H~+、N~+、Ar~+注入对啤酒酵母存活率的影响及SEM和ESR研究

研究了H+ 、N+ 、Ar+ 低能离子注入酵母菌剂量对存活率的影响 ;离子注入对酵母细胞的刻蚀损伤作用和离子注入后对细胞内自由基产生的影响。结果表明 :酵母的存活率随着注入剂量的增加而减少 ,离子注入对其存活率影响程度是H+ >N+ >Ar+ ,其半致死剂量分别是 2 .1× 10 1 4 ions cm2 ,5 .5× 10 1 4 ions cm2 ,6 .8× 10 1 4 ions cm2 。随着离子注入剂量的增加对酵母细胞的损伤和刻蚀作用逐渐增大 ,刻蚀损伤作用具有不均匀性 ;离子注入后酵母细胞内自由基产额明显增加 ,随着注入剂量的增大 ,自由基的强度也增大 ,逐渐呈饱和趋势     

离子注入麦角甾醇酵母选育研究

用10 keV、剂量为2.6×1013N+/cm2～8.0×1014N+/cm2的氮离子注入产麦角甾醇酵母,可产生可遗传的变异.离子注入产麦角甾醇酵母的存活率与注入剂量呈负相关,在存活率为25%～45%,即注入剂量为1.3～2.3×1014N+/cm2时菌种有较高的正变率.最终筛选到的高产菌株YA1和YA2,麦角甾醇得率较出发菌株分别提高了60%和55%.经复筛及传代实验表明高产菌株遗传性能稳定.     

N+离子注入对干旱胁迫条件下甘草幼苗的SOD酶和CAT酶活性及丙二醛含量的影响

以低能氮离子束为诱变源,对甘草种进行注入处理后,以萌发的幼苗为材料对其在干旱胁迫条件下保护酶活性及MDA含量变化进行研究.结果表明注入后甘草种的存活率呈现马鞍形曲线变化,其中在4.1×1016N+/cm2剂量处达到鞍点,在剂量4.6×1016N+/cm2处存活率高于对照.在干旱胁迫下,随着胁迫时间的延长,离子束注入后萌发的幼苗MDA含量明显低于对照.酶活结果显示,在干旱胁迫后期,剂量4.6×1016N+/cm2处理后的甘草幼苗SOD和CAT酶活性都高于对照,说明该注入剂量处理甘草种有助于提高甘草幼苗的抗旱性能,SOD同工酶结果也证明该剂量的离子注入对干旱胁迫下同工酶谱带有所影响.     

N+注入选育产蛋白酶益生菌及其生物学效应研究

试验研究了N+注入选育产蛋白酶益生菌及其生物学效应.经N+反复注入诱变筛选,突变高产菌株的酶活由出发菌株的75.8IU.g-1提高到631.6IU.g-1;利用中心组合设计原理摸索出了突变菌株最佳产酶条件即麸皮24.83%,豆粕23.68%,水50%,硫酸铵1.49%,发酵温度30℃,发酵时间66h,培养基pH 5.5.生物学效应研究发现真空处理对活细胞有明显伤害;孢子存活率先是随着注入剂量加大而迅速降低,当注入剂量加大到50×2.6×1013 ions/cm2时存活率出现平缓回升,注入剂量超过100×2.6×1013ions/cm2时存活率又再次开始下降;注入剂量越大,孢子突变率越高,中等注入剂量30×2.6×1013N+/cm3～80×2.6×1013N+/cm2可引起较高的正突变率;ESR谱研究结果表明,N+注入前和注入后都有自由基ESR波谱单一峰,随着注入剂量的增大,孢子内的自由基ESR波谱的强度也逐渐增大;SEM观察发现,未经N+注入的孢子较为完整、饱满且表面光滑,而经注入后的孢子表面粗糙,可见明显的刻蚀损伤和破壁现象,并且注入剂量越大,伤痕也越深宽.试验结果提示N+注入是一种有效的动物益生菌选育方法.     

