^7Li离子束注入小麦干种子诱发M1代变异的SSR分析

为了探讨7Li离子束处理对植物种子的诱变效应,以冬小麦品种新麦18和轮选987的干种子为试验材料,研究了7Li离子束处理对小麦幼苗生长和M1代基因组DNA变异的影响。结果表明,7Li离子束处理虽然对小麦干种子的发芽率和幼苗根的生长无显著影响,但对幼苗高度影响极显著,而且20 Gy剂量的7Li离子束就可使幼苗高降低到对照的一半左右。SSR分析表明,7Li离子束可明显诱发小麦M1代基因组DNA SSR带型的变化。两个品种各处理间的平均多态性频率都达到了13.1%,且多态性片断的类型以扩增片断的增加和缺失为主。以上结果表明,7Li离子束处理小麦种子具有较高的生物损伤效应,可以造成DNA的变异,从而有可能产生可遗传的变异。

^7Li离子束诱变紫松果菊的生物效应研究初报

对紫松果菊的风干种子进行不同剂量的7Li离子束注入和γ射线照射处理 ,结果表明 ,与γ射线照射相比 ,7Li离子束注入处理具有损伤效应轻的特点。二者虽然在一定剂量范围都能够促进种子萌发 ,但对种子成苗的影响依诱变源和剂量不同而有所不同。7Li 1 0 9ions cm2 处理对幼苗形成有明显促进作用 ,随着7Li离子束剂量升高 ,幼苗生长受到一定程度的抑制 ,真叶的生长发育迟缓 ,成苗率明显下降。γ射线处理的种子成苗受到显著抑制 ,处理剂量越高 ,成苗率越低 ;当剂量高于 1 5 0Gy时 ,一般不能萌发真叶而导致幼苗死亡。在7Li离子束处理的M1代植株中出现花期、花径、花色、瓣形或瓣数的变异类型 ,变异主要发生在 1 0 11ions cm2 和 1 0 12ions cm2 两个剂量处理中 ,总体变异频率在 1 67%～ 6 67%之间。

^7Li离子束辐照对大豆种子活力的影响

采用2种能量5种剂量的7Li离子束处理2个不同类型的春大豆品系,研究各处理对大豆种子发芽势、发芽率、种子下胚轴伸长、田间出苗率和成苗率的影响.结果表明:各处理对种子活力产生了一定的抑制或促进作用;不同能量与剂量的7Li离子束辐照对大豆种子活力影响不尽相同,不同的种质材料对各处理的反应亦有较大差异;各处理发芽率在83.33%～100%,多数处理的田间成苗率在70%左右;4.24 MeV 60 Gy 7Li离子束辐照处理大豆种子,可显著提高其发芽势和发芽率.

~7Li离子束注入对大麦粒型、品质及遗传变异的影响

为探讨~7Li离子束对大麦M_5籽粒的粒型、品质以及叶片的基因组结构的诱变效应,利用5种不同剂量(10、20、30、40、50 Gy)的~7Li离子束处理大麦种子,测定4 184份M_5突变体籽粒的近红外品质及粒型,并利用14对ISSR引物对挑选的突变体单株进行遗传差异分析。结果表明,~7Li离子束处理能引起大麦粒型和品质的变异,粒型最大变异系数主要出现在30 Gy处理组,品质最大变异系数主要出现在50 Gy处理组。籽粒周长最大变异增加29.15%,达到36.68 mm,最大变异系数为3.59%。粒长最大变异增加33.39%,达到15.74 mm,最大变异系数为3.88%。粒宽最大变异增加21.29%,为5.07 mm,最大变异系数为6.34%。突变体籽粒蛋白含量最高达到25.40%,提高90.55%;最低为8.51%,下降36.16%。突变体淀粉含量最高为57.04%,提高13.63%;最低为39.62%,下降21.08%。ISSR分析突变体基因组结构变异率为1.92%,在30 Gy处理组检测到1个新增带型,在50 Gy处理组检测到1个缺失条带。本研究结果为~7Li离子束在大麦诱变育种上的利用提供了参考,为大麦粒型和品质遗传研究与品种改良提供了新的种质资源材料。

Neutron beam optimization based on a ^7Li（p,n）^7Be reaction for treatment of deep-seated brain tumors by BNCT

Neutron beam optimization for accelerator-based Boron Neutron Capture Therapy（BNCT） is investigated using a ^7Li（p,n）^7Be reaction. Design and optimization have been carried out for the target, cooling system,moderator, filter, reflector, and collimator to achieve a high flux of epithermal neutron and satisfy the IAEA criteria.Also, the performance of the designed beam in tissue is assessed by using a simulated Snyder head phantom. The results show that the optimization of the collimator and reflector is critical to finding the best neutron beam based on the ^7Li（p,n）^7Be reaction. Our designed beam has 2.49×109n/cm^2 s epithermal neutron flux and is suitable for BNCT of deep-seated brain tumors.

HI-13串列加速器生物样品辐照用新终端~7Li离子束流监测诊断研究

7Li离子属于高LET辐射,是辐射生物学基础研究中常用的重离子射线之一,它是硼中子俘获治疗癌症中起关键作用的离子,在辐射诱变育种等领域也有较好的应用前景。实验在北京HI-13串列加速器R20支线生物用新终端上进行,对43 MeV^7Li离子束照射野大小、均匀性和监测注量的准确性进行测量和评估,结果表明:5.0 cm×5.0 cm范围内照射野均匀性达到91.2%;4.2×10~4~1.5×10~5particles/cm^2/s注量率范围内,两种不同探测器测得的注量率变化呈线性关系,闪烁体探测器监测的注量与CR39探测器测得的绝对注量的误差小于10%。这些束流特性能够基本满足辐射生物学实验要求,有利于进一步开展与硼中子俘获治疗癌症或辐射诱变育种中~7Li离子的辐射生物学相关研究。

锂离子束辐照小麦诱发DNA损伤与特异基因调控网络解析

锂(^(7)Li)离子束作为一种新型诱变剂在作物诱变育种中发挥着越来越重要的作用。本研究利用彗星电泳技术探索了^(7)Li离子束辐照小麦诱导的DNA损伤特点,并结合转录组分析初步解析了特异基因表达调控网络。结果表明,与传统诱变因素伽马(γ)射线相比,^(7)Li离子束辐照引起的小麦幼苗生长抑制程度低,幼苗叶脉失绿至开裂。对辐照诱导的差异表达基因进行GO和KEGG功能分析显示,^(7)Li离子束辐照诱导的差异表达基因主要富集在细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路,而γ射线辐照诱导的差异表达基因主要富集在光合作用代谢通路中,推测细胞壁合成与代谢和甘油脂类代谢通路途径与响应^(7)Li离子束辐照引起的损伤密切相关,而光合作用代谢途径与响应γ射线辐照引起的损伤密切相关。两种辐射诱导的差异表达基因的转录因子分析结果显示,^(7)Li离子束辐照诱导的MYB、WRKY、bHLH和NAC等转录因子家族可能在响应^(7)Li离子束辐照过程中具有重要作用,^(7)Li离子束辐照特异诱导Whirly家族转录因子调控DNA损伤修复,而γ射线辐照诱导E2F/DP家族转录因子调控DNA损伤修复。