收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

碳离子束和γ射线辐射对拟南芥诱变效应的分子标记分析

冯慧  
【摘要】:重离子束辐射诱变育种是一种先进的育种手段,即通过重离子束辐射处理植物材料,使植物产生可遗传的突变,相对于传统育种方式,能够在较短的育种年限中得到具有优良性状的突变体,进而选育出符合要求的新种质,应用于育种工作或培育出新品种直接投入生产应用。迄今为止,重离子束辐射诱变育种在育种研究工作中已占据了重要的地位。分子标记反映了DNA分子多态性,是个体或种群间具有某种差异特征的DNA片段。近年来,分子标记技术得到了快速的发展和应用,主要应用于物种亲缘关系鉴定、系统分类和育种等工作。然而,在国内外将分子标记技术应用于诱变群体的研究较少。因此,选用碳离子束及γ射线辐射获得的拟南芥M1代及M3代植株,应用ISSR和RAPD两种分子标记方法对其遗传物质多态性进行检测,以探讨辐射诱变对拟南芥遗传物质多态性的影响,比较不同参数辐射的诱变效率,验证重离子束辐射诱变的高效性,筛选适于辐射诱变拟南芥的分子标记技术。通过聚类分析建立DNA分子多态性与表型变化的关联,从分子水平上验证人工肉眼筛选突变的准确性。对碳离子束和γ射线半致死剂量辐射获得的M1代材料进行ISSR和RAPD多态性分析,结果表明在碳离子束辐射获得的拟南芥M1代植株中,通过ISSR和RAPD检测到的平均多态率分别为12.87%和9.01%,平均相似性系数分别为0.89和0.90;在γ射线辐射获得的拟南芥M1代植株中,通过ISSR和RAPD检测到的平均多态率分别为7.67%和1.45%,平均相似性系数分别为0.93和0.98。结果表明碳离子束和γ射线辐射均能使拟南芥当代产生遗传多态性差异。碳离子束辐射引起拟南芥当代基因组DNA的遗传多态性高于γ射线,通过ISSR标记方法检测出的遗传多态性高于RAPD。选取碳离子束辐射及γ射线辐射获得的M3代材料进行ISSR和RAPD多态性分析,结果表明在碳离子束辐射获得的拟南芥M3代植株中,通过ISSR和RAPD检测到的平均多态率分别为17.64%和22.79%,平均相似性系数分别为0.79和0.85;在γ射线辐射获得的拟南芥M3代植株中,通过ISSR和RAPD检测到的平均多态率分别为12.10%和2.82%,平均相似性系数分别为0.81和0.91。结果表明碳离子束和γ射线辐射获得的有突变表型及无明显表型的M3材料均表现出可遗传的分子多态性差异,碳离子束辐射获得的M3材料的遗传多态性高于γ射线。碳离子束辐射获得的M3材料通过ISSR检测出的遗传多态性低于RAPD,γ射线辐射获得的M3材料通过ISSR检测出的遗传多态性高于RAPD。UPGMA聚类分析显示以0.94为阈值,ISSR和RAPD两种分子标记方法均将碳离子束辐射获得的C-1011#和C-1025#(均为早熟突变表型)聚为一类,将γ射线辐射获得的γ-685#和γ-814#(均为长叶柄突变表型)聚为一类。因此,可尝试建立DNA分子多态性与表型变化的关联。综合分析结果表明碳离子束辐射获得M1代和M3代材料的遗传多态性均高于γ射线,表明相对于常规电离辐射,重离子束辐射诱变育种更具有优势,诱变效率更高;M1代材料平均遗传多态性低于M3代遗传多态性,可能原因是M1代材料大部分产生随机突变,并且部分辐射产生的损伤得到了修复;而M3代突变体均发生了稳定的遗传变异,并且不可修复;通过ISSR标记检测出的大部分遗传多态性比RAPD高,表明ISSR技术检测的灵敏度比RAPD高,更易检测到多态性位点;采用分子标记和突变表型性状两种聚类方法,部分聚类结果相吻合,可尝试建立DNA分子多态性与表型变化的关联,从分子水平上验证人工肉眼进行表型筛选的准确性,并尝试应用分子标记技术从分子水平上筛选突变体,避免人工肉眼筛选易受环境条件以及材料生长时期影响的限制。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 张雁山;王慧娟;叶延程;张红;;碳离子束放射治疗肿瘤的临床进展[J];医学综述;2017年20期
2 李树军;邓子玉;张罡;毕鉴智;姚俊;;强流脉冲碳离子束辐照钛合金表面的热效应数值模拟[J];沈阳理工大学学报;2006年06期
3 白秀琴;李健;;碳离子束注入辅助蒸发低温沉积DLC薄膜研究[J];润滑与密封;2007年06期
4 张鸣;;利用碳离子束辐照治疗前列腺癌的第二阶段研究成果[J];临床泌尿外科杂志;2007年01期
5 朱佳赟;;碳离子束和X射线诱导的细菌DNA团簇损伤的检测(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2008年00期
6 张晓文;王小虎;郭红云;王小琦;廖世奇;张钦忠;董喜存;马爽;;低剂量碳离子束辐射对小鼠移植性肿瘤H_(22)生长的影响[J];甘肃医药;2011年03期
7 张红;;碳离子束治疗人体深部肿瘤临床试验(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2009年00期
8 Wei HU;Ji-hong CHEN;Shu-yang WANG;Jing LIU;Yuan SONG;Qing-feng WU;Wen-jian LI;;碳离子束诱导黑曲霉生理特性的改变与其柠檬酸积累关系的研究(英文)[J];Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology);2016年04期
9 张红;;兰州重离子研究装置上人体浅层肿瘤碳离子束临床治疗试验结果(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2007年00期
