60Coγ辐照﹑12C6+离子束辐照和氮离子注入对小麦苗期生物学效应的研究

摘要

本研究以本实验室选育的郑大1203和郑大1326两个小麦品系为材料，分别利用60Coγ辐照﹑12C6+离子束辐照和氮离子注入三种物理诱变方式进行辐照处理，通过观察对照材料（未经辐照处理的小麦种子）和不同剂量辐照后的小麦种子的发芽率和幼苗生长情况，测定叶片中生理生化指标和保护酶活性，研究不同物理诱变方式对小麦材料的诱变效应，比较三种辐照方式对小麦种子的影响的异同，为小麦诱变育种提供可参考的辐照剂量。结果发现：
　　1.不同剂量的60Coγ辐射对小麦种子的发芽率的影响主要为低剂量（50 Gy和100Gy）辐射后的种子的发芽率与对照种子（0 Gy）的发芽率无明显差异，但是，当辐照剂量超过100 Gy时，经60Coγ辐照后的种子的发芽率明显低于对照，而且辐照剂量超过一定值对幼苗的苗高和根长伸长都有明显的抑制。与对照相比，60Coγ辐照后两种小麦材料幼苗体内丙二醛含量显著增加，说明辐射对小麦幼苗细胞质膜造成了一定的损害，并且产生了一定的活性氧和自由基。同时，可溶性蛋白和脯氨酸含量显著上升，POD、SOD、CAT酶活性随着60Coγ辐照的增加先增强后降低，但都显著高于对照。
　　2.不同剂量12C6+离子束辐照小麦种子后，在30 Gy和50 Gy这两个剂量点，两种小麦材料种子的发芽率略高于对照，当辐照剂量从80Gy增加到100Gy，12C6+离子束辐照剂量越大，种子的发芽率越低，且明显低于对照。同时，12C6+离子束对幼苗的生长有明显的影响，12C6+辐射明显抑制了郑大1203幼苗的苗高和根长的生长，而材料郑大1326幼苗的苗高随12C6+离子辐照剂量的增加呈先升高后降低的趋势。经12C6+离子束辐照处理的小麦幼苗叶片中产生了大量MDA，同时，可溶性蛋白含量和脯氨酸含量大大增加，明显高于对照，保护酶活性随着12C6+离子辐照的增加先增强后降低。
　　3.不同剂量的氮离子注入小麦种子后，与对照相比，氮离子注入后的两种小麦材料的发芽率均明显降低，而且在注入剂量为4×1015 N+/cm2时，发芽率最低，氮离子注入对小麦幼苗的生长表现为1×1015 N+/cm2和2×1015 N+/cm2这两个剂量点注入刺激小麦幼苗高度和根长的生长，但是超过这个剂量值，当注入剂量为4×1015 N+/cm2时，则抑制其苗高和根长的伸长。随着氮离子注入剂量的增加，小麦幼苗体内的MDA含量随之上升，幼苗体内的可溶性蛋白和游离脯氨酸含量明显增加，并且在注入剂量2×1015 N+/cm2时达到最高值，保护酶活性随着氮离子注入剂量的增大先增强后降低。
　　4.通过比较60Coγ﹑12C6+离子束和氮离子对小麦发芽以及苗期的生理生化指标的影响，探寻三种物理辐照方式诱变小麦材料合适的辐照剂量范围分别是：60Coγ辐照小麦材料的剂量范围为0~100Gy；12C6+离子束辐照小麦材料的剂量范围为0~50 Gy；氮离子注入小麦材料的剂量为1×1015 N+/cm2和2×1015 N+/cm2。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 作物诱变育种概述

1.2 植物辐射诱变技术的研究现状

1.3 离子束生物技术介绍

1.4 60Coγ 辐照诱变育种的研究进展

1.5 本论文研究的意义及主要内容

第二章 60Coγ 辐照对不同小麦材料苗期的生物学效应

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 讨论

第三章 12C6+辐照对不同小麦品种苗期的生物学效应

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

第四章 氮离子注入辐照对不同小麦品种苗期的生物学效应

4.1材料与方法

4.2结果与分析

4.3讨论

第五章 结论与展望

5.1本课题的主要结论

5.2今后工作的研究方向

参考文献

个人简历及在学期间发表的学术论文

致谢