[桂花树价格]质子辐射对桂花M2代的形态变异及RAPD分析
时间:2019/10/2 6:35:38 浏览量:
目的:研究不同剂量质子辐射对桂花M2代的生长,形态和基因组DNA水平的影响。[方法]用5种不同剂量的辐射处理桂花种子,研究了桂花M2的生长,并利用RAPD分子标记技术研究了桂花M2的生成和损伤。[结果]发芽率随剂量的增加先升高后降低,20、30 Gy处理的发芽率高于对照,20 Gy处理的发芽率最高。茎率先增加,然后随剂量增加而降低。状曲线显着降低,在20 Gy和50 Gy时处理最低,在40 Gy时茎干率最高,达到29.4%。PR组光合速率明显低于对照组,呈剂量曲线,呈鞍形曲线。
1000粒重随剂量增加观察到鞍形曲线,在10、20和40 Gy时的处理明显高于对照,而在50 Gy时的处理低于控制。虑到发芽率,空芽率和1000克重,桂花M2代的有益剂量大于20、10和30 Gy。RAPD试验中,有16条随机引物扩增出142条带,其中多态性条带71条,多态性比例为57.3%,每个RP组的突变率为20.2%至32.3%,各组遗传相似。近0.73水平的聚类程度分为2类,将10 Gy和50 Gy组分为一种类型,表明变异程度是显着的,其他组和对照组是一种类型。[结论]该研究可为辐射诱发的桂花辐射剂量,新剂量提供指导和参考,为桂花遗传物质的开发奠定基础。花是一年生草本植物,桂花树价格是世界上谷物产量最高,中国最大的谷物。了消费外,桂花的深加工产业发展迅速,阻止了桂花的生产以满足不断增长的需求,但是增加桂花的种植面积非常困难。这需要种植高产的桂花新品种。花的遗传资源为桂花的选材提供了物质基础,桂花的遗传易感性成为制约桂花选育发展的瓶颈因素。
花种质资源的扩展,改良和创新已成为育种研究的重要发展领域[1]。年来,随着辐射诱变技术的飞速发展,越来越多的研究将该技术应用于植物育种。花辐射诱变的方法主要包括使用重离子[2-3],γ射线[4]和航天[5]。子辐射的生物学效应的研究已被哺乳动物及其细胞材料所主导,并已在医学领域得到广泛应用[6]。章雄等。[7]使用质子辐射观察小麦种子,M1代幼苗的高度和长度的变化与辐射剂量和射线能量有关,王才莲等。[8]孙质等,用质子辐照大米并获得具有有益突变的新材料,如矮人体重增加和1000粒。[9]使用质子束加工瓜子,发现质子束加工对细胞染色体有致畸作用。畸型的微核比例更高,经过6代育种后获得了早熟的甜瓜品种,质子对小麦的诱变作用已在[10]中得到证明。同的能量对M1小麦的伤害有不同的影响。害越大,损害越严重:当损害达到6 MeV时,损害增加且能量增加。
前,质子辐照植物的生物学效应主要集中在形态,细胞学,生理损伤等方面,随机扩增多态性DNA(RAPD)用于辐射诱导桂花。子。少的研究[11-12]。这项研究中,使用了中国原子能科学研究院串联加速器产生的质子辐照不同剂量的桂花种子,桂花M2的生长量为通过RAPD分子标记技术进行了研究。异性为产生辐射剂量诱变的桂花的有益剂量,遗传物质资源的扩展和新桂花品种的建立以及实验基础提供了实验数据和基准。探讨质子辐射引起的桂花的理论机理。验材料为河北省迁安市龙兴农业科技示范区提供的桂花干燥种子,经质子辐照(PR)在没有质子辐射的情况下收集了第二代(M2)桂花叶种子(0)。Gy)收集桂花种子的第二代叶子作为对照(CK)。变处理是通过使用中国串联加速器实验室国家原子能研究所的串联加速器(HI-13)对桂花种子进行质子辐照来实现的。37°C下,在生长阶段选择均匀生长且无寄生虫的成熟叶片,并测量净光合速率。时,在每个治疗组中测试了8个菌株,并且将平均值作为治疗组的光合作用率。测试使用的是北京亿康工科技有限公司的光合测试仪ECA-PB0402。DNA提取和相关测试。用TIANGEN DNA提取试剂盒从桂花PR组和对照组中提取DNA,并使用电泳成像系统观察DNA的完整性。胶(1%琼脂糖凝胶)。 后,使用紫外分光光度计对提取的样品进行一对一的吸光度检测,DNA样品的OD260 / OD280值均在1.8至2.0之间, DNA的纯度很好。统优化和引物选择。用25μL系统进行优化,获得最佳结果:10.8μL超纯水,2.5μL缓冲液,2.5μL染料,2μLdNTP,4μL引物,1.2μL LTaq和2μLDNA模板。外,以对照DNA为模板,选择140条随机引物,并在一定条件下扩增,然后通过凝胶电泳成像系统(1.5%琼脂糖凝胶)进行检测。察扩增结果并选择具有良好稳定性的条带。16个具有高清晰度和丰富条带类型的随机引物(表1)。
