本文選題：太空電離輻射 + 輻射屏蔽劑量　； 參考：《河北工業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：隨著太空空間科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,太空植物誘變育種作為其重要分支凸顯出越來(lái)越重要的作用。太空環(huán)境以高真空、微重力、地球磁場(chǎng)及太空帶電粒子輻射為特點(diǎn),為太空生物育種的發(fā)展和研究提供了一個(gè)不可替代的條件。先前該領(lǐng)域的科技工作者在應(yīng)用方面已做出大量且卓有成效的工作,但在太空電離輻射誘發(fā)植物基因變異的理論研究、實(shí)驗(yàn)研究及其與應(yīng)用研究的關(guān)聯(lián)工作目前還鮮為人見。本研究試圖從太空電離輻射的角度對(duì)太空環(huán)境誘發(fā)植物變異進(jìn)行初步探索,這些也恰恰是該領(lǐng)域迫切需要解決的問(wèn)題。本工作以兩種花卉植物——四季薰衣草和仙客來(lái)為研究對(duì)象,將天上的太空電離輻射實(shí)驗(yàn)與地面的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)及田間種植實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合,將理論研究、實(shí)驗(yàn)研究和應(yīng)用研究緊密結(jié)合,得到了一些有益的結(jié)果,形成了如下的創(chuàng)新點(diǎn):理論研究:根據(jù)Shieldose2模型定量得到了 神舟八號(hào)‖飛船在南大西洋異常區(qū)的 非連續(xù)‖且 周期性‖的輻射能譜、該軌道上主要帶電粒子的平均能量通量、飛船返回艙內(nèi)的輻射屏蔽劑量以及粒子能量分布特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)研究:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)表明所有太空搭載花卉植物的DNA分子全部發(fā)生變異;相關(guān)聯(lián)的田間種植實(shí)驗(yàn)表明太空植株在花形、花色、花產(chǎn)量、株高等表觀性狀上均發(fā)生了顯著的變化,而聚類分析進(jìn)一步表明植物基因變異的相似性與植物表觀性狀變化的相似性具有較高的吻合度。實(shí)驗(yàn)研究表明太空植株DNA分子變異及其在表觀性狀上發(fā)生的變化均為太空電離輻射直接作用的結(jié)果。應(yīng)用研究:通過(guò)對(duì)以上兩種花卉的表觀性狀有益變異株的篩選,首次獲得了仙客來(lái) 三重花蕾‖等能夠穩(wěn)定遺傳的變異株,為該花卉新品種的進(jìn)一步培育做出了具有推廣價(jià)值的工作。
[Abstract]:With the application and development of space science and technology, mutation breeding of space plants, as an important branch of it, is playing a more and more important role. The space environment is characterized by high vacuum, microgravity, earth magnetic field and the radiation of charged particles in space, which provides an irreplaceable condition for the development and research of space biological breeding. Previous scientific and technological workers in this field have done a great deal of work in the field of application, but in space ionizing radiation induced plant genetic variation theoretical research, experimental research and its association with applied research work is still rare. This study attempts to explore the variation of plants induced by space environment from the point of view of ionizing radiation in space, which is also an urgent problem to be solved in this field. In this work, two kinds of flower plants, lavender and cyclamen, were taken as the research objects. The experiments of ionizing radiation from space in the sky were closely combined with the experiments of molecular biology and field planting on the ground, and the theoretical study was carried out. Some useful results have been obtained from the close combination of experimental research and applied research. The following innovations have been formed: theoretical study: according to the Shieldose2 model, the radiation energy spectra of the Shijianzhou-8 spacecraft in the anomalous region of the South Atlantic Ocean are quantitatively obtained. The average energy flux of the main charged particles in the orbit the radiation shielding dose in the spacecraft return cabin and the characteristics of the particle energy distribution. Experimental studies: molecular biology experiments show that all DNA molecules in space plants are mutated, and related field planting experiments show that space plants are in flower shape, flower color, and flower yield. The cluster analysis further showed that the similarity of plant gene variation and the similarity of plant epigenetic variation had a high degree of agreement. The experimental results show that the variation of DNA molecules and the changes in apparent properties of space plants are all the result of direct action of space ionizing radiation. Application study: based on the screening of beneficial variation plants of the above two kinds of flowers' apparent characters, we obtained for the first time the variant plants which can be inherited stably, such as cyclamen triplex flower buds and so on. The work of popularizing the new flower variety has been done.
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q947;S68

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本文編號(hào)：1950166