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上篇 电离辐射的植物学效应3

第1章 电离辐射植物效应研究进展3

1.1 辐射诱变育种在观赏植物上的应用及特点3

1.1.1 应用电离辐射诱变育种的观赏植物种类3

1.1.2 诱变的辐射剂量10

1.1.3 辐射诱变方法与技术的发展14

1.2 植物突变遗传资源分析与鉴定研究进展15

1.2.1 植物突变遗传资源的分析与鉴定技术的内容15

1.2.2 突变遗传资源分析鉴定的各标记技术的比较20

1.2.3 突变遗传资源分析鉴定的各标记技术存在问题及应用前景21

1.3 观赏植物组培与辐射结合育种研究进展22

1.3.1 组培与辐射诱变结合育种优点22

1.3.2 电离辐射诱变育种结合离体培养的方式及特点22

1.3.3 诱变育种与组织培养结合应用前景25

1.4 植物理化复合诱变育种技术研究进展26

1.4.1 复合诱变育种概念和类型27

1.4.2 复合诱变育种研究特点及趋势30

1.4.3 复合诱变育种存在问题及建议31

1.5 观赏植物电离辐射诱变育种存在问题及发展展望32

第2章 辐射对植物生长的影响34

2.1 辐射对植物种子发芽的影响34

2.1.1 电子束辐照鸡冠花对种子发芽的影响35

2.1.2 电子束辐照羽衣甘蓝对种子发芽的影响36

2.2 辐射对植物生长发育的影响37

2.2.1 辐照鸡冠花种子对植株生长的影响37

2.2.2 辐照羽衣甘蓝种子对植物生长发育的影响38

2.3 辐照鳞茎或球茎对植物生长发育的影响38

2.3.1 60Co-γ射线辐照对唐菖蒲生长发育的影响39

2.3.2 辐照对百合生长发育的影响44

2.4 电离辐射对植物组织培养中植物生长的影响47

2.4.1 60Co-γ射线辐照百合鳞茎后组织培养不同阶段辐射效应48

2.4.2 X射线急性和慢性辐照对东方百合不定芽辐射生物学效应研究52

2.4.3 60Co-γ射线急性辐照对东方百合不定芽的辐射生物学效应研究54

2.4.4 百合60Co-γ射线急性辐射和NaCl复合处理对不定芽增殖的影响56

第3章 辐射对植物形态结构的影响59

3.1 快中子辐照唐菖蒲球茎对其表面形态的影响59

3.2 电子束辐射唐菖蒲球茎对其M1代叶片形态的影响61

3.3 电子束辐射羽衣甘蓝种子对叶片解剖结构的影响62

3.4 电子束辐射唐菖蒲球茎对其M0代植株花粉粒形态的影响63

第4章 辐射对植物生理生化特性的影响66

4.1 辐射对植物MDA含量及膜脂过氧化的影响66

4.1.1 中子辐照观赏羽衣甘蓝种子对幼苗叶片MDA含量及质膜透性的影响66

4.1.2 60Co-γ急性辐照对东方百合不定芽的MDA含量及质膜透性的影响67

4.2 辐照对植物抗氧化酶活性的影响68

4.2.1 60Co-γ射线辐照百合鳞片对其组培中增殖阶段抗氧化酶活性的影响68

4.2.2 X射线急性辐照东方百合不定芽的SOD和CAT酶活性70

4.2.3 X射线慢性辐照对东方百合不定芽酶活性的影响71

4.3 辐照对植物同工酶酶谱的影响72

4.3.1 电子束辐照唐菖蒲‘超级玫瑰’对M1代花粉酯酶同工酶的影响和SDS-PAGE电泳观察73

4.3.2 60Co-γ射线辐照对百合增殖芽POD同工酶酶谱的影响75

4.4 辐射对植物叶绿素含量及光合作用的影响79

4.4.1 电子束辐射对唐菖蒲光合作用的影响79

4.4.2 电子束辐射对唐菖蒲叶绿素含量的影响80

4.4.3 电子束辐射羽衣甘蓝‘红鸥’干种子对叶绿素含量的影响81

4.4.4 60Co-γ射线辐照对百合生根芽叶绿素含量的影响82

第5章 辐射对植物细胞学的影响83

5.1 60Co-γ射线辐照对百合鳞片芽根尖细胞学效应的影响84

5.1.1 辐射剂量对鳞片芽根尖细胞有丝分裂的影响84