10 骆善伟;杜艳;余丽霞;陈玉泽;崔涛;冯慧;穆金虎;李文建;周利斌;;碳离子束辐射诱变拟南芥突变体盐胁迫研究[J];原子核物理评论;2018年01期
11 刘青芳;;碳离子束辐照对油葵幼苗生长及抗氧化酶活性的影响(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2010年00期
12 刘兵;;低剂量碳离子束辐射促进AdCMV-p53转染人肝癌细胞(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2008年00期
13 张红;;近代物理研究所碳离子束辐射治疗肿瘤研究进展(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2010年00期
14 张红;;33例皮肤癌碳离子束放射治疗结果(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2008年00期
15 孙涛军;刘红冬;陈志;徐榭;;碳离子放疗过程中病人体内器官次级中子剂量的蒙特卡洛计算[J];中国医学物理学杂志;2017年12期
16 李益民;高力英;王小虎;冉俊涛;张秋宁;张红;董芳;;碳离子束放射治疗对恶性肿瘤患者T细胞亚群的影响[J];现代肿瘤医学;2013年05期
17 刘兵;张红;李文建;李强;周光明;谢漪;郝冀芳;闵凤玲;周清明;段昕;;低剂量碳离子束辐射增强AdCMV-p53转染对人非小细胞肺癌细胞的治疗效果[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2009年04期
18 严亚平;;经碳离子束诱变的甜高果汁酒精发酵高产菌株的研究(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2008年00期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 陈卫强;刘岩;刘玺;李强;;纳米金在碳离子束辐照中的增敏作用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第35分会:纳米生物医学中的化学问题[C];2014年
2 詹文龙;;离子束治癌的特点、现状及特点[A];中华医学会放射医学与防护学分会第三次全国中青年学术交流会论文汇编[C];2001年
3 余丽霞;李文建;董喜存;周利斌;马爽;;碳离子辐射大丽花矮化突变体的RAPD分析[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
4 余同普;银燕;邵福球;邹德滨;;超强激光辐射压驱动高能离子加速[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
5 周利斌;李文建;李强;余丽霞;马爽;董喜存;;重离子束辐照联合组织培养技术进行非洲紫罗兰诱变研究[A];第五届核农学青年科技工作者学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 杜艳;碳离子束辐照拟南芥突变体筛选及诱变效应研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2015年
2 胡伟;中能碳离子束对黑曲霉生理特性及其柠檬酸积累的影响[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2015年
3 刘瑞媛;碳离子辐射诱变白花紫露草突变体叶色变化机理研究[D];甘肃农业大学;2017年
4 余丽霞;离子束诱导天竺葵花色突变体的变异机理研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2016年
5 缪国英;MSH2基因、端粒酶及NADPH氧化酶与肿瘤细胞辐射敏感性的相关研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯慧;碳离子束和γ射线辐射对拟南芥诱变效应的分子标记分析[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2017年
2 易海云;降能片对医用碳离子束流影响的Geant4模拟[D];吉林大学;2014年
3 孙力宁;碳离子放射治疗靶区PET-CT剂量验证的SUV值范围研究[D];清华大学;2016年
4 都雯玥;重离子辐照并筛选截短侧耳素高产菌株的研究[D];兰州理工大学;2016年
5 罗春华;碳离子束和电子束辐照对3种盐生植物种子诱变效应的研究[D];甘肃农业大学;2015年
6 杨陶丽薇;碳离子束诱导的甜高粱突变体糖分积累与蔗糖代谢相关酶的研究[D];甘肃农业大学;2016年
7 田晓刚;外周血淋巴细胞亚群检测与恶性肿瘤放射治疗相关性研究[D];兰州大学;2014年
8 陈磊;强激光驱动的离子加速机制的数值模拟研究[D];浙江大学;2014年
9 黄齐艳;重离子治疗中剂量学相关问题的蒙特卡罗模拟研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2014年
10 赵邱越;姜黄素对重离子辐射损伤小鼠的防护作用研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2014年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 郭冰;专家呼吁积极发展碳离子束疗法[N];中国医药报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978