广藿香^(60)Co-γ射线辐射诱变植株的筛选及评价

为应对广藿香药材需求量急速增加、无突出优点的品种且品种单一的情况,解决广藿香道地药材缺失及种质退化、种质来源混乱、易遭受病害虫害等问题,本研究通过辐照诱变育种,设置梯度剂量的^(60)Co-γ射线,对愈伤组织、丛生芽、生根苗3种不同生长阶段的广藿香进行辐照处理,观测再生植株外观形态,筛选出变异植株,测量其农艺性状和生理生化指标,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)测定其主要挥发性成分广藿香酮及百秋李醇含量。结果表明:愈伤组织和丛生芽对^(60)Co-γ射线较为敏感,死亡率较高,生根苗对^(60)Co-γ射线较为耐受,死亡率较低,最佳诱变育种的方式是采用100Gy^(60)Co-γ射线辐照处理生根苗,其诱变率高达10%。本研究最终获得29株广藿香变异植株,分别为三叶轮生、异型叶、深裂叶、狭叶、卷叶、下卷叶和紫色叶7种形态类型植株,通过比较分析渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸)、抗氧化物质(丙二醛、过氧化物酶、过氧化氢酶)、广藿香酮和百秋李醇含量,最终筛选得到15株具有潜力植株,分别为:抗逆且高有效成分植株SY7和ZY1;对环境敏感且高有效成分植株SY15、SY18和XY1;抗逆植株SY2、SY6、SY19、YY2、YY9和XJY1;高有效成分植株SY10和SY17;“酮型”广藿香植株SY3和JY1。其中SY7和ZY1为双重优良特性新种质,2株“酮型”广藿香植株对于解决道地药材缺失及其种质退化等问题具有应用价值。本研究采用^(60)Co-γ射线辐照诱变方法选育的广藿香变异植株,具有较强抗逆性、高有效成分等优点,为广藿香诱变育种以及新品种选育提供成熟方法和潜在种质。

^(60)Co-γ射线诱变选育富硒酵母菌株

本试验以产朊假丝酵母菌(Candida utilis)为出发菌株,通过^(60)Co-γ射线诱变,采用Na_2SeO_3抗性平板初筛和摇瓶培养复筛的方法,获得了一株高硒和高硒蛋氨酸含量的菌株CU7,与出发菌株相比,生物量达到10.58g/L、总硒提高了2.01倍。硒蛋氨酸的含量提高了2.44倍,硒蛋氨酸与总硒的比值也由49.85%提高到61.59%,且传代稳定性较好。

平菇^(60)Co-γ诱变孢子杂交新种质的创制及其遗传多样性分析

为了探究不同平菇品种对辐射的敏感性及适宜辐射剂量,以便快速准确地鉴别平菇的杂交后代,创制新平菇种质,从而加快育种进程,本研究利用10个^(60)Co-γ射线剂量分别辐射4种不同平菇的孢子悬浮液,对致死率进行统计,并获得了诱变菌株的孢子单核体。随后配制杂交组合,开展了^(60)Co-γ诱变和杂交育种研究。基于简单序列重复(SSR)标记,对诱变后材料和杂交后代共39份材料进行了遗传多样性分析。结果表明,品种5178的适宜辐射剂量为500 Gy,时间为200 min;9408的适宜辐射剂量为600 Gy,时间为240 min;灰美2号的适宜辐射剂量为700 Gy,时间为280 min;榆黄菇T2的适宜辐射剂量为400 Gy,时间为160 min。筛选获得的35个长势良好的杂交子中,经SSR分子标记验证,这些菌株在8对引物扩增下呈现出不同的特异性条带。综上,本研究可快速、准确地鉴别杂交子,为平菇的辐射诱变和杂交育种提供了技术依据和理论参考。

