輻射敏化劑對激光照射向日葵生物學(xué)效應(yīng)的影響.pdf

1、向日葵(HelianthusannuusL.)是重要的油料作物之一。1982年已是我國的第五大油料作物，栽培面積僅次于大豆、油菜、花生和芝麻。由于向日葵在我國是一個新興的油料作物，并且適合發(fā)展向日葵的土地面積潛力很大，因此，研究向日葵的生物學(xué)特性就顯得非常必要。隨著科學(xué)的發(fā)展，向日葵的優(yōu)點和用途日益被人類所認識，其豐富的營養(yǎng)成分與人類的生活十分密切。如向日葵油是菜肴、烹調(diào)、食品加工的重要原料；向日葵油是含有較多不飽和脂肪酸的植物油，遠高

2、于大豆、菜子油、花生油等，因而具有超過其他植物油溶解膽固醇能力的可貴性質(zhì)，有利于降低人體內(nèi)膽固醇含量的功能，防治心血管病和高血脂癥，達到增強人體健康和延年益壽的作用。近二十年來，隨著誘變育種研究的不斷深入，人們也開始用理化因素誘發(fā)向日葵突變，培育新品種。其中，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)的管振謙等人用中子5×1010n/cm處理墨葵干種子，培育出特矮桿早熟的向日葵品種晉葵1號，而化學(xué)誘變向日葵的工作較少，國外的學(xué)者用硫酸二甲酯和次乙胺等水溶液處理向日葵

3、種子，培育出適于于密植的向日葵品系，國內(nèi)解放軍農(nóng)牧大學(xué)的季靜、王萍等人用硫酸二乙酯處理向日葵種子誘發(fā)突變，以探討其對向日葵的誘變效應(yīng)，為進一步開展向日葵的誘變育種工作提供依據(jù)。用激光處理向日葵種子，誘發(fā)突變，同時結(jié)合育種工作，篩選優(yōu)良突變體，改善其不良性狀，以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。由于物種長期的生物進化和自然選擇，使生物形成了對自然界的較強的適應(yīng)能力，即使發(fā)生變異，也會因個體的生長及選擇而淘汰不良個體，減少突變。對于此類情況，可采用輻射敏

4、化劑進行后處理，抑制DNA的損傷后修復(fù)，以大大提高突變率。已經(jīng)證實，EDTA是一種非常有效的輻射敏化劑，能顯著地提高染色體畸變率。酰胺類化合物如苯甲酰胺也被應(yīng)用于輻射后處理，經(jīng)證明也是非常有效的輻射敏化劑。 本文旨在利用Nd：YVO4激光處理向日葵種子以及輻射敏化劑后處理，觀察、統(tǒng)計向日葵種子的發(fā)芽率、根尖細胞染色體的畸變情況、有絲分裂及胚根長度的差異等來初步探討Nd：YVO4激光應(yīng)用于向日葵的劑量效應(yīng)及輻射敏化劑對激光照射向日

5、葵的細胞學(xué)效應(yīng)，為以后向日葵的激光誘變育種工作奠定一定的理論基礎(chǔ)。 鑒于此，我們主要對以下幾個方面進行了研究：1、采用輸出功率為3mM、波長為532nm、處理劑量為338mW/cm2的Nd：YVO4激光器單獨處理向日葵種子，處理時間分別為0、1min、5min、10min、15min、20min。結(jié)果表明：Nd：YVO4激光能顯著地誘發(fā)向日葵種子的染色體畸變，且隨著激光處理時間的i增加，畸變率也在增加；有絲分裂指數(shù)下降，抑制細胞

6、分裂，胚根長度降低。所有這些效應(yīng)在激光處理20min時，誘變效應(yīng)最大。 2、用輻射敏化劑EDTA(1mmol/L)及丙烯酰胺(5mmol/L)單獨處理向日葵種子，處理時間分別為3h、5h和7h。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：三種處理均誘發(fā)了染色體畸變，且畸變率隨處理時間的增加而加大，染色體畸變類型以橋為主；有絲分裂指數(shù)和胚根長度降低。在處理7h時畸變效應(yīng)最大。由此，在使用輻射敏化劑時應(yīng)考慮到它的誘變效應(yīng)。 3、先用Nd：YVO4激光前處理，

7、時間為5min、10min、15min，之后用EDTA和丙烯酰胺后處理，時間為3h、5h和7h。結(jié)果表明：復(fù)合處理組合的染色體畸變率均明顯高于相對應(yīng)的激光單獨處理組合，有絲分裂指數(shù)和胚根長度隨處理時間的增加而降低。 4、對Nd：YVO4激光處理向日葵的萌發(fā)種子的染色體畸變情況進行了統(tǒng)計，同時與處理向日葵干種子的染色體畸變情況進行了比較。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：Nd：YVO4激光處理向日葵種子的染色體畸變情況是處理干種子的大于處理萌發(fā)種子。