α粒子注入拟南芥胚胎/胚的辐射生理学效应及其机制研究

摘要

本研究以拟南芥columbia生态型种子为材料，把拟南芥种子在4℃的无菌水中浸泡3天，无菌环境下用细镊子得以轻松分离无损伤拟南芥胚胎/胚，并使发芽达到同步化。建立了能够满足实验要求的拟南芥胚无损伤剥离方法。 模式植物拟南芥的种胚很小，其胚具有细胞、根、叶等器官形成分化的基本模式，是研究个体水平辐射的理想材料。高传能线密度α粒子在拟南芥胚中的穿透深度有限，用SRIM软件模拟的结果约为30微米。预备实验表明，由于α粒子的穿透力有限，150Gy的α粒子辐射拟南芥种子，根的长度无显著变化。本研究用拟南芥胚作为辐照材料，辐射剂量分别为0Gy、1Gy、10Gy、100Gy，研究了高LETα粒子照射植物个体的辐射生理学效应及其机理，在植物个体水平研究了辐射生物学家感兴趣的α粒子引起的辐射生物学效应，对评估α粒子对非人类健康的影响具有一定的参考价值。 该研究表明，1Gy、10Gy、100Gy的α粒子注入拟南芥胚后，胚的发芽率均达97％以上，α粒子注入对胚生活力的影响体现在发芽势的高低上，与对照相比1Gy的剂量处理刺激拟南芥胚的萌发，10Gy、100Gy的剂量处理抑制了拟南芥胚的萌发。主根长度的变化与发芽势一致。α粒子注入使主根的重力敏感性降低，尤其是100Gy的α粒子注入使在竖直的培养基上生长的拟南芥主根呈“S”型生长，在0～100Gy的范围内，根的弯曲度与剂量相关。Vc清除过氧化氢实验表明：100Gy的α粒子注入的拟南芥胚，种在含0.2mMVc的MS培养基上，根的重力敏感性恢复正常。根的弯曲模拟实验表明，侧面外源释放过氧化氢能够诱导拟南芥根的弯曲。这暗示了α粒子注入引起的重力敏感性、根长等变化与过氧化氢有关。过氧化氢酶、过氧化物酶的活性及丙二醛的含量随剂量的增加而增加，超氧化物岐化酶的活性在低剂量时变化不显著，在100Gy时显著降低。100Gy高剂量的α粒子辐射使叶绿素含量降低。分子探针CM-H2DCFDA定位ROS的实验结果表明，100Gy剂量处理的拟南芥根部有较多的绿色荧光表达。该研究显示α粒子注入拟南芥胚可能通过诱导信号分子过氧化氢的增加，引起生理水平的变化。

目录

文摘

英文文摘

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1综述

2引言

3材料与方法

4结果与分析

5讨论

6结论

参考文献

附录

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