本书以作者及有关研究人员多年来对植物辐射诱变育种、辐射灭菌研究成果为依据，系统总结了相关研究技术体系、发生规律和理论成果。全书分为辐射的植物学效应（上篇）和微生物学效应（下篇）两大部分，上篇包括辐射对植物生长、植物形态解剖、生理生化、细胞学的影响规律，辐射诱发变异类型与特点、影响植物辐射生物效应的因素、观赏植物辐射诱变育种的方法和技术等；下篇包括快中子及γ辐照对萎缩芽孢杆菌的灭菌效应、中子及γ辐照的DNA双链断裂效应、短小芽孢杆菌E601传代和中子辐照后的菌落形态变化、SOD对γ辐照枯草芽孢杆菌的保护和修复效应、强辐射灭菌生物安全性初步研究、功能微生物辐射诱变育种技术等。
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上篇 电离辐射的植物学效应
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
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
京公网安备 11010102004214号