^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条的辐射效应分析

【目的】研究^(60)Co-γ射线对不同无花果品种一年生枝条死亡率、抗氧化酶活性等相关理化指标的影响,确定最佳辐射诱变剂量,为利用^(60)Co-γ射线辐射诱变技术提高无花果遗传多样性、创造新种质、培育优良新品种提供科学依据。【方法】以无花果品种布兰瑞克和中华紫果一年生休眠枝为试材,采用^(60)Co-γ射线为辐照源,设置不同剂量0、30、45、60、75 Gy的辐射处理,分析辐照引起枝叶死亡率、酶活性等变化。【结果】随着辐射剂量的增加,2个无花果品种扦插苗成活率呈下降趋势,株高、茎粗、节间长度、叶片长度、叶片宽度和分枝数指标呈下降趋势,叶片长宽比差异不显著。中华紫果品种的SOD、POD、CAT等酶活性均呈现先增后减的趋势,分别在45、60 Gy剂量时达到峰值,MDA含量呈现一直上升趋势,H_(2)O_(2)含量呈现先增后降趋势。布兰瑞克品种的SOD、POD、CAT酶活性,随着辐射剂量的增加均呈现先降后增趋势。MDA、H_(2)O_(2)含量基本保持上升趋势。【结论】辐射导致无花果扦插苗幼苗生长缓慢、株高矮化、茎粗变细、叶片变小、分枝减少。中华紫果的半致死辐射剂量为56 Gy,布兰瑞克为70 Gy,布兰瑞克对辐射的耐受性高于中华紫果。

^(60)Co-γ射线辐照对雪茄烟叶发酵微生物和代谢物变化及烟叶质量的影响

【目的】通过^(60)Co-γ射线辐照灭菌,明确微生物在雪茄烟叶发酵过程中的重要作用。【方法】以四川雪茄烟品种德雪1号为试验材料,以剂量10 kGy的^(60)Co-γ射线对发酵前烟叶进行辐照处理,测定分析发酵过程中烟叶微生物多样性、代谢组学、中性香气成分和常规化学成分含量。【结果】(1)辐照组烟叶发酵28 d样本经传统分离培养和Illumina MiSeq高通量测序均未发现细菌群落。(2)非靶向代谢组学结果显示,辐照组烟叶发酵28 d后芸香苷、根皮苷和山奈酚等多酚类物质,山奈酚-3-O-芸香糖苷等多酚糖苷类物质,二肽等含量高于未辐照组烟叶,而亮氨酸、L-丝氨酸和脯氨酸等氨基酸含量低于未辐照烟叶。KEGG富集差异显著的代谢通路是黄酮和黄酮醇生物合成通路与花生四烯酸代谢通路。(3)发酵28 d后,两组烟叶的生物碱、还原糖、总糖、淀粉和蛋白质含量均显著降低,辐照组烟叶发酵前后各指标的降幅小于未辐照烟叶。辐照组烟叶发酵28 d后中性香气成分总量显著低于未辐照烟叶,而棕色化反应产物总量显著增加,烟叶劲头、杂气、刺激性更大。【结论】对发酵前烟叶进行10 kGy^(60)Co-γ射线辐照可有效杀灭烟叶细菌,发酵28 d后大分子物质降解转化低于未辐照烟叶,感官质量增加幅度减小,但相比于发酵前仍有一定程度的改善。

晚香玉^(60)Co-γ射线辐射诱变适宜剂量的研究

对晚香玉的种球进行5种剂量的印60Co-γ射线辐射处理,以未照射种球为对照,采用随机区组设计栽培。对出苗率、成苗率和苗高的调查分析显示:在10-50 Gy辐射剂量范围内,随辐射剂量加大,对出苗及生长的抑制作用逐渐加强。小种球的辐射敏感性强于大种球。以半致死剂量LD50和半致矮剂量GR50为标准,根据出苗率、成苗率和生长量的分析以及回归分析的结果可确定:晚香玉小种球的适宜剂量为15～20 Gy,大种球的适宜剂量为25～30 Gy。

^(60)Co-γ射线对草莓组培苗诱变效应

开展以20~100Gy60Co-γ射线辐照处理丰香、章姬两品种试管苗辐射诱变育种试验.试验结果表明各处理对草莓植株的生长和发育均有影响,但不同品种对60Co-γ辐射敏感性不同,半致死剂量也不同,丰香半致死剂量约为55Gy,章姬的半致死剂量约为64.4Gy;60Co-γ辐射对丰香品种有明显的抑制作用,主要表现在植株变矮,开花延迟,花朵数减少,且随着剂量增大,这种趋势更加明显;不同60Co-γ辐射处理对章姬开花影响较对生长影响更为明显,单从较高变异率和优变情况来看,20Gy处理变异率最高,达到36.53%,且优变多,是章姬品种60Co-γ辐射育种的较适宜剂量.

