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《西北农林科技大学》 2006年
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空间环境对小麦种子诱变效应的研究

陆璃  
【摘要】: 本研究以小麦干种子为材料,通过空间环境诱变和地面~(60)COγ射线辐照处理相结合的方法,研究了空间诱变处理、~(60)COγ射线辐照种子苗期细胞生物学效应、保护酶活性及苗期形态学之间的差异;同时对空间诱变处理小麦当代几个生长期内叶绿素荧光特性、光合特性和形态学性状及产量性状进行了测定、统计和分析,探讨了空间环境对植物生长发育的影响以及作物诱变的机理,为空间作物诱变育种提供科学依据。主要研究结果如下: 1.小麦种子经卫星搭载空间飞行,M_1代根尖细胞的有丝分裂指数升高,空间环境对西农1043和陕253两个小麦品种的根尖细胞有丝分裂有促进作用;M_1代可观察染色体结构畸变和微核变异,细胞分裂中期出现的染色体断片,细胞分裂后末期出现了单桥、双桥、多桥,微核变异包括单微核、多微核。M_1代根尖细胞染色体畸变和核畸变的指数均显著高于地面对照,表明空间环境对小麦染色体具有一定的损伤作用。M_1代与低剂量~(60)COγ射线辐照处理的有丝分裂指数及根尖细胞染色体畸变和核畸变的指数差异均不显著,与高剂量~(60)COγ射线辐照处理差异极显著。表明空间环境与~(60)COγ射线辐照具有某些相似特点,即电离辐照是影响小麦根尖的有丝分裂活动的重要因素之一。 2.空间环境处理小麦幼苗叶片保护酶SOD、POD、CAT活性显著高于对照,过氧化产物丙二醛(MDA)维持在较低水平,叶片可容性蛋白质与地面对照差异不显著。可能是空间环境引起小麦基因表达方面的改变,激活了保护酶系统,高的保护酶活性有利于诱变损伤的修复,维持细胞膜内活性氧代谢平衡,保证了植株的正常生长。 3.西农1043、陕253经空间诱变处理,两个供试材料的PSⅡ原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSⅡ潜在活性(F_v/F_0)、光化学猝灭系数(qP)均低于对照,非光化学猝灭(qN)与对照相比有所升高;同时净光合速率也低于对照。表明小麦种子经过空间诱变处理后,光系统发育受到一定程度的影响,光合电子传递、光合原初反映过程受到抑制,光合作用能力下降。小麦种子经空间飞行后,空间环境对其细胞生物学及生理生化方面的影响并未随M_1的生长而消失,这种影响是否可以遗传还有待进一步探讨。 4.对诱变一代(M_1)各生育阶段的发育进程及主要农艺性状研究表明,经过空间诱变处理种子M_1代,表现出出苗率、成苗率显著降低:西农1043处理低于对照5.5%、12.5%,陕253处理低于对照6.5%、9.7%。诱变一代生育期延长,两个品种平均晚熟7天;株高、穗长、穗重、千粒重等农艺性状的变异系数比对照大,各农艺性状间的相关性也有所变化。空间诱变处理M_1代的生长在总体上表现出受到抑制。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S512.1

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【引证文献】
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8 孙啸野;“休闲城市”理念下杭州城市空间环境问题及其理论思考[D];浙江大学;2006年
9 王丽;现代汽车展厅空间环境的设计研究[D];合肥工业大学;2006年
10 陈利勇;高速公路服务区空间环境设计初探[D];中南大学;2006年
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