γ射线外照射早熟突变频率达21.67％,矮秆突变频率达11.01％,迟熟突变频率达12.92％(均以穗行为单位统计);~(32)P-β射线内照射的早熟突变频率为15.5％和46.87％(前者以单株为单位统计,后者以穗行为单位统计,下同),迟熟突变频率达61.6％和91.3％,矮秆突变频率达26.34％和65.22％。第二、在籼稻品种中获得罕见的粳型突变体。第三、突变性状后代分离,有的呈现非孟德尔比例,有的还显隐关系颠倒。第四、有利突变体用于水稻品种(组合)选育,表现了较好的前景。     

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。     

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。     

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。     

水稻幼穗分化前照射植株提高诱变效果的研究

在幼穗分化前用~(60)Co-γ射线和~(32)P-β射线对水稻植株分别进行外照射和内照射,研究了突变频率、突变扇形体的表现、粳稻突变体的遗传变异、突变性状的遗传表现、以及有利突变体的利用。结果表明,在幼穗分化前,水稻发育从营养生长向生殖生长转变的这一特定发育时期进行辐照处理,第一、可大幅度地提高突变频率,如~(60)Co-γ射线外照射早熟突变频率达21.67％,矮秆突变频率达11.01％,迟熟突变频率达12.92％(均以穗行为单位统计);~(32)P-β射线内照射的早熟突变频率为15.5％和46.87％(前者以单株为单位统计,后者以穗行为单位统计,下同),迟熟突变频率达61.6％和91.3％,矮秆突变频率达26.34％和65.22％。第二、在籼稻品种中获得罕见的粳型突变体。第三、突变性状后代分离,有的呈现非孟德尔比例,有的还显隐关系颠倒。第四、有利突变体用于水稻品种(组合)选育,表现了较好的前景。     

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。     

农业研究中Co~(60)γ射线照射方法的初步研究

本文对2000克鐳当量空心圆柱体Co~(60)γ射綫輻照器的剂量場进行了测量和計算。采用等效点源、等效线源和16个线源的三种近似方法进行了計算。理論計算結果和实驗值基本吻合。用PM-1-M伦琴計(主体电离室2立方厘米)測定剂量場凋炚`差±5%。利用上述輻射源及PM-1-M伦琴計在寬束几何条件下測定了小麦干种子的吸收系数,得出了小麦线性吸收系数μ=0.026厘米~(-1)。根据剂量場测定結果分析,初步提出了照射样品的几何条件:(1)若照射剂量不均匀度为±10%,照射样品厚度为2—4厘米,則样品放在40—80厘米间进行照射比較适宜;(2)照射小动物及作物植株时,則放在距源80厘米以外的地方进行照射較适宜。     

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。