~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.

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。