澳洲坚果接穗^(60)Co-γ射线辐射诱变育种适宜剂量的研究

以澳洲坚果品种‘Renown’、‘Own choice’、‘HAES900’、‘HVA16’的接穗为供试材料。用6种剂量的60Co-γ射线辐射处理后嫁接,以未经辐照的接穗为对照。对嫁接成活率、植株生长变异情况进行调查分析。结果表明:在15~90 Gy辐照剂量范围内,随着辐射剂量加大,对嫁接成活率的抑制作用逐渐增强。不同品种的澳洲坚果对辐射的敏感性差异较大。4个品种(‘Own choice’、‘HVA16’、‘Renown’、‘HAES900’)枝条的辐射半致死剂量分别为19.68、18.23、18.04和10.81 Gy。本研究可为澳洲坚果辐射诱变育种适宜剂量的确定提供依据。

^(60)Co-γ射线辐射对姜黄的诱变效应研究

为探讨^(60)Co-γ射线对姜黄的诱变效应,本研究以姜黄种根为研究对象,采用不同剂量(60、70、80、90 Gy)的^(60)Co-γ射线进行辐射处理,分析VM_(1)和VM_(2)材料的田间表现。结果表明,姜黄种根经^(60)Co-γ射线辐射后VM_(1)生长受到明显的抑制,植株的出苗率、株高、叶长、叶宽、地上部分干重、根茎鲜重等指标均显著低于对照(CK)。VM_(2)中辐射处理的抑制作用仍然存在,但抑制效应减弱。适宜剂量辐射对姜黄VM_(2)的姜黄素类成分有促进作用,其中辐射剂量为60 Gy时,姜黄VM_(2)的姜黄素含量较CK显著提高30.7%(P<0.05);在姜黄VM_(2)中,随着辐射剂量的增加,挥发油呈先增加后降低的趋势。^(60)Co-γ射线辐射对姜黄具有诱变作用,其辐射的半致死剂量(LD50)在70~80 Gy之间。本研究结果为姜黄药材的诱变育种提供了参考依据。

^(60)Co-γ射线辐射对4种百合的诱变效应

为了探究^(60)Co-γ射线辐射对百合的诱变效应,以卷丹百合、金百合、湖北百合、岷江百合鳞茎为试验材料,采用不同剂量(0、2、4、6 Gy)^(60)Co-γ射线进行辐射处理,统计分析其辐射后的出苗率、性状表现、生理生化指标及变异状况。结果表明,随着辐射剂量的增加,金百合、湖北百合、岷江百合的出苗率、株高、开花率、产量均较对照降低。卷丹百合在辐射剂量为2 Gy时与对照差异不显著;而辐射剂量为4 Gy时,4个百合品种出苗率与对照相比差异显著;辐射剂量达到6 Gy时,鳞茎均未出苗。2 Gy辐射处理对4个百合品种植株的叶绿素含量影响较小,4 Gy处理时叶绿素含量则下降;所有品种超氧物歧化酶(SOD)活性均先升高后降低,丙二醛(MDA)含量均逐渐增强。随着辐射剂量的增加,卷丹百合的可溶性糖含量先升高后降低,其他品种的可溶性糖含量逐渐增加。金百合、湖北百合、岷江百合适宜辐射剂量分别为2-4 Gy、2 Gy、2 Gy,而卷丹百合在本试验中未找到适宜辐射剂量。本研究为百合的辐射育种提供了一定的技术参考。

曲酸生产菌的^(60)Co-γ射线诱变选育及表征

为了获得高产曲酸菌株,采用不同剂量60Co-γ射线对出发菌株米曲霉进行辐射诱变处理。结果表明,当60Co-γ射线辐射剂量为800Gy时,对出发菌株的诱变效果最好,使突变菌株C8-128的曲酸产量由出发菌株的15·68g/L增加到61·5g/L,产量提高292·2%,经遗传稳定性实验,得出其有良好的遗传稳定性,产酸能力稳定。将筛选出的高产曲酸菌株C8-128通过菌落形态和摇瓶发酵培养特征与亲株进行比较,得出出发菌株经60Co-γ射线辐射诱变后产生的一些特征性变化。

