全 文 ：核 农 学 报 ,
八 以 盯 心 “ 了心 匆‘ 抢‘
衅 射线对羊草培养细胞的影响
夏光敏 由萃荣
’
陈惠民
山东大学生物系 济南
何世贤
山东省农业科学院原子能利用研究所 济南
本文研 究 了羊草仁反 , 沉 人 二 〕愈伤组织 在‘。 射线 不 同剂
童及 不 同剂 贡率辐 照 后 , 其染 色体 变异及 生 长 和 分化 的 情况 。 结果 表 明 ,
丫 射线均 引起染 色体丢失 、 并抑制 细胞的有丝分裂 。 染 色体变异频率与仓伤组织 的
生 长及分化的抑制 与剂全及 剂蚤率有对应 关来 。 不 同继代时间的培养细 胞对 丫 射线
的敏感度 不 同 , 以 继代两天 的愈伤 组 织轰敏感 。 本研 究对羊草作为供休 的不 对称体细
胞杂交 的研 究有重要参考作用 。
关镇词 羊草 愈伤组织 射线 染 色体 变异
前 言
利用一定剂量的 射线或 丫射线等预先处理供体细胞 , 在植物不对称体细胞杂交
。 研究中具有重要意义 通过不对称融合 , 可望实现部分核基因或胞质基因的转
移 , 较对称融合更具应用价值 , 尤其是在远缘细胞杂交上 , 已取得了某些成果 ‘
·
,
, ’〕。
羊草具有耐盐碱的优良性状图 , 可提供抗性基因 我们在获得小麦原生质体再生植株的基
础上 ’〕, 开展了小麦与羊草之间的不对称体细胞杂交 本文报道‘ ℃。 射线对羊草细胞有丝分
裂及染色体变异的影响 , 为小麦与羊草的不对称体细胞杂交提供实验数据和理论依据 。
材 料 与 方 法
愈伤组织 取羊草幼胚 , 接种在 , 一 的 ‘’培养基上诱导愈伤组织 , 每 天转
代 次 , 两个月以后出现白色的愈伤组织 , 继而形成浅黄色瘤状致密愈伤组织 , 选出致密愈伤
组织继代培养 , 在继代过程 中 , 又 出现部分生长较快的浅黄色愈伤组织 , 挑选此种愈伤组织进
一步繁殖 , 每 天转代 次 。 获得的愈伤组织用于研究‘ ℃。丫射线对染色体变异 、 细胞分裂及分
化的影响 。
辐照处理 在山东省农科院原子能所进行 用剂量率 , 剂量
、 。、
的 。 , 射线分别辐照继代培养 夭的愈伤组 织 。 用剂量率 , 剂量 的
‘。 射线辐照继代培养 天 、 天和 天的愈伤组织 。 以上材料经辐照后 , 转移至新鲜培养基
此文于 年 月 日收到 。
山东省八五重点课题 小麦原生质体培养及融合 , 创造新种质资源的研究的部分内容
现工作单位为烟 台大学生化系
核 农 学 报 卷
上 , 每 天转代 次 , 以后转至无激素的 培养基上分化
细胞学观察 供试愈伤组织置于蒸馏水中 , 在 ℃低温下处理 , 用去壁低渗法制
片 , , 吉姆萨 染色
结 果 与 讨 论
一 羊草愈伤组织的有丝分裂高峰期及染色体数的变化
有丝分裂高峰期 取继代后不同时间的浅黄色愈伤组织进行细胞学观察 结果表明 , 继
代后 天有较多细胞分裂相出现 , 以第 天的分裂相最多 , 为此种愈伤组织的有丝分裂高峰
期 。
染色体数的变化 羊草细胞正常的染色体数为 图版 卜 , 继代 个月的上述
细胞存在着亚二倍体 图版 一 , 超二倍体 图版 卜 等染色体数 目变异 表 在所观察的
分裂细胞中 , 未见到染色体结构变异
表 继代 个月时培养细胞的染色体数 目
观察细胞效
即
染色体致
又
频率
叫
二 射线引起的染色体结构变异
本实验所用不同剂量和剂量率的 射线均引起羊草培养细胞的染色体结构变异 这些变
异 包括染色体断裂 , 出现断片和微粒 图版 卜 一 双着丝粒染色体和 多着丝粒染色体闭
表 不同荆 及剂且率下分裂细胞发生染色体结构变异预率
下一
剑
】〕
观察细胞数 染色体结构变异细胞数份
变异抓率
吕 】 吕