氮离子注入彩棉种子引起M1代的变化

不同剂量低能氮离子注入彩色棉种子,发芽率随剂量增大呈现出马鞍形曲线;对M1代主要经济性状测定,铃重、衣分、马克隆值有明显变异,在12×1016 N+/cm2剂量下改良效果较好,但离子注入对纤维长度和纤维强度以负影响为主;处理组POD酶和CAT酶活性都较对照组增高.     

低能离子束诱变选育阿魏菇多糖高产菌株

利用低能离子注入,对阿魏菇菌丝体细胞采用在15Kev的注入能量下注入不同的剂量,经斜面培养,液体发酵后,通过初筛、复筛后,确定了最佳注入剂量9×1014N+/cm2.并筛选出一株多糖高产菌株GC-1.其多糖含量较对照提高了35%.     

N+离子注入对大豆种子活力及其幼苗的抗氧化酶活性影响

本文研究了用25keV N+注入丰豆103的种子后,N+离子对其种子的活力及子叶伸展后48小时和96小时的幼苗内蛋白质含量、谷胱甘肽巯基转移酶(GSH-Ts)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)、抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)活性的影响.结果表明当N+注量在2.6×1016N+/cm2～5.2×1016N+/cm2时,种子的发芽率、发芽指数、活力指数都明显提高;幼苗的可溶性蛋白含量高于对照.在6.5×1016N+/cm2～10.4×1016N+/cm2注量时,幼苗的可溶性蛋白含量低于对照,96小时幼苗可溶性蛋白的含量高于48小时,说明辐射引起的损伤可随生长时间的增加而有所恢复.高注量可引起幼苗内一些抗氧化酶活性的升高,且随注量的增加酶的活性升高也越明显,96小时幼苗的GSH-Px和ASA-POD活性高于48小时幼苗,GSH-Ts活性略有下降.而低注量(1.3×1016N+/cm2～5.2×1016N+/cm2)的上述酶指标升幅不大.说明经N+离子处理后可通过诱导这些抗氧化酶活性的升高起到减轻伤害的作用.     

低能N+离子束注入对不同染色体组倍性水稻幼苗期生理特性的影响

以2份水稻二倍体及其相应的同源四倍体为试验材料,采用3种不同剂量的低能N+离子束对其种胚进行注入处理,对其出芽率、成苗率以及幼苗期5种主要生理指标:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和可溶性糖进行初步测定。结果表明:随着辐射剂量的增加,试验材料的出芽率和成苗率均呈下降趋势,在最高剂量处理条件下(5.0×1017N+/cm2)试验材料的出芽率、成苗率与对照相比差异达极显著水平(P<0.01)。二倍体材料幼苗SOD、POD、CAT的活性均呈先上升后下降的趋势,并在3.0×1017N+/cm2的剂量下达到最高,而四倍体材料幼苗SOD、POD、CAT的活性则呈先上升后下降再上升的趋势,并在1.0×1017N+/cm2的剂量下达到最高。二倍体材料幼苗MDA含量的变化呈先下降再上升的趋势;四倍体材料幼苗MDA含量的变化呈先下降后上升再下降的趋势。两种染色体组倍性水稻材料中可溶性糖含量在各处理组间差异不是特别显著,但均低于空白对照组。由此可见,不同剂量的低能N+离子束会对试验材料的出芽率、成苗率以及幼苗期的主要生理特性产生显著的影响,且不同染色体组倍性材料间也存在一定的差异。     

