全 文 ：核 农
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学 报 , 。 一
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栽培大麦辐射敏感性与进化的关系
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浙江农业科学院原子能利用研究所 杭州
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大麦幼 苗组织 ‘挝乳化物薛 同工晦有 个酶带区
, ”条酶带
。 辐照乓 在偏 贾极
端 出现一个新 的酶带 区 , 增加 一 条酶带
。 辐射 剂量效应可 用
‘
线 性回 归方程 ‘
拟合 。 大麦品种的过氧化物晦同工酶变化 与辐射敏感性 有关 , 与进 化 类型直
接相 关 。 协 方差分析表明 , 裸大麦对辐针 的敏感性显著高于皮 大麦 , 四棱和六棱 大
麦则显著高于二棱 大麦 。 据此可 以 认 为 , 在进化上属原始类型的品种
’
, 辐射敏感性
较低 。
·
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关键饲 大麦 辐舫敏感性 进化 过 氧化物酶 同工酶
· 产 二
前 一二口
许多研究已证实 〔‘ 一 。 ’ , 植物物种间 、 品种间的辐射敏感性有很大差异 但 刘
一
差异 的原
因看法不一 。 “ “ ” ‘ ’指出 , 分裂间期细胞核体积的大小直接 与 辐 射 敏感 性相关 。
〔 研究表明 , 燕麦的辐射敏感性与其倍性有关 。 〔“ ’报道 ,
沁 的辐射敏感性受遗
、
传控制 品种间的差异 与多基因体系有关 。 其 他 研究者 。 , ‘ 也分
别探讨了水稻
、
大豆等作物的辐射敏感性 。 作者发现 〔‘“ 于, 釉
、
粳和糯稻间的辐射敏感性与
其进化有很大的关系 。 大麦的辐射敏感性 国外已有不少报道 “ , “ ’
, 我国却报道很少 。 木文
研究大麦的辐射敏感性及其与进枪的关系
。
材 料 与 方 法
试验材料
、
不
一
甲井型苹培大麦品种““个 见表 ’
·
辐射处理 每个品种随机选取 粒种子 , 置干干燥器 内将水 份 平 衡 至 左 右
, 用
, ’ 射线 、 一 、 争和 只 辐照
, 剂量率
· “
过鼠化物酶同工酶分析 辐照种子于 ℃浸种催芽 天 , 取其幼苗。
柠檬酸三钠缓冲 液 研磨成匀浆 , 离心抓 血
,
。
气
, 加
取 上
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清 液 电 泳分
析 ,
一
用聚丙烯酞胺凝胶垂直平板 电泳 。 分离屁浓度匆
, 浓缩胶 浓 度 为 ,
电极缓冲液为 一甘氨酸系统 , 。 用 丫 , 一 皿稳压 电泳仪 , 电压
,
胶厚 ,
电泳时问 小
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核 农 学 报 卷
时左右 。
统计分析 用协方差分析法对不同类型的大麦品种迸行聚类分析
。
结 果 与 分 析
一 醉谱类型
对照样品的两次 电泳分析结果 图 表明 , 大麦幼苗组织中过氧化 物酶 同工酶酶带均
为 条 , 且集中于 个区域 负极区 条 偏正极区 条 正极区 条
。 酶带相对活性分析表明 ,
偏正极区 带较强 , 正极区 带较强
, 洪试品种很一致 。 但负极区 条酶带 的 相 对活性有较大
差异 , 综合 个品种 , 可归纳为
、 、 三种类型 。 型
、
带 活性 较强 型
、 、
带
活性较强 型
、 、
带活性较强
。
这三种类型 与棱型 属性有一定 关 系 , 二棱大麦主要为
型 , 四 棱和六棱大麦则为 和 型 。
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图 大麦过氧化物酶同工酶酶谱
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荆量 。
图 辐射对大麦过氧化物酶同工酶酶谱的影响
,
二 辐射对醉带相对活性的影响
