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~(60)Coγ射线辐照毛竹种子的生物学诱变效应
作 者: 王新新
导 师: 周立人;高健
学 校: 安徽农业大学
专 业: 细胞生物学
关键词: 60Coγ射线 毛竹 染色体畸变 细胞骨架 过氧化物酶 RAPD
分类号: S795
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
本研究以毛竹的休眠干种子为试验材料,用6种不同剂量的60Coγ射线对其辐照,较深入地从细胞水平、生化水平和DNA分子水平对其生物学诱变效应进行研究,旨在为毛竹的辐射育种提供技术参考和理论依据,对竹子遗传改良及优良种质的选育具有重要意义。主要研究结果如下:1.利用6种不同剂量的60Coγ射线辐照毛竹种子,研究根尖细胞有丝分裂、染色体畸变及核畸变的结果为:在低于或等于90Gy剂量范围下,γ射线辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有刺激和促进效应;剂量高于90Gy时,γ射线辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂有一定的抑制作用。同时,辐照还能诱发染色体畸变和核畸变,出现染色体桥、落后染色体(团)、游离染色体(团)、染色体断片、染色体粘连、微核、小核、双核、核出芽、核耳和核裂等类型。染色体畸变率、核畸变率与剂量间存在显著的正相关,相关系数分别为0.8875、0.9982。线性方程式分别为Y = 0.0392X - 0.4313,Y = 0.0530X– 0.0783。毛竹根尖细胞染色体畸变率与微核率间也存在着较好的相关性,线性表达式为Y = 0.8836X– 0.4525,相关系数为0.8345,F = 25.22>F0.01。2. 60Coγ射线辐照后的毛竹种子其根尖细胞细胞骨架结构发生改变,主要表现为骨架的粗细和密度不同。在低于60Gy的剂量范围下,细胞骨架与对照组相比,仅是密度稍小,表明60Coγ射线辐照对毛竹细胞骨架影响较小。当剂量达到或高于90Gy时,随着剂量的增加细胞骨架密度逐渐减小,且骨架变得粗短疏松。当剂量高达180 Gy时,骨架的网状结构已被损坏且骨架稀少,说明随着辐照剂量的增加,细胞损伤加剧。3.对不同剂量60Coγ射线辐照的毛竹种子进行过氧化物酶(POD)同工酶检测,结果表明:总体上,γ射线辐照后毛竹的过氧化物酶活性与对照相比有增强,但不同辐照剂量之间还存在一定的差异,主要表现在酶带的宽度和着色程度不同。剂量为30Gy时POD活性明显增强,体现了毛竹在60Coγ射线辐照胁迫下的保护效应。剂量在60Gy到90Gy范围内,POD活性较30Gy时降低,但在120Gy时又明显增强,体现了毛竹在60Coγ射线辐照胁迫下的伤害效应。4.对6种不同剂量的60Coγ射线辐照的毛竹种子进行RAPD分子检测,结果表明:所选80个引物中有4个扩增出差异带,且当剂量高于120Gy时差异更为明显,这说明高剂量γ射线辐照对基因组DNA分子的影响较大。同时,对S1006引物扩增的差异片段回收、测序,结果显示:60Gy和150Gy时扩增出的两条新带,大小均为811bp,且两条带在第376、378和517碱基处存在3处碱基差异。对照组带与180Gy的带相比,其大小分别为1137bp和1179bp,相差42bp,且碱基序列变化较大。表明60Coγ射线辐照能引起基因组DNA碱基序列的改变。将60Gy和150Gy时扩增出的2条新带输入NCBI核酸数据库作BLAST分析,未发现新带与GeneBank中已有序列有较高的同源性。
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全文目录
摘要 3-5 Abstract 5-11 1 文献综述 11-19 1.1 毛竹的辐射诱变和遗传育种研究概况 11-12 1.2 细胞学研究在植物辐射诱变育种中的应用 12-13 1.3 同工酶技术在植物诱变育种中的应用 13-15 1.4 分子标记技术在竹类植物研究中的运用 15-19 1.4.1 DNA 分子标记技术 15-18 1.4.2 RAPD 技术在竹类植物研究中的应用 18-19 2 引言 19-21 2.1 研究的主要内容、目的和意义 19-20 2.1.1 研究内容 19 2.1.2 研究目的和意义 19-20 2.2 研究采用的技术路线 20-21 3 材料与方法 21-28 3.1 毛竹的细胞学研究 21-22 3.1.1 试验材料 21 3.1.2 设备、仪器及试剂 21 3.1.3 试验方法 21-22 3.2 毛竹的细胞骨架研究 22-23 3.2.1 试验材料 22 3.2.2 设备、仪器及试剂 22 3.2.3 试验方法 22-23 3.3 毛竹的过氧化物酶同工酶研究 23-24 3.3.1 试验材料 23 3.3.2 设备、仪器及试剂 23 3.3.3 试验方法 23-24 3.4 毛竹的RAPD 分子标记研究 24-28 3.4.1 试验材料 24 3.4.2 设备、仪器及试剂 24 3.4.3 试验方法 24-28 4 结果与分析 28-40 4.1 不同剂量~(60)Co γ射线辐照对毛竹胚根生长的影响 28-29 4.2 毛竹的细胞学研究 29-34 4.2.1 ~(60)Co γ射线辐照对毛竹根尖细胞有丝分裂的影响 29-30 4.2.2 ~(60)Co γ射线辐照对毛竹根尖细胞细胞核的影响 30-31 4.2.3 ~(60)Co γ射线辐照对毛竹根尖细胞染色体的影响 31-34 4.2.4 ~(60)Co γ射线辐照对毛竹根尖细胞细胞骨架的影响 34 4.3 毛竹的过氧化物酶同工酶分析 34-36 4.4 毛竹的RAPD 分子标记研究 36-40 4.4.1 毛竹总基因组DNA的提取 36-37 4.4.2 RAPD分析 37 4.4.3 特异片段的回收、克隆和测序 37-40 5 讨论 40-43 5.1 ~(60)Co γ射线辐照对毛竹种子生长及其根尖细胞有丝分裂的影响 40 5.2 ~(60)Co γ射线辐照诱发毛竹根尖细胞染色体畸变和核畸变 40-41 5.3 ~(60)Co γ射线辐照对毛竹根尖细胞细胞骨架影响 41 5.4 ~(60)Co γ射线辐照诱发毛竹过氧化物酶同工酶变异 41-42 5.5 ~(60)Co γ射线辐照诱发毛竹基因组DNA 分子变异 42-43 6 结论 43-45 参考文献 45-52 附录A 52-59 致谢 59-60 个人简介 60
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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林树种 > 竹
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