紫花苜蓿种子含水量对卫星搭载诱变效应的影响

论文摘要

近地空间环境具有微重力、高真空、强烈的空间辐射及弱地球磁场等特点。这些特殊条件对进入其中的生物材料具有特殊的复合诱变作用。本研究以预先进行水分处理,含水量分别为9%(自然含水量)、11%、13%、15%、17%的“中苜一号”紫花苜蓿种子为对象,通过返回式育种卫星“实践八号”搭载,返地后对其发芽情况、田间农艺性状、叶片叶绿素含量、植株光合特性、叶片细胞显微及超微结构差异性等测定分析。探讨太空环境和种子含水量互作的诱变效应及其产生机理,探索提高航天诱变效率的途径。研究结果如下:1不同水分含量对紫花苜蓿种子活力及植株生长发育有影响,未搭载13%~17%含水量的种子发芽率、发芽势、株高、分枝数和叶面积均不同程度低于9%自然含水量;高水分含量可以提高空间诱变效率,搭载后13%、15%、17%含水量种子各项指标均高于相应对照;2搭载种子含水量不同对紫花苜蓿叶绿素含量及植株光合特性有影响,空间搭载后水分含量为9%、11%的组别叶绿素含量及其光合特性表现负向变异;水分含量为13%、15%、17%的组别叶绿素含量及其光合特性均表现正向变异;但变异程度不尽相同,高水分含量组别变异幅度较大;卫星搭载对植株净光合效率和光合有效辐射影响较其他光合特性指标明显。3卫星搭载当代不同含水量处理间叶片细胞显微结构有一定差异,但不明显;细胞超微结构均出现不同程度的变化,卫星搭载与水分处理的互作对叶绿体的影响较大,线粒体也出现较为明显的空洞和溢裂现象;15%和17%搭载组叶绿体内淀粉粒较为明显,数量多,体积大。4将种子含水量提高到13%~17%,诱变当代趋向于高产量变异,诱变幅度大,为紫花苜蓿种子卫星搭载进行品种选育的适宜含水量。

论文目录

• 摘要
• SUMMARY
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1 空间诱变的理论基础
• 1.1 微重力及生物向重性
• 1.2 空间强辐射的影响
• 1.3 空间动力因素的影响
• 1.4 空间弱磁场的影响
• 1.5 高真空等因素的辅助影响
• 1.6 空间飞行各种因素的复合作用
• 2 植物空间诱变机理研究进展
• 2.1 空间环境对细胞的生物学效应研究
• 2.1.1 空间环境对细胞结构的改变
• 2.1.2 空间环境引起染色体畸变
• 2.2 空间诱变植物生理特性的变化
• 2.2.1 空间环境对植物生长发育的影响
• 2.2.2 空间环境对植物光合特性的影响
• 2.2.3 空间环境对植物物质代谢的影响
• 2.3 空间诱变植物遗传变异及形态性状的研究
• 2.4 空间诱变植物生物化学方面的研究
• 2.4.1 空间环境对同工酶的影响
• 2.4.2 空间诱变对蛋白质的影响
• 2.4.3 空间诱变对于植物DNA 的影响
• 3 草类植物空间诱变效应研究的特点及其现状
• 3.1 草类植物空间诱变效应研究的特点
• 3.2 草类植物空间诱变效应研究进展
• 3.2.1 草空间搭载研究的起步阶段（1994-2000）
• 3.2.2 草空间搭载研究的发展阶段（2001-）
• 第二章 卫星搭载对水分含量不同的紫花苜蓿种子活力及其田间性状的影响
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.2.1 卫星搭载处理
• 1.2.2 含水量测定
• 1.2.3 发芽试验
• 1.2.4 田间性状观察
• 1.2.5 数据分析
• 2 结果与分析
• 2.1 种子卫星搭载含水量对发芽特性的影响
• 2.2 种子卫星搭载含水量对分枝数和叶面积的影响
• 2.3 种子卫星搭载含水量对株高的影响
• 第三章 卫星搭载对水分含量不同的紫花苜蓿叶片叶绿素含量及光合特性的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 叶绿素含量测定
• 1.2.2 光合特性测定
• 2 结果与分析
• 2.1 种子卫星搭载含水量对叶片叶绿素含量的影响
• 2.2 种子卫星搭载含水量对光合特性的影响
• 第四章 卫星搭载对水分含量不同的紫花苜蓿叶片显微及超微结构的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 显微结构
• 1.2.2 超微结构
• 2 结果与分析
• 2.1 种子卫星搭载含水量对细胞显微结构的影响
• 2.2 种子卫星搭载含水量对细胞超微结构的影响
• 第五章 讨论
• 1 卫星搭载对水分含量不同的紫花苜蓿种子活力及其田间性状的影响
• 2 卫星搭载对水分含量不同的紫花苜蓿叶片叶绿素含量及光合特性的影响
• 3 卫星搭载对水分含量不同的紫花苜蓿细胞显微及超微结构的影响
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附录（版图）
• 致谢
• 作者简介
• 导师简介