已件‘,几心‘,二孟
注 辐照材料为继代 天的愈伤组织 , 辐照后第 夭统计
“ 射线对羊草培养细胞自矛响
图版 工一 染色体环 图版 卜 及 字形染色体 图版 卜 染色体粘连 图版 工一 , 及
染色体凝集 图版 卜 。 以上变异中出现频率最高的是断片和微粒 , 其次是双着丝粒染色体和
染色体环 , 并且与辐照剂量及剂量率成正相关 表 , 表
表 不同剂 了射线引起染色体结构变异的主要类型及频率
一
辐照剂 现察细旅致 完整染色体效
脱口
断片及徽位致
付
耐 ,
双 , 丝位染色体
公」 涅 染色体环
一
公 」
吕 日 幻 细胞致 孩率 细旅致 叔率 细施数 撅率
厂 ,
之
注 辐照材料为继代 天的愈伤组织 , 照后第 天统计
‘ 计 沁 毗
从以上统计结果可以看 出 培养细胞染色体结构变异表现出明显的剂量效应 , 同在
, 条件下 , 发生变异的细胞在 时为 , 时为 写 表 剂量率亦
影响变异频率 , 当剂量率从 刃 提高到 州 时 , 的剂量就可使变异率
达 表 。 随着剂量及剂量率加大 , 辐照后的细胞中完整染色体数减少 , 断片和微粒增
多 , 双着丝粒染色体和染色体环也有所增加 表 。 不同继代时间的培养细胞对 丫射线敏感
度不同 , 在同样条件下 , , 分裂细胞发生染色体变异的频率在辐照后第
天从 转代 天 增加到 转代两天 表 ,
三 射线对细胞分裂的影响
以剂量率 、剂量分别为 、 、 的 射线辐照继代 天的愈伤组织 , 辐
照后 夭的细胞分裂频率见表 。
表 不同剂 射线对细胞分裂的影响
辐照后 天 数
,
观察细胞数 分裂细胞数
丫 丫
口
核 农 学 报 卷
取继代 、
、 天的愈伤组织 , 用剂量率 刃 、剂量 的 丫射线辐照 , 照后
天的分裂频率见表 。
表 了 射线对不同继代天数愈伤组织细胞分裂的影响
丫一
,‘〕
辐照后天数
夕 皿
观察细胞数
四
不同继代时间愈伤组织的分裂细胞数
晃
表 和表 的结果表 明 以上的下射线抑制细胞分裂 , 使有丝分裂高峰期延迟
天 , 随着剂量加大 , 抑制作用 明显 , 。。 使细胞分裂相显著减少 表 。 射线对不同继代
夭数培养细胞分裂的抑制作用 天 天 天 , 这与对染色体变异的影响相似 。
根据以上实验结果可作如下分析 只引起较低的染色体变异频率 表 对细
胞分裂有较大伤害 表
,
均不适宜于不对称的核融合 。 在 下 , 以 辐照继代
天的愈伤组织 , 及 辐照继代 天或 天的愈伤组织 , 可引起 的染色
体变异 , 产生大量断片 , 使染色体数减少 表 , , 均可选作使羊草部分核基因进入小麦的辐照
条件 , 我们以 辐照继代 天的羊草愈伤组织 , 然后分离出原生质体 , 与小
麦济南 悬浮细胞的原生质融合 , 成功地获得 了小麦与羊草的不对称核杂种植株 另文发
表 。
四 射线对愈伤组织生长和分化的影响
不同剂量及剂量率的作用 在 下 , 以 、 、 辐照继代 天的愈伤组
织 , 几天后均表现出生长缓慢和色泽变褐 。 巧 夭左右 , 和 处理的愈伤组织大部分恢复
生长 , 转移到分化培养基上 , 再生植株频率为 左右 与对照无明显区别 处理的愈
伤组织停止生长 。 用 , 、 处理继代 天的愈伤组织 , 同样时间内亦发褐停止生
长 , 后两种愈伤组织均不能分化 。 愈伤组织的生长和分化与染色体结构变异均表现出对应的剂
量率效应 , 使分裂细胞发生 染色体变异的处理 , 亦使愈伤组织停止生长和分化 。
不同继代时间愈伤组织对辐照处理的反应 不同继代时间的愈伤组织经 、
的 丫射线辐照后 , 生长速率 体积增加 天 夭 夭 , 褐化程度 天 天 夭 。 继
