诱变处理对水稻离体培养的生物学效应

以水稻成熟种胚为外植体,研究了不同类型水稻体细胞组织培养的辐射生物学效应,γ射线与NaN_3复合处理的体细胞培养反应,以及水稻花药愈伤组织的γ辐射效应。结果表明,各品种的出愈率、愈伤组织生长率的辐射剂量效应曲线可以用多靶单击模型拟合。不同类型品种的体细胞培养辐射效应存在着明显的差异。小剂量(100 Gy,150 Gy)时,有促进绿苗分化的作用。经γ射线加NaN_3复合处理,明显降低种子出愈率、初代培养愈伤组织生长率和分化率,其处理效应高于单独处理。但第2、3次培养时,γ射线处理效应大于γ射线加NaN_3复合处理效应。在以水稻成熟种胚作外植体时,培养前采用200 Gy ~(137)Cs γ射线加2mmol NaN_3进行复合处理是可行的。水稻花药愈伤组织经30Gy γ射线处理可提高连续培养的绿苗分化率。     

γ射线、秋水仙碱在水稻花药组培中对愈伤组织形成和绿苗再生的刺激效应

在水稻花药的组织培养中,对不同类型和品种,其愈伤组织的形成、绿苗的分化和再生能力有很大差异。用γ射线和秋水仙碱处理经30d左右诱导培养的水稻花药,可以有效地促进愈伤组织的形成及绿苗的分化和再生。其中,γ射线10Gy剂量处理对愈伤组织形成效果最好,20Gy剂量处理对绿苗的分化和再生效果最佳,在分化培养基中加入30mg/L秋水仙碱可明显促进绿苗的分化和再生。γ射线和秋水仙碱复合处理比各自单独处理效果更好。     

辐射与离体培养筛选水稻抗稻瘟病突变体

不同类型和品种的水稻成熟胚培养,其愈伤组织和绿苗再生能力有很大差异。水稻成熟胚诱导培养的最适培养基为 LS-5,用 γ 射线(100,150 Gy)辐照,有促进绿苗分化和植株再生作用。花药愈伤组织经 30 Gy γ 射线处理可提高连续培养的绿苗分化率。水稻继代培养的愈伤组织,经稻瘟病粗毒素处理,对游离氨基酸分析表明,有 14 种氨基酸可定量分析,并以丝氨酸、谷氨酸的含量为最高,分别占总量的 20%左右。对照中,抗病品种氨基酸含量均高于感病品种。粗毒素处理后,抗病品种氨基酸含量下降,而感病品种的氨基酸含量却增加,品种珍龙 13 还出现对照中没有的精氨酸。抗稻瘟病离体筛选,使 R2植株抗病能力有不同程度提高,并获得 5个抗病突变体。     

水稻花药培养技术的改进及其在突变育种中应用(英文)

不同类型和品种水稻的花药培养, 其愈伤组织形成和绿苗再生能力有很大差别。用 20 Gy 剂量γ 射线辐照诱导培养约 30 d 的水稻花药或用每升含 10～75 mg 秋水碱的分化培养基培养愈伤组织,可明显提高绿苗的分化和再生。两者结合使用效果更好。应用这项技术,可大大 提高 M2代突变频率和选择效率。     

重离子束辐照对苜蓿外植体离体培养的影响及下胚轴再生体的RAPD分析

采用初始能量为100 MeV/u的重离子束12C6 对紫花苜蓿下胚轴及子叶外植体进行辐照处理,研究重离子辐照对愈伤组织诱导状态及诱导率、愈伤组织相对生长率、体细胞胚诱导率及植株再生的影响.结果表明,重离子辐照对下胚轴及子叶愈伤组织的诱导具有抑制作用,且出愈率随着辐照剂量的增大而降低;在继代培养过程中,其愈伤组织相对生长率均高于对照组,外植体本身对重离子辐照所造成的损伤具有恢复能力;辐照处理对体细胞胚胎诱导也有影响,30Gy时,下胚轴诱导的体细胞胚胎发生较对照组早,数量多,较早地得到再生植株;而50 Gy时,所得到的体细胞胚未能发育成再生植株.同时应用随机扩增多态性DNA (Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对重离子辐照处理下胚轴所得再生植株进行检测分析,结果表明:所采用的20条随机引物中有11条在对照及处理组所得再生植株之间扩增出差异性多态条带,表明了重离子辐照引起苜蓿再生植株基因组DNA发生变异.     