拟南芥(Arabidopsis thaliana)氮、碳离子注入诱变效应分析

采用N +、C +离子注入拟南芥 (Arabidopsisthaliana)种子 ,统计了种子的发芽指数 (发芽率和发芽势 ) ;用改良的RAPD技术对N+离子注入种子植株的DNA进行11个引物的随机片段多态性扩增。结果表明 ,合适剂量的N+、C+离子注入可使种子发芽率提高 ,两种离子注入种子的发芽率峰值 (分别为92.3 %和74.4 % )都在5×1014ions/cm2;分析N +离子注入材料发现 ,在1×1013 -1×1016ions/cm2剂量范围内 ,基因组DNA的变异率与发芽指数的变化趋势基本一致 ,变异率峰值 (9.0 % )在1×1015 ions/cm2。结果提示 ,分析低能N+离子诱变效应的最佳注入剂量在1×1014-5×1015 ions/cm2。对N+、C+离子注入的比较发现 ,一定范围内同等剂量C+离子注入的诱变率高于N +离子注入     

离子束注入技术筛选灰树花多糖产生菌的研究

本文用20×1013ion/cm2～100×1013ion/cm2剂量的N+离子注入灰树花菌,设5个处理,0处理为对照,观测菌丝长势、菌丝长速、纤维素酶活、菌丝生长量、多糖含量探讨离子注入的效应与影响。结果表明,适宜剂量的离子注入促进生长、增加纤维素酶活和产物积累,灰色关联分析得到离子注入的最适剂量为40×1013ion/cm2～60×1013ion/cm2;并用纸层析和GC法对离子注入处理和对照菌的产物进行比较鉴定,结果显示多糖性质与结构一致。     

不同离子剂量介导外源薄荷全DNA转化对拟南芥菜生长发育的影响

在离子束介导外源全DNA转化中,外源DNA包含有供体的所有遗传信息,对受体的影响是多方面的,因此转化效果无法用统一的转化率来衡量,这也增加了转化过程中最佳转化条件的选择难度。本论文的主要工作是根据不同离子剂量介导外源全DNA转化的拟南芥菜在遗传和生理上的变化选择合适的转化剂量。剂量实验结果表明:拟南芥菜种子的剂量-存活率曲线为"马鞍型",在"鞍桥"上选择0.5×1017ions/cm2、1.5×1017ions/cm2和2.5×1017ions/cm2三个有代表性的剂量介导薄荷全DNA转化拟南芥菜,三个转化当代群体的出芽、成苗长势以及表型变异情况有明显的不同,综合分析表明:1.5×1017ions/cm2为离子束介导外源全DNA转化拟南芥菜的合适剂量。     

低能氮离子注入同源四倍体水稻的生物学效应

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻进行注入处理后,对其生物学效应进行了研究。研究结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感。在注入离子剂量为3×1017N+/cm2时,同源四倍体水稻所受到的损伤比二倍体水稻所受到的损伤更严重。4份同源四倍体水稻(即IR36(4)、IR28(4)、紫血稻(4)、明恢63(4))的成苗率分别是2.0%、3.5%、3.0%和4.0%,致死率非常高。在同样条件下,4份相应的二倍体水稻(即IR36(2)、IR28(2)、紫血稻(2)、明恢63(2))的成苗率分别是33.0%、31.5%、29.0%和24.5%,致死率也比较高。在经过注入处理后的当代群体内,4份同源四倍体水稻的平均变异频率为32.5%,而4份相应的二倍体水稻的平均变异频率为9.5%。在同源四倍体水稻IR36(4)和IR28(4)的变异群体内分别发现22株和14株结实率均达到75.0%以上的单株,其中在IR36(4)群体内有1单株的结实率高达91.89%;在紫血稻(4)的变异群体内发现2株具有双胚苗性状的单株;在二倍体水稻明恢63(2)的变异群体内发现1株具有红心米性状的单株。在第二代群体中,除了叶鞘变异和米质变异这两个变异性状能稳定遗传之外,其它变异性状在群体内都发生了明显的性状分离现象。同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。     

