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高能重离子束辐射对黄芪幼苗的生物学效应研究
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作者 王圆梦 刘霄 +5 位作者 杜艳 李雪虎 李萍 王富胜 晋玲 周利斌 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2259-2269,共11页
为了探讨不同剂量高能重离子束辐射对中药材黄芪幼苗的生物学效应以及黄芪重离子束辐射诱变育种的推荐剂量,利用不同剂量的重离子束辐射7日苗龄的黄芪幼苗,在辐射后第10天测定了存活率、幼苗高度、叶片数、茎秆直径、鲜根重和叶形态参数... 为了探讨不同剂量高能重离子束辐射对中药材黄芪幼苗的生物学效应以及黄芪重离子束辐射诱变育种的推荐剂量,利用不同剂量的重离子束辐射7日苗龄的黄芪幼苗,在辐射后第10天测定了存活率、幼苗高度、叶片数、茎秆直径、鲜根重和叶形态参数;辐射后第20天起,每隔20 d测量叶片中叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性和氧化指数。结果表明,随辐射剂量的增加,黄芪幼苗的存活率、株高和鲜根重相对于对照组都有所下降。5和10 Gy辐射后,鲜根重量分别减少31.80%和49.99%。辐射组幼苗的第1和第2分枝的叶片出现畸形、萎缩和形态损伤。辐射后第20天,辐射组的活性氧、膜质过氧化物和叶绿素含量与对照组相比显著下降,而辐射后第60天,与对照组相当。辐射后,除最大光化学效率(F_(v)/F_(m))略有增加外,黄芪幼苗的叶绿素荧光参数均有所下降。本研究结果表明:随重离子束辐射剂量的增加,黄芪幼苗的生长发育受到抑制;辐射后随着植株的生长,辐射对生长的抑制作用有所缓解;推荐的诱变剂量区间为10 Gy左右。本研究结果为黄芪高能重离子束辐射诱变育种提供了必要的基础数据。 展开更多
关键词 黄芪 重离子束 辐射 光合特性 生物学效应
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高能重离子束和X射线辐射水稻幼苗的当代生物学效应研究 被引量:6
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作者 许超丽 刘霄 +5 位作者 任维宾 杜艳 王圆梦 李燕 司怀军 周利斌 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1897-1906,共10页
为探究高能重离子束和X射线辐射对水稻幼苗生长发育和生理特性的影响,使用5~40 Gy的高能碳离子束和10~80 Gy的X射线辐射处理粳稻Kitaake幼苗,测定根长、芽长、苗高、株高、分蘖数、结实率、千粒重、光合特性、抗氧化酶活性及遗传物质多... 为探究高能重离子束和X射线辐射对水稻幼苗生长发育和生理特性的影响,使用5~40 Gy的高能碳离子束和10~80 Gy的X射线辐射处理粳稻Kitaake幼苗,测定根长、芽长、苗高、株高、分蘖数、结实率、千粒重、光合特性、抗氧化酶活性及遗传物质多态性指标。结果表明,高能重离子束或X射线辐射水稻幼苗后,其根长和芽长均呈现随辐射剂量增加而降低的趋势,但存活植株成熟期的株高与未辐射组相比差异不显著;M_(1)植株结实率及种子千粒重随剂量升高呈下降趋势,在较高剂量下表现为显著降低。辐射处理后相对根长约为69%时,两种辐射对幼苗的根及芽在较短时间内的抗氧化系统存在显著影响。与未辐射组相比高能碳离子束辐射组的叶绿素含量和F_(v)/F_(m)值均无显著差异,而X射线辐射处理组的叶绿素含量较高、F_(v)/F_(m)值降低。20 Gy高能碳离子束辐射处理水稻幼苗简单重复序列间扩增(ISSR)多态率为29.31%,40 Gy X射线辐射处理水稻幼苗ISSR多态率为37.76%。本研究结果为不同电离辐射处理水稻幼苗提供了推荐的诱变剂量区间:高能碳离子束20~30 Gy,X射线30~40 Gy。 展开更多
关键词 水稻 辐射 碳离子束 X射线 生物学效应
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辐射诱导植物叶色突变的研究进展 被引量:2
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作者 展艳 周利斌 +5 位作者 金文杰 杜艳 余丽霞 曲颖 马永贵 刘瑞媛 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期106-113,共8页