60Coγ辐射对两种栀子组织培养的影响

探讨~(60)Co γ辐射对药用栀子种子组织培养的诱变效应。以"林海1号"、武冈野生栀子果实为试材,采用4个剂量的~(60)Co γ射线辐照处理,处理后取种子进行组织培养。观察不同辐射条件下两种栀子组织培养出愈率、死亡率、不定芽分化、不定根分化情况,以及组培苗叶片结构的变化。随着吸收剂量的增加,"林海1号"出愈率降低,而武冈野生栀子40 Gy处理的出愈率升高;辐照后两种栀子不定芽分化率、生根率均呈下降趋势;"林海1号"半致死剂量范围为40～60 Gy;武冈野生栀子半致死剂量约为40 Gy。经过辐照处理的两种栀子叶片气孔都发生了不同程度的变化,保卫细胞出现皱缩现象,两种栀子均以40 Gy处理最为明显。20～40 Gy ~(60)Co γ射线辐照处理后,"林海1号"栀子、武冈野生栀子均能出苗且正常生长,生根率较高,是较为合适的剂量范围。     

~(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。     

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。     

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。     

N+离子束和60Coγ射线辐照引起脂质过氧化产物及调节酶活性变化的比较研究

以烟草愈伤组织中超氧化自由基（O2）、过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）及超氧岐化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的产率和含量及活性为生物效应指标,比较研究了N＋离子束和60Coγ射线的辐照效应。结果表明：N＋离子束（E＝20keVD＝（1－6）×1015N＋／cm2）和γ射线（D＝135－315Gy）辐照烟草愈伤组织能够引起O2产率、H2O2和MDA含量的升高,并且升高的趋势随辐照剂量的增多而增加;同时也能够引起SOD、POD和CAT活性的变化,在N＋离子束D＝（1－3）×1015N＋／cm2和γ射线D＝135－180Gy辐照时,SOD、POD和CAT的活性增强,并且随辐照剂量的增多而增强。在N＋离子束D＝（3－6）×1015N＋／cm2,γ射线D＝180－315Gy辐照时,SOD、POD和CAT酶活性下降,其活性下降趋势随辐照剂量的增大而增强。讨论了N＋离子束辐照作用的特点。     

X射线及电子束照射对非洲紫罗兰叶片外植体不定芽再生的影响

采用X射线（电子束能量8MeV）及9MeV电子束对两个品系（Mauve and Indikon）的非洲紫罗兰（Saintpaulia ionahta）组培苗叶片外植体进行辐照处理，研究其组织增殖、芽分化及叶片形态学变化。结果表明，40Gy的X射线照射能使Mauve及Indikon的外植体新鲜组织增殖倍数为27.3和26.3，相同剂量的电子束照射抑制组织增殖能力不如X射线照射，增殖倍数为49．7和27．4。低于20Gy的X射线和电子束照射诱发非洲紫罗兰叶片外植体增殖变化的规律不同于剂量高于20Gy的照射，呈先降低后升高趋势。100Gy的电子束辐照处理使Mauve及Indikon的芽形成率降为3．7％和11.3％，而100Gy的X射线辐照处理其芽形成率分别为7．5％和64．1％。就Mauve而言，60Gy的电子束辐照处理后畸形小苗百分比高达22．2％，相同剂量的X射线辐照处理后为14．8％；而对于Indikon，40Gy的电子束辐照可使畸形小苗百分比升至35．2％，该剂量条件下x射线的百分比仅为5．8％。因此，本研究发现非洲紫罗兰叶片的电子束辐照的诱变效果要优于X射线辐照。电子束辐照非洲紫罗兰Mauve及Indikon叶片组织的推荐最佳诱变剂量为40—60Gy。     

质子辐射对人恶性黑色素瘤A375细胞的DNA损伤影响研究

为研究质子辐射对人恶性黑色素瘤的杀伤效应，本研究利用北京HI-13串列加速器提供的15 MeV质子，以0、1、2、4、8 Gy剂量辐照A375细胞，以细胞克隆术和流式细胞术检测A375细胞的克隆形成率、周期阻滞及凋亡率，用免疫荧光法检测2 Gy辐照后细胞的γH2AX焦点数，并与相同条件下的γ射线辐射对比。结果表明，在1～8 Gy剂量下，随着剂量的增加，A375细胞的存活率下降，在4～8 Gy剂量下，细胞的存活率明显低于γ射线。辐照后12 h,细胞G2/M期阻滞随剂量的增加而增加，质子辐射诱导的周期阻滞强于γ射线；辐照后48 h, γ射线诱导的细胞周期阻滞已基本解除，但质子诱导的细胞周期阻滞除1 Gy外，2～8 Gy均未完全解除。辐射诱导的细胞凋亡随照射剂量的增加而增加，随着时间的延长，凋亡比例有所增加，且质子诱导的细胞凋亡率高于γ射线。辐照2 Gy后，γ射线和质子诱导的γH2AX焦点峰值均在照后1 h出现，质子辐射诱导的γH2AX焦点数和大小均高于γ射线。以上结果表明，质子辐射可有效杀伤恶性黑色素瘤A375细胞，在黑色素瘤治疗中有潜在应用价值。     