代 夭后 , 天和 夭的愈伤组织停止生长 , 逐渐死亡 天的愈伤组织仍继续生长 。 个月左
右 , 对继代后第 天的分裂细胞作染色体观察 , 统计的 个分裂相 中 , 有 个具染色体环 , 两个
含双着丝粒染色体 , 个具有断片 , 染色体数 目减少 图
。 由此可见 , 了射线对细胞的危害是持
久的 , 经辐照的细胞 , 即使在间期及分裂后未死亡 , 也会受到很大的伤害
,
其染色体数 目明显减
少 , 结构发生变异
。
核 农 学 报 卷
取继代 、
、 天的愈伤组织 , 用剂量率 刃 、剂量 的 丫射线辐照 , 照后
天的分裂频率见表 。
表 了 射线对不同继代天数愈伤组织细胞分裂的影响
丫一
,‘〕
辐照后天数
夕 皿
观察细胞数
四
不同继代时间愈伤组织的分裂细胞数
晃
表 和表 的结果表 明 以上的下射线抑制细胞分裂 , 使有丝分裂高峰期延迟
天 , 随着剂量加大 , 抑制作用 明显 , 。。 使细胞分裂相显著减少 表 。 射线对不同继代
夭数培养细胞分裂的抑制作用 天 天 天 , 这与对染色体变异的影响相似 。
根据以上实验结果可作如下分析 只引起较低的染色体变异频率 表 对细
胞分裂有较大伤害 表
,
均不适宜于不对称的核融合 。 在 下 , 以 辐照继代
天的愈伤组织 , 及 辐照继代 天或 天的愈伤组织 , 可引起 的染色
体变异 , 产生大量断片 , 使染色体数减少 表 , , 均可选作使羊草部分核基因进入小麦的辐照
条件 , 我们以 辐照继代 天的羊草愈伤组织 , 然后分离出原生质体 , 与小
麦济南 悬浮细胞的原生质融合 , 成功地获得 了小麦与羊草的不对称核杂种植株 另文发
表 。
四 射线对愈伤组织生长和分化的影响
不同剂量及剂量率的作用 在 下 , 以 、 、 辐照继代 天的愈伤组
织 , 几天后均表现出生长缓慢和色泽变褐 。 巧 夭左右 , 和 处理的愈伤组织大部分恢复
生长 , 转移到分化培养基上 , 再生植株频率为 左右 与对照无明显区别 处理的愈
伤组织停止生长 。 用 , 、 处理继代 天的愈伤组织 , 同样时间内亦发褐停止生
长 , 后两种愈伤组织均不能分化 。 愈伤组织的生长和分化与染色体结构变异均表现出对应的剂
量率效应 , 使分裂细胞发生 染色体变异的处理 , 亦使愈伤组织停止生长和分化 。
不同继代时间愈伤组织对辐照处理的反应 不同继代时间的愈伤组织经 、
的 丫射线辐照后 , 生长速率 体积增加 天 夭 夭 , 褐化程度 天 天 夭 。 继
代 夭后 , 天和 夭的愈伤组织停止生长 , 逐渐死亡 天的愈伤组织仍继续生长 。 个月左
右 , 对继代后第 天的分裂细胞作染色体观察 , 统计的 个分裂相 中 , 有 个具染色体环 , 两个
含双着丝粒染色体 , 个具有断片 , 染色体数 目减少 图
。 由此可见 , 了射线对细胞的危害是持
久的 , 经辐照的细胞 , 即使在间期及分裂后未死亡 , 也会受到很大的伤害
,
其染色体数 目明显减
少 , 结构发生变异
。
八‘ ‘ 以 ‘ 心 “ 巴 ‘刀‘ 日
,
参 考 文 献
郭 光沁 夏光 敏 李 忠谊 , 陈惠 民 小麦原生质体再 生细胞直接形 成体细胞胚和再生值 株 中 国 科学 辑
, ”。 ,
殷立娟 , 石 德成 , 王 萍 盐碱化草地羊草生长的适应性与耐盐渗透调节 植物学报 , , 一 兑
殊瑞阳
,
宋立 芹 , 李 秀兰 值物有丝分裂染 色体标本制作的新方法 植物学 报 , 一
赵 孔南 , 陈秋 芳 王彩莲等 值物辐射遗传育种研 究进展 北京 原子 能出版社 , 。 , 组
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