重离子及电子辐照沙打旺(Astragalus Adsurgens Pall)干种子的辐射生物学效应

本文采用80MeV/u12C6+和50keV的电子辐照沙打旺干种子,研究沙打旺干种子不同注量的辐照生物学效应,检测其生理生化指标。结果表明:无论是碳离子辐照还是电子辐照,发芽势都随注量的增加先升高后降低,发芽率都随注量增加逐渐降低。其次,碳离子辐照样品,其超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性变化随注量增加先升高后降低,即存在一个峰值,过氧化氢酶(CAT)在高于5×106ions/cm2注量的离子辐照中其活性基本不发生变化;不同注量的电子辐照,样品的CAT、SOD、GSH-Px活性都是先升高后降低。第三,无论是碳离子辐照还是电子辐照样品的谷胱甘肽(GSH)含量变化不显著,与注量的变化没有明显的相关性。总而言之,本工作发现碳离子及电子辐照样品,其多个生理生化指标均随注量的增加呈先升高后降低的趋势,但GSH变化对碳离子或电子辐照都不敏感。     

播种量和施氮量对垄沟覆膜栽培冬小麦花后生理性状的影响

为协调冬小麦个体与群体间的关系,充分发挥旱作条件下垄沟栽培优势,以冬小麦品种小偃22为材料,采用二元二次正交旋转组合设计,通过田间试验研究了垄下集中施肥、垄上覆膜、膜际种植模式下播种量和施氮量对冬小麦花后生理性状的影响.结果表明： 花后叶面积指数、旗叶叶绿素含量和净光合速率均随施氮量的增加而增加.灌浆前中期叶面积指数随播种量的增加呈先增后稳的趋势;灌浆后期叶面积指数随播种量的增加而降低.随播种量的增加,旗叶的叶绿素含量和净光合速率降低,单株产量呈先减少后增加的趋势.适宜的播种量可以协调个体与群体间的矛盾,而适量增施氮肥有利于花后小麦生理性状的改善和产量的提高.在供试条件下,小偃22在播种量112.5 kg·hm-2与施氮量180～222 kg N·hm-2配置时,个体与群体的关系比较协调,花后叶面积指数较高,群体结构适宜,而且旗叶叶绿素含量、净光合速率和单茎产量较高,能获得高产.     

低能离子注入木聚糖酶产生菌黑曲霉(Aspergillus Niger)育种中参数的优化

本文对离子束技术的注入工艺和在不同能量下的不同注入剂量下黑曲霉的存活率和突变率进行了研究,目的是为了找到恰当的注入工艺和良好的注入参数,使诱变达到较好的效果。结果发现:当注入离子为氮离子时,在10keV的能量下注入剂量为5.2×1014ions/cm2和1.56×1015ions/cm2时,诱变效果较好。在这注入条件下,通过培养基优化,使木聚糖酶酶活达到600IU/ml。     

盐胁迫下构树幼苗各器官中K+、Ca2+、Na+和Cl-含量分布及吸收特征

将当年生构树幼苗置于含有不同浓度（04、1、2、3、4 g·kg^-1）NaCl的土壤中,研究其生物量积累、叶片细胞质膜透性和K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-等离子的吸收、分布及运输,并观察盐害症状.结果表明：构树幼苗的叶片质膜透性随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长而升高,根冠比随NaCl浓度的升高而增加,大于3 g·kg^-1的土壤盐胁迫对构树叶片的质膜透性及植株的生物量积累影响显著.构树幼苗各器官中Na⁺和Cl^-含量随土壤NaCl浓度升高而显著增加,K⁺和Ca²⁺则随之降低,叶片各离子含量均明显高于根和茎.说明盐胁迫影响根系对K⁺和Ca²⁺的吸收,并抑制了它们向地上部分的选择性运输,使叶和茎的K⁺和Ca²⁺含量下降.构树通过吸收积累Na⁺和Cl^-抵御土壤盐分带来的渗透胁迫,但过量的Na⁺和Cl^-积累会造成单盐毒害.作为抗盐性较高的非盐生植物,构树地上部分的拒盐作用不显著.     