咖啡因分别与~(137)Csγ射线和氚水复合作用对CHL-1细胞的增殖和恶性转化的影响

本实验观察了咖啡因分别与~(137)Csγ射线和氚水复合作用对 CHL-1细胞的增殖抑制和恶性转化效应的影响。在咖啡因浓度为1—2mmol/L,~(137)Csγ辐射剂量为0.837—2.51Gy,氚β剂量为0.088—0.528Gy 条件下,上述两种射线或咖啡因各自单独作用,以及咖啡因分别与上述射线复合作用时,均可使 CHL-1细胞增殖受抑制,抑制的程度与辐射剂量和咖啡因的浓度有关。转化实验中各实验组的细胞恶性转化率都比对照组高,咖啡因分别与上述两种射线复合作用的实验组,其转化率又比各自单独作用时高。把转化了的细胞注入经照射后的小鼠,部分动物出现约2mm~3大小的肿块,肿块结构的细胞形态与体外培养的转化了的细胞形态相同     

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。     

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。     

IL-2对~(60)Coγ射线照射引起的人血淋巴细胞增殖抑制的逆转效应

本文介绍用~3H-TdR掺入示踪技术,探讨白细胞介素2(IL-2)对辐射引起人血淋巴细胞增殖抑制的逆转作用。用~(60)Coγ射线体外照射人血淋巴细胞后,加入植物血球凝集素(PHA)和外源性IL-2常规培养,以淋巴细胞DNA中~3H-TdR掺入量的变化来衡量T淋巴细胞的增殖能力。结果表明,1-40Gy剂量的γ射线照射均可引起T淋巴细胞增殖力抑制,40Gy剂量组增殖率只有27.6％;加IL-2后,1-10Gy剂量组的T淋巴细胞增殖幸均明显增加,提示IL-2有使受辐射损伤的T淋巴细胞增殖能力恢复的效应。     

能源循环释放的辐射和化学污染物致体细胞HGPRT基因位点突变的比较研究(英文)

用V_(79)/HGPRT测试系统和人外周血T-淋巴细胞克隆分析技术,检测了不同剂量的~(60)Coγ射线和苯并(a)芘正[B(a)P](它们分别代表核能循环和矿物燃料能循环释放的辐射和化学污染物)诱导的体细胞HGPRT基因位点的突变频率。抗性突变体用6-巯基鸟嘌呤(6-TG)筛选。在诱导的突变频率相同的情况下,对两种致突剂的剂量范围进行了比较。并初步比较了细胞毒性相同时两种诱变剂的致突性,得出了~(60)Coγ射线和B(a)P(加S_9混合液)处理后的细胞存活率及突变频率的剂量效应曲线和数学表达式。应用V_(79)/HGPRT测试方法时,当诱导的突变频率为5～35个突变体/10~6细胞时,剂量为0.93～4.96Gy的γ射线(剂量率为1.16Gy/min)的效应基本上相当于浓度为0.52～4.27μg/ml的B(a)P的效应。应用人外周血T-淋巴细胞克隆分析技术,当诱导的突变频率为1～14个突变体/10~5细胞时,剂量为0.05～4.77Gy的γ射线(剂量率为1.03Gy/min)的效应基本上相当于浓度为0.15～7.36μg/ml的B(a)P的效应。在细胞毒性相同时,两种检测技术均显示出B(a)P诱导的HGPRT基因位点突变频率高于~(60)Coγ射线的作用。     

同步辐射等对水稻的细胞学效应

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,以及用同步辐射(软X射线和电子束)、质子和离子束处理水稻干种子,并与γ射线处理作比较,研究其细胞学效应。结果表明,供试的几种诱变因素均可诱发各类染色体结构变异,其细胞染色体畸变率明显高于对照。空间环境促进根尖细胞有丝分裂活动,其它诱变因素均不同程度地抑制根尖细胞有丝分裂活动。同步辐射等诱发的微核比例明显高于γ射线,而染色体桥的比例低于γ射线。5个供试品种的辐射敏感性随诱变因素和考察指标而变化。     

~(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。     

低剂量微波辐射减轻γ射线对小鼠造血系统的损伤

为探讨低剂量微波与γ射线复合照射对小鼠造血系统的影响,将雄性昆明小鼠随机分为对照组、微波照射组、γ射线照射组及微波与γ射线复合照射组.微波组与复合组小鼠先接受功率密度为120μW/cm2的微波照射,1h/d,持续14 d,第15天给予γ射线照射组和复合组5.0 Gy60Coγ射线一次性全身照射.于照射后3d、6d、9d、12d处死动物,取胸骨及脾脏,对各组病理形态变化进行定量检测和分级.结果显示,单独γ射线与复合照射均可导致骨髓组织经历典型的凋亡坏死、空虚、再生修复和恢复4个阶段的病理改变,但复合组的病变轻于电离照射组,恢复也更快.脾脏系数结果显示,照后9 d、12 d复合组脾脏系数显著高于电离照射组(p<0.05).脾脏病理显示,脾损伤病变过程与骨髓造血组织基本相似,复合组病变轻于电离照射组.本实验表明预先低剂量的微波辐射可减轻γ射线对小鼠造血系统的严重损伤.