PCR扩增。用美国Bio Inc.的实时定量扩增仪进行DNA扩增。用上一步中的优化系统;扩增过程:95℃5分钟; 94°C 1分钟; 36°C 1分钟; 72°C 90秒,35个循环,72°C 10分钟,在4°C下存储;扩增产物电泳在含EB的1.5%琼脂糖凝胶中进行,电泳缓冲液为1x TAE,最后将结果通过成像系统照相在凝胶上。计分析使用SPSS软件通过多单元比较ANOVA和LSD对与光合作用测定结果相关的数据进行分析。据RAPD随机引物扩增产物的电泳结果,将正扩增记录为1,将负扩增记录为0,并建立了数据库。用NTsys软件对每个处理组中的桂花进行聚类分析。该统计量定义为:多态性带的比率=多态性带的数目/扩增的对照带的数目×100%;种子发芽率=芽数/测试的种子数×100%;比率=空茎数/存活植物总数×100%。子的发芽率可能更能说明种子的出苗状态,而桂花的空芽率直接影响产量,两者都极大地影响了桂花产量的准确估算。PR组和对照组分别播种了20颗种子,计算了发芽率和空芽率(结果如图1所示)。芽率与对照相同,发芽率比对照高90%,20、30 Gy,最高,最低20 Gy,最低,40、50 Gy。着剂量的增加,空茎流量呈鞍形曲线,先增加(10 Gy),然后减少(20 Gy),然后增加(40 Gy),再减少(50 Gy)。
40Gy的处理真空处理率为29.4%。50 Gy处理的空茎速率为零。高比(托盘的高度与植物的高度之比)可以在一定程度上反映植物的抗倒伏性。量了植物的高度,耳朵的位置和1000粒桂花的重量,并计算了耳朵高度的比例。用统计分析来分析其含义。果示于表2。2显示,随着剂量的增加,植物的高度先降低,然后增加,而在20 Gy处理的植物的高度显着降低,耳朵的位置没有明显改变;除50 Gy处理外,其余1000种谷物的重量先增加,然后减少,然后增加和减少,其中10、20和40 Gy与其他处理相比显着增加。合作用提供了植物生长和发育所需的物质和能量,并为作物产量的形成奠定了基础。试验中的桂花光合速率的测定结果示于图2。2.结果表明,随着剂量的增加,光合作用率先下降,然后增加,然后下降,然后增加,PR组的光合作用率明显低于对照组。实验反应条件下,对16种随机引物(表1)进行了不同剂量PR和处理的RAPD-PCR扩增,共扩增了142条条带,扩增产物的范围为200至3000 bp,其中许多处于该状态的71条带,多态性比率为57.3%。RAPD结果表明,在16个引物的扩增中存在不同程度的多态性,这主要是由扩增条带的缺失,增强和深度引起的。分电泳的结果示于图3中,箭头表示条带的缺失或增加,当引物A2在800至1200bp之间时,在10和20Gy处的处理增加。1时,在50 Gy处的处理增加到2;在大约1200 bp时,缺少50个处理,500至800 bp,将10和50 Gy处理乘以1,然后将20、30和40 Gy处理乘以1。了研究不同处理组对桂花遗传物质的影响,计算了每个处理组的多态性比率。表3所示,PR组的多态性率为20.2%至32.3%,其显示出随着剂量增加先增加然后减少然后增加的趋势。10、50 Gy的治疗显着高于其他剂量组,表明变化程度更大。20 Gy处理具有最低的多态性。果表明,用质子辐照的第二代白马桂花具有显着的基因变异,在基因多态性上呈鞍形曲线关系。于遗传相似性,使用NTsys软件进行聚类分析,其结果显示在图2中。
