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中能质子束辐射提高水稻耐盐碱性的多维度分析
1
作者
赵哲
罗增铜
+5 位作者
孙凯
田梦晴
程梓轩
代伽娴
郭涛
肖武名
《核农学报》
北大核心
2025年第8期1593-1605,I0001,共14页
为多维度分析中能质子束辐射在改善水稻耐盐碱性中的应用前景,本研究筛选了水稻耐盐碱突变体,在表型、生理生化和基因组水平研究了中能质子束辐射对水稻耐盐碱性的影响。结果表明,质子辐射对种子活力的影响大于微重力,低剂量(≤10 Gy)...
为多维度分析中能质子束辐射在改善水稻耐盐碱性中的应用前景,本研究筛选了水稻耐盐碱突变体,在表型、生理生化和基因组水平研究了中能质子束辐射对水稻耐盐碱性的影响。结果表明,质子辐射对种子活力的影响大于微重力,低剂量(≤10 Gy)的质子辐射促进种子萌发,高剂量(≥100 Gy)抑制种子萌发。叶绿素含量分析结果表明,10 Gy质子束辐射可提高盐碱胁迫下水稻突变体的叶绿素含量,增强苗期光合作用;生理生化结果显示,突变体的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于野生型(WT),丙二醛(MDA)含量显著下降,呈现出更强的抗氧化能力;全基因组重测序(WGS)分析结果表明,质子束诱导的单碱基替换(SBSs)和插入/缺失(InDels)共有53.5%发生在基因组的基因间区。SBS是数量最多的突变,占所有变异的80.4%。单碱基转换是SBSs的主要形式,平均转换和颠换比为3.0,其中一半以上的InDels为短片段突变(1~2 bp)。KEGG通路富集分析结果表明,水稻可能主要通过次生代谢物的生物合成、植物激素信号转导、苯丙烷生物合成和谷胱甘肽代谢途径来抵御盐碱胁迫。本研究可为中能质子辐射在水稻耐盐碱性改良中的应用提供理论指导,并丰富对质子束辐射诱变机制的理解。
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关键词
质子束辐射
全基因组重测序
盐碱胁迫
抗氧化保护系统
水稻
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职称材料
题名
中能质子束辐射提高水稻耐盐碱性的多维度分析
1
作者
赵哲
罗增铜
孙凯
田梦晴
程梓轩
代伽娴
郭涛
肖武名
机构
华南农业大学
出处
《核农学报》
北大核心
2025年第8期1593-1605,I0001,共14页
基金
中国原子能研究院抗辐照创新基金项目(KFZC2021010401)
广东省级乡村振兴战略专项资金种业振兴项目(2022-NPY-00-016)。
文摘
为多维度分析中能质子束辐射在改善水稻耐盐碱性中的应用前景,本研究筛选了水稻耐盐碱突变体,在表型、生理生化和基因组水平研究了中能质子束辐射对水稻耐盐碱性的影响。结果表明,质子辐射对种子活力的影响大于微重力,低剂量(≤10 Gy)的质子辐射促进种子萌发,高剂量(≥100 Gy)抑制种子萌发。叶绿素含量分析结果表明,10 Gy质子束辐射可提高盐碱胁迫下水稻突变体的叶绿素含量,增强苗期光合作用;生理生化结果显示,突变体的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均显著高于野生型(WT),丙二醛(MDA)含量显著下降,呈现出更强的抗氧化能力;全基因组重测序(WGS)分析结果表明,质子束诱导的单碱基替换(SBSs)和插入/缺失(InDels)共有53.5%发生在基因组的基因间区。SBS是数量最多的突变,占所有变异的80.4%。单碱基转换是SBSs的主要形式,平均转换和颠换比为3.0,其中一半以上的InDels为短片段突变(1~2 bp)。KEGG通路富集分析结果表明,水稻可能主要通过次生代谢物的生物合成、植物激素信号转导、苯丙烷生物合成和谷胱甘肽代谢途径来抵御盐碱胁迫。本研究可为中能质子辐射在水稻耐盐碱性改良中的应用提供理论指导,并丰富对质子束辐射诱变机制的理解。
关键词
质子束辐射
全基因组重测序
盐碱胁迫
抗氧化保护系统
水稻
Keywords
beam proton radiation
whole genome resequencing
saline and alkaline stress
antioxidant protection systems
rice1605
分类号
S511 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
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1
中能质子束辐射提高水稻耐盐碱性的多维度分析
赵哲
罗增铜
孙凯
田梦晴
程梓轩
代伽娴
郭涛
肖武名
《核农学报》
北大核心
2025
0
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