5.1.2 辐射剂量对鳞片芽根尖细胞畸变情况的影响85

5.1.3 对形态异常芽根尖细胞有丝分裂情况观察85

5.2 电子束辐照唐菖蒲‘超级玫瑰’对M0代花粉发育的影响87

5.2.1 唐菖蒲‘超级玫瑰’M0代花粉母细胞减数分裂行为观察88

5.2.2 唐菖蒲‘超级玫瑰’M0代花粉母细胞减数分裂的畸变类型及频率统计89

第6章 辐射诱发植物变异类型与特点90

6.1 个体水平上的变异91

6.1.1 离子束注入鸡冠花处理植株开花性状变异91

6.1.2 60Co-γ射线辐照唐菖蒲植株当代（M1）变异情况92

6.1.3 60Co-γ射线辐照对百合生根芽变异的影响94

6.2 生理生化水平上的变异95

6.2.1 唐菖蒲两变异株的同工酶及SDS-PAGE的比较分析95

6.2.2 60Co-γ射线急性辐照百合耐盐突变率及同工酶电泳分析100

6.2.3 X射线慢性辐照百合耐盐突变率及同工酶电泳分析103

6.2.4 X射线急性辐照百合耐盐突变率及同工酶电泳分析106

第7章 影响植物辐射生物效应的因素110

7.1 植物辐射敏感性110

7.1.1 植物辐射敏感性表现的一般规律110

7.1.2 植物辐射敏感性评价指标111

7.1.3 植物辐射敏感性实例113

7.1.4 植物辐射诱变育种适宜剂量预测122

7.2 影响植物辐射生物效应的外因124

7.2.1 影响植物辐射生物效应外因的一般规律124

7.2.2 GA对一串红干种子的辐射保护作用125

第8章 观赏植物辐射诱变育种的方法和技术128

8.1 观赏植物辐射诱变育种的特点128

8.1.1 提高植物的变异率，扩大变异范围128

8.1.2 改良品种单一性状，并保持其他优良性状基本不变128

8.1.3 诱变引起的变异稳定快，育种年限短128

8.1.4 能改变植物的育性，促进远缘杂交成功129

8.2 辐射诱变材料的选择129

8.2.1 诱变材料选择的原则129

8.2.2 辐照材料的类型129

8.3 辐射诱变源、剂量和辐照方法的选择130

8.3.1 辐射诱变源的选择原则130

8.3.2 辐射剂量和剂量率的选择原则131

8.4 辐射后代突变体的培育与分离131

8.5 辐射后代突变体的鉴定131

8.5.1 形态学鉴定132

8.5.2 细胞学鉴定132

8.5.3 生物化学鉴定132

8.5.4 分子鉴定132

8.6 辐射诱变育种选育程序132

8.6.1 以种子为辐射处理材料者133

8.6.2 以花粉为辐射材料者133

8.6.3 以营养器官（接穗、插条、种块、种球等）为辐射对象者133

8.6.4 以组织培养中材料为辐射对象者134

下篇 电离辐射的微生物学效应137

第9章 快中子及γ辐照对萎缩芽孢杆菌的灭菌效应137

9.1 快中子辐照对萎缩芽孢杆菌的灭菌效应138

9.1.1 快中子辐照源138

9.1.2 样品的制备139

9.1.3 中子辐照对萎缩芽孢杆菌的灭菌效果139

9.1.4 中子辐射剂量率对芽孢的灭菌影响140

9.1.5 温度对中子辐照灭菌的影响140

9.1.6 不同菌体状态对中子辐照灭菌的影响141

9.1.7 关于中子辐射剂量的确定141

9.2 γ射线对萎缩芽孢杆菌的灭菌效果142

9.2.1 60Co-γ辐照源142

9.2.2 γ射线对芽孢的灭菌效果143

9.2.3 γ射线剂量率对灭菌的影响143

9.2.4 辐照环境温度对γ射线灭菌的影响144

9.2.5 γ辐照对萎缩芽孢杆菌营养体的损伤145

9.3 相关问题分析146

9.3.1 γ射线和中子辐照灭菌效果比较146

9.3.2 辐射剂量率对灭菌效果的影响146

9.3.3 辐照温度对灭菌效果的影响147

第10章 中子及γ辐照的DNA双链断裂效应148

10.1 电离辐射的DNA损伤及DNA双链断裂的分析方法148

