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氮离子束对春小麦种子不同部位作用的突变效应

卫增泉;颉红梅;张金莲;李强;周光明;高清祥

  通常在X-,γ-射线的辐射育种中,由于这种射线的LET较低(~3 MeV.cm2/g),所以突变类型较少,突变频率较低;然而,重离子不仅有较高的LET(在本研究中,>200MeV.cm2/g),而且还有多个参数,例如:质量数(即离子种类)、电荷态、能量、剂量和剂量率等,于是我们就能选择适当参数来拓宽突交谱,提高突变频率。另一方面,由于X-,γ-射线有着较强的贯穿能力,因而它们的能量沉积遍及整粒种子:而重离子在种子内的能量沉积是局域性的,这个区域是可控制的和可调节的,它依赖于离子的能量和轰击的部位。由于种子结构不同部位的器官有着不同的生理、生化和遗传功能,因此我们就能采用不同能量的重离子来轰击种子不同部位,以探索不同部位受照后的突变规律。在这个研究中,我们选择了三种能量以达到轰击不同部位的目的,它们是超低能区的110keV,低能区的15.7MeV/u和中能区的72MeV/u.根据TRIM91程序计算,它们在种子内的射程依次为0.44μm,O.61mm和9.6mm.所以,110keV的离子不能贯穿种皮,因为它的厚度~72 μm,它只能极浅层注入种子而不能触及胚细胞,15.7MeV/u的离子能够贯穿种皮并注入胚部(厚度~1mm)。但不能进入胚乳。72Mev/u的离子能从种子的胚部到顶部贯穿整个麦粒。上述三种能量的N离子辐照了三个品种(定西24、88~12、82-579)的春小麦种子.而后进行了室内实验和大田培育,得到了50%出苗率时的剂量(D50),统计了上述三个轰击部位下根尖细胞中的微核率及染色体畸变率。大田中产生了一些新的变异,例如增产(达百分之几十),早熟(五天左右),矮杆(低约20cm),抗(条锈)病,并且显示了轰击不同部位的突变频率与突变谱,还简略地讨论了三种情况的突变机理。……