4.从图4中可以看出,在0.73附近,遗传相似度约为2,其中质子治疗组20、30、40 Gy和对照组1合并在一起,并且质子10 Gy和50 Gy质子聚集为1型,Gy的剂量先增加,然后随剂量的增加而降低,在10 Gy的处理与对照组相同,为90%, 20、30 Gy优于对照,在20 Gy处理下的发芽率比对照低100%,40、50 Gy。花序梗的速度随剂量增加而增加,在0至50 Gy处呈鞍形曲线,先增加(10 Gy),然后减少(20 Gy),然后增加(30, 40 Gy)和减少(50 Gy),其中40 Gy空茎的治疗率显着提高,达到29.4%,在20、50 Gy的治疗下无茎真空。1000粒的谷物重量随剂量增加而增加,并在0-50 Gy处呈鞍形曲线,在10、20和40 Gy处的处理明显高于对照(15.3%,134%和分别比对照高9.2%),并且50 Gy的处理量少于50 Gy的处理量。虑到发芽率,桂花树价格空茎比和1000粒重,桂花M2代的产量从上到下分别为20、10、30、0(CK),50和40 Gy。高桂花产量的有益剂量可以是20、10、30 Gy,可以用作质子辐照诱导桂花的参考剂量。一个研究。子辐照后桂花光合速率的测量结果表明,辐照组光合作用率先降低,然后升高,然后随剂量增加而增加。射明显低于对照组。章雄等[7]使用质子辐射小麦种子来证明M1幼苗中的叶绿素缺乏带。洪兵等[13]研究了空间环境诱导的小麦诱导的叶绿素突变体的光合特性,发现小麦的叶绿素缺乏突变体的光合作用受到显着影响。论是质子诱导的桂花叶绿素缺乏,还是对光合作用速率的影响,都需要更多的实验研究。燥植物种子的放射疗法可导致非遗传的生理损伤和基因突变。
RAPD测试结果中,质子辐射为10 Gy的多态性带比例最高(32.3%),其次是50 Gy的质子,31.5%以及其他大于10 Gy的组。20%。白桂花中观察到质子辐射。植物的分子水平上发生了显着的变化。据遗传相似性的聚类分析结果,将每组分为接近遗传相似性0.73的两类,将10 Gy和50 Gy的质子分为一类,将另一组分为三类。堂课。该实验中,质子10和50 Gy与质子之间的遗传距离较远,变异程度较大,通过聚类分析和多态性带比例,质子10 Gy和50 Gy具有影响。突变上相似并且突变率更高。而言之,用质子辐照的白马牙桂花M2的产生,空茎的速度,1000粒的粒重和光合作用的速度呈一定剂量的鞍形曲线。
加到0-50 Gy。花的产量具有有益变化的质子辐射剂量为20、10、30 Gy。APD和聚类分析的结果表明,质子10 Gy和50 Gy归为一类,突变率较高。为桂花质子诱变以提高产量,最佳桂花品种用量和桂花遗传物质的扩展提供参考,为桂花的基础实验提供依据。一步研究了辐射诱发的植物变异机制和鞍形曲线产生机制。
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1000粒重随剂量增加观察到鞍形曲线,在10、20和40 Gy时的处理明显高于对照,而在50 Gy时的处理低于控制。虑到发芽率,空芽率和1000克重,桂花M2代的有益剂量大于20、10和30 Gy。RAPD试验中,有16条随机引物扩增出142条带,其中多态性条带71条,多态性比例为57.3%,每个RP组的突变率为20.2%至32.3%,各组遗传相似。近0.73水平的聚类程度分为2类,将10 Gy和50 Gy组分为一种类型,表明变异程度是显着的,其他组和对照组是一种类型。[结论]该研究可为辐射诱发的桂花辐射剂量,新剂量提供指导和参考,为桂花遗传物质的开发奠定基础。花是一年生草本植物,桂花树价格是世界上谷物产量最高,中国最大的谷物。了消费外,桂花的深加工产业发展迅速,阻止了桂花的生产以满足不断增长的需求,但是增加桂花的种植面积非常困难。这需要种植高产的桂花新品种。花的遗传资源为桂花的选材提供了物质基础,桂花的遗传易感性成为制约桂花选育发展的瓶颈因素。
花种质资源的扩展,改良和创新已成为育种研究的重要发展领域[1]。年来,随着辐射诱变技术的飞速发展,越来越多的研究将该技术应用于植物育种。花辐射诱变的方法主要包括使用重离子[2-3],γ射线[4]和航天[5]。子辐射的生物学效应的研究已被哺乳动物及其细胞材料所主导,并已在医学领域得到广泛应用[6]。章雄等。[7]使用质子辐射观察小麦种子,M1代幼苗的高度和长度的变化与辐射剂量和射线能量有关,王才莲等。[8]孙质等,用质子辐照大米并获得具有有益突变的新材料,如矮人体重增加和1000粒。[9]使用质子束加工瓜子,发现质子束加工对细胞染色体有致畸作用。畸型的微核比例更高,经过6代育种后获得了早熟的甜瓜品种,质子对小麦的诱变作用已在[10]中得到证明。同的能量对M1小麦的伤害有不同的影响。害越大,损害越严重:当损害达到6 MeV时,损害增加且能量增加。