^(60)Co-γ射线对自交系R08和48-2的诱变效应

用3种不同剂量60Co-γ射线辐射处理2个玉米自交系种子,对其诱变后代M1生物学效应及其M3株系主要性状的变异进行了分析。结果表明:①2个玉米自交系M1植株均受到明显的抑制及辐射损伤,具体表现在,株高和穗位高降低,叶面积减小,并且这种抑制损伤效应随着辐射剂量的增加而增大;它们的M1雄穗长和雄穗分枝数均降低;低剂量处理就能引起RO8的穗长和48-2的穗行数在M1代产生较大变化。②诱变后代M3株系各性状出现不同程度的正向突变和负向突变,其中株高、穗位高及叶面积平均值与对照有显著差异的M3株系频率高于主要雄穗及果穗性状,说明这些性状的诱变效果更好;诱变后代各性状的变异幅度和变异系数增大,表明辐射诱变能扩大玉米主要性状的变异谱,拓宽选择范围。此外,在48-2的M3代还获得了2个籽粒颜色发生突变的株系和2个雄性不育突变株系。

^(60)Co-γ射线辐照高粱的生物学效应及适宜诱变剂量的研究

以60Co-γ射线辐照高粱材料,研究M1代种子萌发过程中植株形态及生理指标的影响,并对不同供试材料的适宜诱变剂量进行预测。用300、600、900、1200Gy剂量的60Co-γ射线辐照高粱654、ICSV111/1022和BTx623的干种子,调查了种子的发芽势、发芽率、发芽第12天幼苗生长量、活力指数以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性。结果表明:低剂量辐射(≤300Gy)对高粱种子的发芽势及发芽率有促进作用,剂量>300Gy时,逐渐转化为抑制作用;幼苗生长量、活力指数随着辐射剂量的增大而减小,与辐射剂量间存在显著的负相关关系;SOD、CAT、POD活性则与辐射剂量间存在显著的正相关关系,即随着辐射剂量的增大而增强。研究认为:M1代种子的发芽率、幼苗生长量、活力指数、SOD、CAT、POD活性的变化均可反映高粱材料的辐射诱变效应;不同材料耐受辐照的能力有所差异,ICSV111/1022>654>BTx623。3个高粱材料的适宜辐射诱变剂量差异很大,变幅在300~700Gy之间。

^(60)Co-γ射线辐照百合鳞茎诱变育种研究

以切花"西伯利亚"种球为试材,采用60Co-γ射线辐照处理进行辐射诱变育种试验,研究了不同的诱变剂量对百合种球成活及植株生长发育的影响。结果表明:用60Co-γ射线辐射剂量为5Gy诱变"西伯利亚"种球比较合适。经4、5、6Gy 60Co-γ处理对百合植株的生长和发育出现较明显的辐射损伤,随着辐照剂量的增加,植株成活率、株高、叶片数、花蕾数、开花株率、花径相应减少,而出苗时间则增加,成活率分别为80%、52%、20%。

^(60)Co-γ射线对皖麦50 M_2代农艺及品质性状的诱变效应

用60Co-γ射线辐射皖麦50,对M2代655个单株的农艺及品质性状进行变异分析。结果表明,变异系数排序为,单株粒重>粒数>沉降值>退化小穗数>千粒重>形成时间>稳定时间>湿面筋>蛋白质>硬度指数>穗长>株高>小穗数>出粉率>吸水率>容重,所测16个性状均有变异。农艺性状间、品质性状间相关显著或极显著的较多,农艺性状和品质性状间相关显著或极显著的较少。有8个、5个、4个、3个、2个和1个性状发生变异的单株占总变异株的0.81%、0.4%、0.81%、4.9%、15.5%和77.4%。2个单株籽粒重量和蛋白质含量均发生正向变异。

^60Co-γ射线辐射诱变寇式隐甲藻6号的技术研究

寇氏隐甲藻是产DHA的优良藻种,期望通过60Co-γ射线诱变提高其DHA的产率,实现商业化生产DHA。寇氏隐甲藻(Crypthecodium cohnii 6号)经不同剂量的60Co-γ射线分别辐照诱变,经分离培养获得了不同诱变剂量下藻体的致死率,并对它们的的生长时间、生长速率以及生物量进行了比较,以确定最佳诱变条件。实验结果表明诱变剂量3.0kGy^5.4kGy时,死亡率达到99.999%以上,诱变剂量为1.8kGy的寇氏隐甲藻经培养后生物量最高,并在开始培养后36h就达到最大生长速率,这为进一步研究提供了科学依据。