盐胁迫下构树幼苗各器官中K+、Ca2+、Na+和Cl-含量分布及吸收特征

将当年生构树幼苗置于含有不同浓度（04、1、2、3、4 g·kg^-1）NaCl的土壤中,研究其生物量积累、叶片细胞质膜透性和K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-等离子的吸收、分布及运输,并观察盐害症状.结果表明：构树幼苗的叶片质膜透性随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长而升高,根冠比随NaCl浓度的升高而增加,大于3 g·kg^-1的土壤盐胁迫对构树叶片的质膜透性及植株的生物量积累影响显著.构树幼苗各器官中Na⁺和Cl^-含量随土壤NaCl浓度升高而显著增加,K⁺和Ca²⁺则随之降低,叶片各离子含量均明显高于根和茎.说明盐胁迫影响根系对K⁺和Ca²⁺的吸收,并抑制了它们向地上部分的选择性运输,使叶和茎的K⁺和Ca²⁺含量下降.构树通过吸收积累Na⁺和Cl^-抵御土壤盐分带来的渗透胁迫,但过量的Na⁺和Cl^-积累会造成单盐毒害.作为抗盐性较高的非盐生植物,构树地上部分的拒盐作用不显著.     

施用坡缕石对黄绵土中尿素氮的挥发和淋溶损失的影响

通过室内模拟试验,采用吸收法和土柱淋溶法研究了施用坡缕石对黄绵土中尿素氮的挥发和淋溶的影响.结果表明：施用坡缕石+尿素处理能降低尿素氨挥发高峰期的挥发速率,比单施尿素处理的氨挥发损失减少了13.6%～15.0%.坡缕石施用量为0.3和0.6 g·kg^-1时,降低了NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋溶速率,无机氮淋溶损失比单施尿素处理分别减少13.7%和13.6%;而坡缕石施用量为0.9 g·kg^-1时,加快了NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋溶速率,无机氮淋溶损失比单施尿素处理增加了6.1%.施用低量（0.3 g·kg^-1）坡缕石+尿素处理土壤的NH₄⁺-N含量比单施尿素处理提高了0.20 mg·kg^-1,而施用高量（0.9 g·kg^-1）坡缕石+尿素处理土壤的NH₄⁺-N含量比单施尿素处理降低了0.42 mg·kg^-1;施用坡缕石+尿素处理土壤的NO₃^--N含量比单施尿素处理增加1.24～2.52 mg·kg^-1.表明施用坡缕石能减少土壤中尿素氨的挥发损失,在一定用量范围内能降低NH₄⁺-N和NO₃^--N的淋失,提高土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量.     

盐胁迫对桑树幼苗生长、叶片水分状况和离子分布的影响

以黑龙江省两个桑树品种（秋雨桑和泰来桑）为试验材料,研究了不同盐浓度下桑树幼苗生长、叶片水分关系和不同器官中离子的分布.结果表明：盐胁迫明显降低了桑树幼苗的植株高度和每株干物质量,且对新生叶片干质量的影响大于老叶片.随着盐胁迫的加重,两个品种桑树的叶片水势、渗透势、压力势和相对含水量明显下降,根、茎中Na⁺浓度明显增加,当外界NaCl浓度达到或超过150 mmol·L^-1时,各器官中Na⁺浓度达到饱和.盐胁迫明显降低了两个品种桑树根、茎和叶片中K⁺ 和 Ca²⁺浓度,以及茎和叶片中Mg²⁺浓度,而对根中Mg²⁺浓度影响不大.Na⁺在根、茎和老叶中的区域化分布是两个品种桑树生长过程中表现出耐盐性的机理之一,而盐胁迫使叶片中的Ca²⁺、K⁺和Mg²⁺浓度降低,导致植株体内的离子亏缺,从而限制了植株的生长.