前,质子辐照植物的生物学效应主要集中在形态,细胞学,生理损伤等方面,随机扩增多态性DNA(RAPD)用于辐射诱导桂花。子。少的研究[11-12]。这项研究中,使用了中国原子能科学研究院串联加速器产生的质子辐照不同剂量的桂花种子,桂花M2的生长量为通过RAPD分子标记技术进行了研究。异性为产生辐射剂量诱变的桂花的有益剂量,遗传物质资源的扩展和新桂花品种的建立以及实验基础提供了实验数据和基准。探讨质子辐射引起的桂花的理论机理。验材料为河北省迁安市龙兴农业科技示范区提供的桂花干燥种子,经质子辐照(PR)在没有质子辐射的情况下收集了第二代(M2)桂花叶种子(0)。Gy)收集桂花种子的第二代叶子作为对照(CK)。变处理是通过使用中国串联加速器实验室国家原子能研究所的串联加速器(HI-13)对桂花种子进行质子辐照来实现的。37°C下,在生长阶段选择均匀生长且无寄生虫的成熟叶片,并测量净光合速率。时,在每个治疗组中测试了8个菌株,并且将平均值作为治疗组的光合作用率。测试使用的是北京亿康工科技有限公司的光合测试仪ECA-PB0402。DNA提取和相关测试。用TIANGEN DNA提取试剂盒从桂花PR组和对照组中提取DNA,并使用电泳成像系统观察DNA的完整性。胶(1%琼脂糖凝胶)。 后,使用紫外分光光度计对提取的样品进行一对一的吸光度检测,DNA样品的OD260 / OD280值均在1.8至2.0之间, DNA的纯度很好。统优化和引物选择。用25μL系统进行优化,获得最佳结果:10.8μL超纯水,2.5μL缓冲液,2.5μL染料,2μLdNTP,4μL引物,1.2μL LTaq和2μLDNA模板。外,以对照DNA为模板,选择140条随机引物,并在一定条件下扩增,然后通过凝胶电泳成像系统(1.5%琼脂糖凝胶)进行检测。察扩增结果并选择具有良好稳定性的条带。16个具有高清晰度和丰富条带类型的随机引物(表1)。
PCR扩增。用美国Bio Inc.的实时定量扩增仪进行DNA扩增。用上一步中的优化系统;扩增过程:95℃5分钟; 94°C 1分钟; 36°C 1分钟; 72°C 90秒,35个循环,72°C 10分钟,在4°C下存储;扩增产物电泳在含EB的1.5%琼脂糖凝胶中进行,电泳缓冲液为1x TAE,最后将结果通过成像系统照相在凝胶上。计分析使用SPSS软件通过多单元比较ANOVA和LSD对与光合作用测定结果相关的数据进行分析。据RAPD随机引物扩增产物的电泳结果,将正扩增记录为1,将负扩增记录为0,并建立了数据库。用NTsys软件对每个处理组中的桂花进行聚类分析。该统计量定义为:多态性带的比率=多态性带的数目/扩增的对照带的数目×100%;种子发芽率=芽数/测试的种子数×100%;比率=空茎数/存活植物总数×100%。子的发芽率可能更能说明种子的出苗状态,而桂花的空芽率直接影响产量,两者都极大地影响了桂花产量的准确估算。PR组和对照组分别播种了20颗种子,计算了发芽率和空芽率(结果如图1所示)。芽率与对照相同,发芽率比对照高90%,20、30 Gy,最高,最低20 Gy,最低,40、50 Gy。着剂量的增加,空茎流量呈鞍形曲线,先增加(10 Gy),然后减少(20 Gy),然后增加(40 Gy),再减少(50 Gy)。
