重離子束作為一種新興的輻射誘變源,具有生物誘變作用強、誘發(fā)突變譜廣、突變率高、DNA損傷修復率低等優(yōu)點,已經(jīng)成為植物品種改良的重要手段。通過重離子輻射誘變的突變體除了直接或間接用于植物品種的改良之外,一些具有重要突變性狀的突變體也可用于基因功能的研究,成為正向遺傳學的重要研究手段,推動了功能基因組學的研究。浮萍生長速度快、淀粉含量高,是一種極具有應用前景的淀粉類能源植物。本研究以浮萍為研究對象,利用蘭州重離子加速器輻照終端誘變浮萍愈傷,建立浮萍重離子輻射誘變突變體庫,在此基礎上利用淀粉染色和淀粉含量測定等方法篩選高淀粉突變體。隨后對高淀粉突變體進行機制解析,測定其淀粉含量、淀粉粒大小及數(shù)目、最大光化學效率和葉綠素含量等生理指標。隨后對高淀粉突變體進行了轉錄組測序分析,揭示重離子輻射誘變高淀粉突變體分子機制,以期為浮萍重離子輻射誘變育種奠定基礎,同時提供高淀粉浮萍新種質。取得主要結果如下:（1）浮萍重離子誘變條件優(yōu)化結果顯示,隨著輻照劑量的增加,浮萍愈傷的致死率提高,20 Gy以下,浮萍愈傷致死率較低,其半致死輻照劑量在50 Gy左右。此外,重離子輻射誘變后的浮萍再生植株出現(xiàn)葉片變大、葉... 

【文章來源】：西華師范大學四川省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

擬南芥淀粉代謝途徑Figure1-1Arabidopsisstarchmetabolismpathway植物在白天通過光合作用合成淀粉的速率大于降解淀粉的速率，淀粉積累；

前言10失效，導致淀粉粒與淀粉酶接觸降解。浮萍淀粉的合成和降解都影響浮萍淀粉的積累，促進浮萍淀粉的合成和抑制浮萍淀粉的降解都是增加浮萍淀粉積累的途徑。1.5重離子輻照生物育種1.5.1重離子束與重離子加速器概述重離子被定義為質量數(shù)大于4的帶電粒子，既可以存在于太空中，也可以利用地面加速器將中性原子剝離掉部分或全部核外電子后加速而成[80]。空間重離子的能量較高，一般每核子在GeV量級甚至更高；而地面上利用加速器獲得的重離子，能量范圍很寬，可以從keV量級到GeV量級[80]。其中用于粒子注入的重離子是超低能重離子，它的總能量小于或等于100KeV[81]。重離子束是指一束具有明顯能量的重帶電粒子，載帶電荷是重離子束的最基本特征[81]。重離子束有許多參數(shù)，包括不同種類（即離子質量數(shù)不同）、不同電荷態(tài)（即原子被剝離的電子數(shù)不同）、不同注量（即單位面積上進入的離子數(shù)不同）、不同流強（即單位時間、單位面積上進入的離子數(shù)不同）、不同劑量（即單位質量中吸收的能量不同）、不同劑量率（即單位質量、單位時間內吸收的能量不同）等[81]。采用不同參數(shù)的重離子束對生物進行不同的處理，有可能獲得多種不同類型的有價值的突變體，擴大生物種質資源庫。圖1-2中科院近代物理研究所蘭州重離子加速器Figure1-2HIRFLofInstituteofModernPhysics,ChineseAcademyofSciences隨著重離子物理研究的發(fā)展，世界各國紛紛開始關注重離子加速器的設計與建造。重離子加速器主要包括直線型、回旋型和高壓靜電型，這三種類型的加速器組成了世界上主要的重離子加速器系統(tǒng)[82]。重離子加速器按能量一般分為兩個能區(qū)：中低能區(qū)<1GeV；高能區(qū)（相對論能區(qū)）>lGeV[82]。最初全世界共有8臺重

重離子輻射誘變體系的建立及高淀粉突變體的篩選20%。當輻照劑量在 20-200 Gy 范圍時，隨著輻照劑量的增加，浮萍愈傷組織致死率增長迅速且最高致死率接近 100%。當輻照劑量為 50 Gy 時，浮萍愈傷組織致死率約為 50%。


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