^(60)Co-γ射线辐照对紫云英生长及利用的影响

为探究^(60)Co-γ射线对紫云英(Astragalus sinicus)种子的诱变效应,明确适合紫云英翻压利用及生长的辐照剂量,本研究以紫云英种子为试验材料,采用不同^(60)Co-γ射线辐照剂量[0(CK)、300、500、700 Gy]处理种子,观察比较紫云英的养分吸收特性、发芽率和田间生长状况。结果表明,辐射处理可提高紫云英盛花期的氮(N)含量,500 Gy处理盛花期N含量最高。在等N投入量下,与CK相比,500 Gy处理的翻压量可减少2063 kg·hm^(−2),便于机械翻压操作。与CK相比,辐照处理的出苗数、株高等多项指标均呈降低趋势,高辐照剂量700 Gy处理的鲜草产量和种子产量均显著降低(P<0.05),500 Gy处理的各项指标与CK最为接近,且相差较小。综上,用500 Gy的^(60)Co-γ射线辐照紫云英种子,提高了单位质量的氮素含量,便于盛花期轻简翻压利用。

^(60)Co-γ射线辐照剂量对蚕豆诱变效应的研究

研究了60Co-γ射线处理蚕豆干种子的诱变效果,结果表明,不同照射剂量对M1生育期、生物学性状、光合生理有明显的影响,随着剂量的增加生育进程逐渐延迟,生育期延长;株高、分枝数、单株荚数、单株粒数、百粒重等呈递减趋势,且变异系数逐渐增大;诱变处理后,叶片叶绿素含量及光合速率变化规律基本相同,即在结荚期前各处理比对照高,结荚期后,各处理比对照低。

^(60)Co-γ射线辐照对真空包装火腿肠低温贮藏品质的影响

为探究^(60)Co-γ射线辐照对真空包装的火腿肠品质的影响并确定较优辐照剂量,分别采用0,1,3,6,9 kGy的^(60)Co-γ射线辐照处理真空包装的火腿肠,于4℃下冷藏60 d。检测储藏期内火腿肠菌落总数、质构、色差、pH值、TBARS值、TVB-N值和感官品质的变化。结果表明,经辐照处理的火腿肠在储藏期内菌落总数均未超过国家标准,辐照剂量越高,抑菌效果越显著;随着储藏时间的延长,火腿肠的硬度值总体呈下降趋势,其中3~6 kGy辐照处理的火腿肠的硬度值最稳定;辐照后各试验组火腿肠的L^(*)初始值无显著变化,a^(*)初始值显著下降,在整个储藏期内3~6 kGy辐照处理的火腿肠的色泽保持最稳定。随着储藏期的延长,pH值逐渐下降,辐照剂量越高,pH值下降速率越小;辐照后火腿肠的TBARS初始值均高于对照组,但储藏结束时3~6 kGy辐照剂量组TBARS值显著低于其他试验组(P<0.05)。储藏过程中,6~9 kGy辐照组能显著抑制TVB-N值上升(P<0.05);辐照后火腿肠产生辐照味,导致感官评价的风味指标评分初始值下降,但能在储藏过程中延缓感官品质的下降。综上,3~6 kGy能最大程度保持火腿肠储藏期内品质稳定。

高剂量^(60)Co-γ射线辐照对紫花苜蓿种子的诱变及致死效应

利用高剂量60Co-γ射线辐照处理紫花苜蓿(Medicago sativa L.)干种子,比较研究不同辐照剂量(1.45、3.75、5.98、7.96、11.90 k Gy)对种子发芽率、幼苗长度、形态的影响。结果表明,高剂量γ射线辐照可以抑制紫花苜蓿种子的萌发,随着辐照剂量的增加,种子发芽率显著降低,当辐照剂量达到11.90 k Gy时,种子发芽率为0,导致种子失活。随着辐照剂量的增加,发芽幼苗长度显著降低,1.45 k Gy照射种子,萌发96 h后,其长度仅为对照的55.00%,7.96 k Gy处理种子的长度只有对照的22.78%。说明高剂量辐照对种子的诱变致畸效果显著增加。