40Gy的处理真空处理率为29.4%。50 Gy处理的空茎速率为零。高比(托盘的高度与植物的高度之比)可以在一定程度上反映植物的抗倒伏性。量了植物的高度,耳朵的位置和1000粒桂花的重量,并计算了耳朵高度的比例。用统计分析来分析其含义。果示于表2。2显示,随着剂量的增加,植物的高度先降低,然后增加,而在20 Gy处理的植物的高度显着降低,耳朵的位置没有明显改变;除50 Gy处理外,其余1000种谷物的重量先增加,然后减少,然后增加和减少,其中10、20和40 Gy与其他处理相比显着增加。合作用提供了植物生长和发育所需的物质和能量,并为作物产量的形成奠定了基础。试验中的桂花光合速率的测定结果示于图2。2.结果表明,随着剂量的增加,光合作用率先下降,然后增加,然后下降,然后增加,PR组的光合作用率明显低于对照组。实验反应条件下,对16种随机引物(表1)进行了不同剂量PR和处理的RAPD-PCR扩增,共扩增了142条条带,扩增产物的范围为200至3000 bp,其中许多处于该状态的71条带,多态性比率为57.3%。RAPD结果表明,在16个引物的扩增中存在不同程度的多态性,这主要是由扩增条带的缺失,增强和深度引起的。分电泳的结果示于图3中,箭头表示条带的缺失或增加,当引物A2在800至1200bp之间时,在10和20Gy处的处理增加。1时,在50 Gy处的处理增加到2;在大约1200 bp时,缺少50个处理,500至800 bp,将10和50 Gy处理乘以1,然后将20、30和40 Gy处理乘以1。了研究不同处理组对桂花遗传物质的影响,计算了每个处理组的多态性比率。表3所示,PR组的多态性率为20.2%至32.3%,其显示出随着剂量增加先增加然后减少然后增加的趋势。10、50 Gy的治疗显着高于其他剂量组,表明变化程度更大。20 Gy处理具有最低的多态性。果表明,用质子辐照的第二代白马桂花具有显着的基因变异,在基因多态性上呈鞍形曲线关系。于遗传相似性,使用NTsys软件进行聚类分析,其结果显示在图2中。
4.从图4中可以看出,在0.73附近,遗传相似度约为2,其中质子治疗组20、30、40 Gy和对照组1合并在一起,并且质子10 Gy和50 Gy质子聚集为1型,Gy的剂量先增加,然后随剂量的增加而降低,在10 Gy的处理与对照组相同,为90%, 20、30 Gy优于对照,在20 Gy处理下的发芽率比对照低100%,40、50 Gy。花序梗的速度随剂量增加而增加,在0至50 Gy处呈鞍形曲线,先增加(10 Gy),然后减少(20 Gy),然后增加(30, 40 Gy)和减少(50 Gy),其中40 Gy空茎的治疗率显着提高,达到29.4%,在20、50 Gy的治疗下无茎真空。1000粒的谷物重量随剂量增加而增加,并在0-50 Gy处呈鞍形曲线,在10、20和40 Gy处的处理明显高于对照(15.3%,134%和分别比对照高9.2%),并且50 Gy的处理量少于50 Gy的处理量。虑到发芽率,桂花树价格空茎比和1000粒重,桂花M2代的产量从上到下分别为20、10、30、0(CK),50和40 Gy。高桂花产量的有益剂量可以是20、10、30 Gy,可以用作质子辐照诱导桂花的参考剂量。一个研究。子辐照后桂花光合速率的测量结果表明,辐照组光合作用率先降低,然后升高,然后随剂量增加而增加。射明显低于对照组。章雄等[7]使用质子辐射小麦种子来证明M1幼苗中的叶绿素缺乏带。洪兵等[13]研究了空间环境诱导的小麦诱导的叶绿素突变体的光合特性,发现小麦的叶绿素缺乏突变体的光合作用受到显着影响。论是质子诱导的桂花叶绿素缺乏,还是对光合作用速率的影响,都需要更多的实验研究。燥植物种子的放射疗法可导致非遗传的生理损伤和基因突变。
RAPD测试结果中,质子辐射为10 Gy的多态性带比例最高(32.3%),其次是50 Gy的质子,31.5%以及其他大于10 Gy的组。20%。白桂花中观察到质子辐射。植物的分子水平上发生了显着的变化。据遗传相似性的聚类分析结果,将每组分为接近遗传相似性0.73的两类,将10 Gy和50 Gy的质子分为一类,将另一组分为三类。堂课。该实验中,质子10和50 Gy与质子之间的遗传距离较远,变异程度较大,通过聚类分析和多态性带比例,质子10 Gy和50 Gy具有影响。突变上相似并且突变率更高。而言之,用质子辐照的白马牙桂花M2的产生,空茎的速度,1000粒的粒重和光合作用的速度呈一定剂量的鞍形曲线。
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