辐射诱变改造杂交籼稻恢复系的研究

利用辐射诱变改造杂交水稻恢复系的研究结果表明:在平均水平上,国外品种比国内品种的辐射敏感性要强。国外品种因血缘关系的不同而有不同的表现,如IR系统比较耐辐射,水源系统的次之,密阳系统的则最敏感。恢复系杂种F_0代比F_1代更敏感。对此,我们提出了“多基因型混合系统”的观点予以解释。恢复系M_2代突变频率的研究结果表明:不同来源的品种之间总的突变频率相差不大,但某些性状间的差异可大到30倍以上。据此,我们提出一个值得深入研究的问题——辐射敏感性的差异是否与某些性状突变频率的高低有关。通过辐射处理,获得了多种类型的突变体,其中少量的突变体由于丢失恢复基因而成保持系,其它则仍具有恢复能力,以此配制的新组合具有较强优势,特别优良的组合已被用于生产。     

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。     

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。     

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。     

聚四氟乙烯-丙烯酸辐射接枝共聚合研究

聚四氟乙烯(以下简称F_4)具有优良的机械性能和热稳定性及化学稳定性,以它为基材而制得的离子交换膜具有较理想的性能。由于F_4耐氧化,不为任何已知的溶剂溶胀,若采用热化学法来实现F_4接枝改性是十分困难的,因此,F_4辐射接枝改性是一个极为有效的途径。 F_4-丙烯酸辐射接枝的工作,国外已有不少报道,并转向实际应用。国内尚处研制阶段,未见报道。为此,我们开展了F_4-丙烯酸辐射接枝共聚合的研究,以期作为碱性电池主隔膜材料,供高温下使用,同时也为简化电池装配工艺、省却辅助隔膜开辟道路。     

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。     

不同剂量中子辐射胡麻种子的M_1和M_2代生物学效应研究

利用~(252)Cf源发射的中子对胡麻(Linum usitatissimum L.)干种子进行辐射,研究了在不同中子吸收剂量情况下,胡麻M_1和M_2代生长期性状产生的辐射生物效应。结果表明,辐射生物效应与中子剂量之间存在着关联,较低剂量(2.55 Gy和4.33 Gy)的中子辐射对M_1代胡麻苗期株高的生长有显著的促进作用;低剂量(0.24-4.33 Gy)的中子辐射具有促使M_1和M_2代胡麻侧芽发生的效应,且存在最佳促进剂量。胡麻M_1和M_2代所产生的辐射生物效应之间存在着差异,较低剂量(1.12-4.33 Gy)的中子辐射可以促进M_1代胡麻出苗而抑制M_2代胡麻出苗,M_1、M_2代胡麻的株高和分枝的发育均出现了相似的促进效应,但M_2代比M_1代有所减弱。     

γ射线诱发大麦叶绿素突变分析

以M_2幼苗叶绿素突变为指标,研究栽培大麦叶绿素突变频率的剂量关系,分析不同栽培类型间及不同辐射敏感类型间的差异。结果表明,叶绿素突变频率的剂量关系可以用线性回归方程Y=A BX拟合。协方差分析表明,不同类型栽培大麦叶绿素突变频率剂量关系无明显差异,而不同辐射敏感类型间存在显著差异,敏感型和中间型诱发最高叶绿素突变的剂量明显低于其他类型。     

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。     

γ射线诱发大麦叶绿素突变分析

以M_2幼苗叶绿素突变为指标,研究栽培大麦叶绿素突变频率的剂量关系,分析不同栽 培类型间及不同辐射敏感类型间的差异。结果表明,叶绿素突变频率的剂量关系可以用线性回归方程Y=A BX拟合。协方差分析表明,不同类型栽培大麦叶绿素突变频率剂量关系无明显差异,而不同辐射敏感类型间存在显著差异,敏感型和中间型诱发最高叶绿素突变的剂量明显低于其他类型。     

高等植物的辐射敏感性

通过系统综述有关高等植物辐射敏感性研究的文献报道,归纳出了植物辐射敏感性研究的一般结论:不同种类的植物之间、同种植物的不同品种之间以及同一植物的不同组织、器官之间的辐射敏感性均存在明显差异;引起植物种间辐射敏感性差异的内在原因主要有细胞核体积、染色体体积、DNA含量、内生保护剂,而品种间的辐射敏感性差异与DNA损伤的自身修复力和一些生物分子的化学基因(如蛋白质分子的巯基-SH等)有关;水分、氧气、温度以及辐射保护剂和敏化剂是影响植物辐射敏感性的几个重要的外界因素。多靶模型和Chadwich-Leenhouts模型是两个较为理想的定量描述植物辐射敏感性的数学模型,但后者具有更明确的生物学意义。     

高等植物的辐射敏感性

通过系统综述有关高等植物辐射敏感性研究的文献报道,归纳出了植物辐射敏感性研究的一般结论:不同种类的植物之间、同种植物的不同品种之间以及同一植物的不同组织、器官之间的辐射敏感性均存在明显差异;引起植物种间辐射敏感性差异的内在原因主要有细胞核体积、染色体体积、DNA含量、内生保护剂,而品种间的辐射敏感性差异与DNA损伤的自身修复力和一些生物分子的化学基团(如蛋白质分子的巯基-SH等)有关;水分、氧气、温度以及辐射保护剂和敏化剂是影响植物辐射敏感性的几个重要的外界因素。多靶模型和Chadwich-Leenhouts模型是两个较为理想的定量描述植物辐射敏感性的数学模型,但后者具有更明确的生物学意义。     

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。     

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。     

双极电压比较器不同条件下总剂量辐射效应

为分析电压比较器在空间辐射环境下的损伤变化规律,对电压比较器在不同偏置和剂量率下的电离辐射效应进行了系统研究。结果表明,电压比较器的多个参数均发生较大变化,且敏感参数与辐照条件有很强的依赖关系。不同偏置的高低剂量率辐照结果显示,比较器的剂量率效应与偏置相关,不同偏置条件下,器件的辐射损伤模式略有不同。     

水稻诱变育种技术研究

近年来我们以提高辐射诱变效率和选择效率为中心,以水稻为主要研究对象,对作物的辐射敏感性,辐照亲本的选择,理化因素复合处理,新诱变因素的开拓利用等方面进行了较为系统的研究。结果表明,选用辐射敏感型亲本材料辐照,辐照杂合材料,适宜剂量的理化因素复合处理组合,新诱变因素的应用均能有效地提高辐射诱变效率。     

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。