叶色突变体是研究高等植物光合系统结构、叶绿素代谢、叶绿体发育、光合作用及激素生理等一系列生理代谢过程的理想材料,也是遗传和育种研究的重要材料。辐射作为植物叶色诱变的重要手段,培育出的叶色突变体具有理论研究和实际应用价值... 叶色突变体是研究高等植物光合系统结构、叶绿素代谢、叶绿体发育、光合作用及激素生理等一系列生理代谢过程的理想材料,也是遗传和育种研究的重要材料。辐射作为植物叶色诱变的重要手段,培育出的叶色突变体具有理论研究和实际应用价值。本文介绍了不同辐射源诱导下植物叶色突变的类型,并对叶色突变的生理与分子机制研究进行了概述,最后探讨了辐射诱导叶色突变研究存在的问题并进行了展望,以期为提高植物辐射诱变育种效率和促进叶色突变体的利用提供参考。 展开更多
关键词 辐射 植物诱变育种 叶色突变
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碳离子束辐照对马铃薯组培苗生长及生理特性的影响
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作者 王琦 杨江伟 +3 位作者 许超丽 周利斌 张宁 司怀军 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期73-78,共6页
为研究高能碳离子束对马铃薯组培苗茎切段的影响,以马铃薯品种‘新大坪’的组培苗茎切段为研究材料,设置4个辐照剂量梯度对其进行辐照处理,测定植株致死率、生根率、侧芽形成率、形态变异率以及叶片生理指标,确定‘新大坪’组培苗茎切... 为研究高能碳离子束对马铃薯组培苗茎切段的影响,以马铃薯品种‘新大坪’的组培苗茎切段为研究材料,设置4个辐照剂量梯度对其进行辐照处理,测定植株致死率、生根率、侧芽形成率、形态变异率以及叶片生理指标,确定‘新大坪’组培苗茎切段的半致死辐照剂量。结果表明:辐照剂量与致死率之间的关系呈正相关性;组培苗茎切段的再生植株表型变化主要为叶片不对称、叶缘不规则、茎变异伸长、叶片丛生和叶片粘连等;随辐照剂量升高,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性呈先升后降的趋势;丙二醛含量则呈先升后降,随后又升高的现象。利用线性回归方程计算‘新大坪’的半致死辐照剂量为20.37 Gy。 展开更多
关键词 高能碳离子束 马铃薯组培苗 辐照 半致死辐照剂量 生理特性
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桔梗过氧化物酶Ⅲ基因家族的鉴定及辐射后表达分析 被引量:2
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作者 刘霄 杜艳 +4 位作者 李雪虎 晋玲 马晓辉 王富胜 周利斌 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1089-1098,共10页
为探究过氧化物酶Ⅲ(peroxidase classⅢ,PERs)基因家族在药用植物响应电离辐射中的作用,本试验研究了中药材桔梗的PERs(PgPERs)家族成员特性,及桔梗幼苗经高能重离子束和X射线辐射处理后PgPERs基因的表达量变化。通过序列比对、结构域... 为探究过氧化物酶Ⅲ(peroxidase classⅢ,PERs)基因家族在药用植物响应电离辐射中的作用,本试验研究了中药材桔梗的PERs(PgPERs)家族成员特性,及桔梗幼苗经高能重离子束和X射线辐射处理后PgPERs基因的表达量变化。通过序列比对、结构域鉴定和蛋白保守基序分析,共获得53个PgPERs,其蛋白的序列长度多数为258~621个氨基酸,碱性蛋白占多数。启动子区调控元件分析结果说明PgPERs存在多个与生长发育、植物激素和逆境胁迫相关的顺式作用元件。进化分析结果显示,PgPERs基因家族主要分为5个簇,与拟南芥过氧化物酶Ⅲ(AtPERs)有29对共线性关系。高能重离子束辐射桔梗幼苗后检测到3个PgPERs基因表达量上调,X射线辐射处理后有8个PgPERs基因差异表达。这些差异基因编码的蛋白质二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三级结构的相似度高,并含有跨膜螺旋。以上结果表明,不同类型的电离辐射处理桔梗幼苗后,其PgPERs响应机制并不相同。本研究结果为探究电离辐射影响桔梗生长发育和辐射响应过程提供了新的视角。 展开更多
关键词 桔梗 过氧化物酶Ⅲ 基因家族 电离辐射 重离子束
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