10.1.1 电离辐射的DNA损伤148

10.1.2 DNA DSBs的检测方法149

10.1.3 DSBs的分析方法151

10.2 快中子的萎缩芽孢杆菌DNA双链断裂效应153

10.2.1 样品处理153

10.2.2 中子剂量对DSBs的影响154

10.2.3 中子剂量率对DSBs的影响156

10.3 γ辐照的萎缩芽孢杆菌DNA双链断裂效应157

10.4 相关问题分析159

10.4.1 脉冲场电泳的选择159

10.4.2 DSBs的分布及簇损伤160

10.4.3 DSBs评估指标的选择160

10.4.4 中子的剂量效应比较161

10.4.5 中子的剂量率效应比较161

10.4.6 中子对原核生物的损伤效应及机理研究161

第11章 短小芽孢杆菌E601传代和中子辐照后的菌落形态变化163

11.1 原始菌落传代过程中的形态变化163

11.1.1 原始菌落的形态163

11.1.2 半透明菌落传代情况164

11.1.3 不透明菌落传代情况164

11.2 中子辐照对菌落形态的影响166

11.2.1 中子一次辐照对菌落形态的影响166

11.2.2 中子二次辐照对菌落形态的影响167

第12章 SOD对γ辐照萎缩芽孢杆菌的保护和修复效应168

12.1 外源SOD对γ辐照萎缩芽孢杆菌的保护效应169

12.1.1 外源SOD对萎缩芽孢杆菌存活率的影响169

12.1.2 外源SOD对辐照后萎缩芽孢杆菌胞内SOD酶活性的影响170

12.1.3 外源SOD对γ射线照射萎缩芽孢杆菌DSBs影响172

12.2 外源SOD对γ辐照萎缩芽孢杆菌的修复效应172

12.2.1 外源SOD对γ辐照后菌体存活率的影响173

12.2.2 外源SOD对γ辐照后萎缩芽孢杆菌胞内SOD酶活性的影响173

12.2.3 外源SOD对γ辐照后萎缩芽孢杆菌DSBs的效应174

12.3 外源SOD的保护与修复效应比较175

第13章 强辐射灭菌生物安全性初步研究177

13.1 芽孢杆菌的辐射耐受性变化177

13.1.1 中子二次辐射剂量对芽孢辐射耐受性的影响178

13.1.2 γ射线二次辐射剂量对芽孢辐射耐受性的影响178

13.2 辐照后的萎缩芽孢杆菌毒性变化180

13.2.1 对照组各指标情况181

13.2.2 不同剂量的中子辐照对萎缩芽孢杆菌毒性影响182

13.2.3 中子二次辐射对萎缩芽孢杆菌毒性影响183

13.2.4 低、中、高不同剂量的γ射线辐射对萎缩芽孢杆菌的毒性影响184

第14章 功能微生物辐射诱变育种技术186

14.1 中子辐照对短小芽孢杆菌产木聚糖酶的影响187

14.2 γ射线和中子辐照对萎缩芽孢杆菌产纤维素酶的影响188

14.2.1 γ射线辐照萎缩芽孢杆菌产纤维素酶的变异188

14.2.2 中子辐照萎缩芽孢杆菌产纤维素酶的变异189

14.3 γ射线和中子辐照对萎缩芽孢杆菌产淀粉酶的影响190

14.3.1 γ射线对萎缩芽孢杆菌产淀粉酶的影响190

14.3.2 中子辐照对萎缩芽孢杆菌产淀粉酶的影响191

14.4 高产酶菌株特性192

14.4.1 产酶特性192

14.4.2 高产菌株的遗传稳定性193

14.5 高辐照耐受性的萎缩芽孢杆菌194

14.5.1 耐辐射株对中子辐照的抗性194

14.5.2 耐辐射株对脉冲X射线辐照的抗性194

14.5.3 耐辐射株对紫外线的抗性195

14.6 脉冲X射线辐照诱变及梯度胁迫诱导筛选高耐Sr2＋微生物菌株196

14.6.1 不同剂量脉冲X射线辐射酵母菌后的扫描电镜分析196

14.6.2 酵母菌的Sr2＋耐受驯化及分析197

14.6.3 脉冲X射线辐照、梯度Sr2＋胁迫诱导驯化后酵母菌红外特征分析198

14.6.4 脉冲X射线辐照、梯度Sr2＋胁迫诱导驯化后酵母菌的生长特性分析200

参考文献201

附图213