论文摘要
空间环境是指距离地球表面1000km以外的大气空间，是完全不同于地球表面的特殊环境。其特殊所在主要指：微重力、电离辐射、亚磁场、高真空、超净环境以及航天器中的微环境等。空间环境对生物体的主要影响因素是微重力、电离辐射和亚磁场。微重力主要影响植物的向重性和植物细胞内成分的分布和含量；电离辐射的几种主要成分，如质子、高能重离子，在与物质作用时，由于它们径迹结构的特点，对生物细胞内靶分子DNA的化学损伤也有其特色。空间诱变育种又称航天育种或太空育种，是指利用返回式卫星或高空气球将农作物种子带到太空，利用太空特殊的环境使农作物种子产生变化，引起生物体染色体畸变，进而导致生物体遗传变异，经地面种植选育新种质、新材料，培育新品种的作物育种新技术。本文研究的实验材料就是2002年12月30日由“神舟四号”搭载升空，绕太空运行6天18个小时后返回地面。初步的研究表明，其染色体发生了大规模的变异，本文研究的目的就是对其中的3个品种做了一些生理生化方面的研究，为阐明其突变的机理提供一定的基础，另外有一个品种的花色为红色和粉红色的杂色花，花型为茶花状，很具有观赏价值，是新品种种质资源的重要材料，因此我们对其进行了无性快繁研究。对红色和粉红色杂色航天诱变植株的无性快繁，我们采用的外植体为叶片、茎段和带腋芽的茎段，研究表明以带腋芽的茎段作为外植体在培养基1／2MS+KT1.0 mgl-1+NAA0.01 mgl-1上培养，带腋芽的茎段在两周后发育成再生小植株，并且长势良好。经过30天的继代培养，再生植株可以移栽并高效存活。重复此过程，可以高效快速地繁殖该航天诱变植株。用叶片和茎段作为外植体诱导愈伤，在通过愈伤分化形成再生植株没有成功。研究结果表明，叶片和茎段在我们所筛选的培养基MS+BA2.0 mgl-1+NAA0.2 mgl-1上几乎都可以形成黄绿色的愈伤组织，但是愈伤组织分化出芽却很难成功，且据我们的结果可以推测，凤仙花愈伤组织的分化及再分化同内外源激素种类以及水平之间应该有很密切的关系。生理指标的测定结果表明，航天诱导的凤仙花和对照植株在生长发育和生理代谢水平上有很大的差异。航天诱导的三种凤仙花的色素含量都比对照植株的高，POD、SOD、CAT三种同工酶的活性和POD、SOD两种同工酶的活性电泳染色的结果表明，在从营养生长期到开花期这个过程中，POD、SOD、CAT三种同工酶的活性变化各异，从整个趋势变化来说，和对照植株最一致的是院3突变体，但是其在各个时期酶活性的大小和同工酶的带数也和对照植株有很大的差异，我们通过比较从营养生长期到开花时期几种同工酶的变化，可以得知，经过空间复杂的环境条件的诱变，诱变品种的生理代谢同对照植株发生了很大的变化，即使同一批材料，其生理代谢水平也有很大的不同，说明在空间复杂的环境条件下，同一材料，同一品种内产生的突变体是多样的，想要阐明其突变的机理还需要做更进一步的研究。