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~(60)Coγ射线辐照毛竹种子的生物学诱变效应

王新新  
【摘要】: 本研究以毛竹的休眠干种子为试验材料,用6种不同剂量的~(60)Coγ射线对其辐照,较深入地从细胞水平、生化水平和DNA分子水平对其生物学诱变效应进行研究,旨在为毛竹的辐射育种提供技术参考和理论依据,对竹子遗传改良及优良种质的选育具有重要意义。主要研究结果如下: 1.利用6种不同剂量的~(60)Coγ射线辐照毛竹种子,研究根尖细胞有丝分裂、染色体畸变及核畸变的结果为:在低于或等于90Gy剂量范围下,γ射线辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有刺激和促进效应;剂量高于90Gy时,γ射线辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有一定的抑制作用。同时,辐照还能诱发染色体畸变和核畸变,出现染色体桥、落后染色体(团)、游离染色体(团)、染色体断片、染色体粘连、微核、小核、双核、核出芽、核耳和核裂等类型。染色体畸变率、核畸变率与剂量间存在显著的正相关,相关系数分别为0.8875、0.9982。线性方程式分别为Y = 0.0392X - 0.4313,Y = 0.0530X– 0.0783。毛竹根尖细胞染色体畸变率与微核率间也存在着较好的相关性,线性表达式为Y = 0.8836X– 0.4525,相关系数为0.8345,F = 25.22F0.01。 2. ~(60)Coγ射线辐照后的毛竹种子其根尖细胞细胞骨架结构发生改变,主要表现为骨架的粗细和密度不同。在低于60Gy的剂量范围下,细胞骨架与对照组相比,仅是密度稍小,表明~(60)Coγ射线辐照对毛竹细胞骨架影响较小。当剂量达到或高于90Gy时,随着剂量的增加细胞骨架密度逐渐减小,且骨架变得粗短疏松。当剂量高达180 Gy时,骨架的网状结构已被损坏且骨架稀少,说明随着辐照剂量的增加,细胞损伤加剧。 3.对不同剂量~(60)Coγ射线辐照的毛竹种子进行过氧化物酶(POD)同工酶检测,结果表明:总体上,γ射线辐照后毛竹的过氧化物酶活性与对照相比有增强,但不同辐照剂量之间还存在一定的差异,主要表现在酶带的宽度和着色程度不同。剂量为30Gy时POD活性明显增强,体现了毛竹在~(60)Coγ射线辐照胁迫下的保护效应。剂量在60Gy到90Gy范围内,POD活性较30Gy时降低,但在120Gy时又明显增强,体现了毛竹在~(60)Coγ射线辐照胁迫下的伤害效应。 4.对6种不同剂量的~(60)Coγ射线辐照的毛竹种子进行RAPD分子检测,结果表明:所选80个引物中有4个扩增出差异带,且当剂量高于120Gy时差异更为明显,这说明高剂量γ射线辐照对基因组DNA分子的影响较大。同时,对S1006引物扩增的差异片段回收、测序,结果显示:60Gy和150Gy时扩增出的两条新带,大小均为811bp,且两条带在第376、378和517碱基处存在3处碱基差异。对照组带与180Gy的带相比,其大小分别为1137bp和1179bp,相差42bp,且碱基序列变化较大。表明~(60)Coγ射线辐照能引起基因组DNA碱基序列的改变。将60Gy和150Gy时扩增出的2条新带输入NCBI核酸数据库作BLAST分析,未发现新带与GeneBank中已有序列有较高的同源性。


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