主要表现为对正极区的两条带的影响 图 。 辐照后 , 正极区 的两条酶带着色明显加深 ,
且与辐照剂量成正比 , 表明辐 照使这两条带的活性增强
三 辐照对同工酶酶谱的影响
一
辐照后
, 大麦幼苗组织 中过氧化物酶同工酶酶谱发生较大 的 变化 图 , 在偏负极区
期 栽培大麦辐射敏感性与进化的关系
出现 一个新的酶带区
,
为 一 貂 , “ 条新酶带
, 酶带数 与辐射剂 量 有关 。 一般情
况下
,
较低剂量处理 一加 出现 一 条酶带
, 较高剂量 处 理 一 多己 出
现 一 条酶带
。 出现 或 条带时 , 其位置没有什么变化 , 条 带 时都在 , 。 年百听 硅
,
‘
息
条带时则在 ,
、 和 位 。 但是出现 条带时 , 其位置与品种的稻壳属性有一定关
表
几
辐射对供试品种过氧化酶 同工酶带数 目的影响
吐
’
二
‘
二
,
类 型 品 种
不同剂量对酶带数润的影响
, ‘ 劝 翔
,
,
‘
二 棱
一
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沪麦 号
路南红芒大麦
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皮大麦
四 棱
一
四棱白大麦
太平毛伏子
兴山大麦
‘
枣阳大麦
六 棱
一
询阳毛大麦
滨海尺大麦
·
凤阳六棱
早黄大麦 愁
二 棱
,
早熟
’
宝元二梭
金华横店
一 昆一
裸大麦
四 棱
一
黑老鸦
门源亮兰
肚黑黄
高原早一号
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六 棱
一
矮秆齐
天津一号
洛宁裸大麦
黑六柱
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匀
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核
一
农 学
一
报
系 、 召个裸大麦品种 , 均在 。 位 , 个皮大麦品种都在 , 玉 位
。
一在本试验 的辐照剂量范围内 , 线性回归方程 三 。 可以描 述 所有 供试品种
的辐照荆量效应 。 刃
‘ , ’
几’ 一
‘ 一 、 一 ’
四 供试品种帅菌谱变化与辐射敏感性
从表 可看出 , 供试品种对辐射 的敏感性有很大差异 。 按差异程度 可 将 其 划分为 种类
型 极敏感型 。 低剂量 处理即能增加酶带 , 如 “矮秆齐 ” 和 “ 四 棱 白大麦 ” 。
敏感型 。 相对低剂量 处理即增加酶带数 , 如 “ 门源 亮 兰 ” 。 中间 型 。 相对
高剂量 处理则增加酶带 , 这类品种占 迟钝型 。 高 剂量 处
理才发生蘸带数增加
。 一极迟钝型
。 即 使是 。 的高剂量处理 , 其酶谱也无变化 , 如 。 路
南红芒大麦 ” 。
五 不同类型品种的辐射敏感性差异
、
皮
、 裸两类大麦间的差异 皮 、 裸两类大麦的过氧化物酶同工酶带数均随剂量的增加
而增加 。 协方差分析表明 , 线性 回归方程 拟合辐射剂量效应均达 显 著 水 准
’ , 二 。 但是 , 两大类型 间差异 非常显著 , 没有共同的回归方程可以 拟 合
’ 。 从各自回归方程 的特点分析可看出 , 裸大麦的 回 归 常数 幽 低于
皮大麦 , 而回归系数 。 却高于皮大麦 。 , 且达极显著 水
准 , 表明裸大麦的辐射敏感性显著高于皮大麦
二棱 、 四棱和六棱大麦间的差异 二棱 、 四 棱和六棱大麦的差异非常显著 , 但主要表现
为二棱大麦与四棱
、
六棱大麦的差异 , 协方 差分析表明 , 前者 的回归 常 数 高于
后两者 , , 而 回归系数 二 则低于后两者 , ,
差异达极显著水平 , 后两者之间没有大的差异
。 表明二棱大麦的辐射敏感性低于四棱和六棱
大麦 。
从上述结果可说 明 , 大麦辐射敏感性 的差异 与 品种的进化有关 。 原始类型品种的辐射敏
感性低 。
‘ 不同种植区品种间的差异 本试验品种分别来 自南方冬麦区 、 北方春麦区和青藏高原
裸麦区 。 协方差分析表明 , 三者 间的差异很显著 、进一步分析发现 , 南方冬麦区的回归系数显著
低 于青藏高原裸麦区 一 。 南方冬麦区品种的辐射敏感性显著低于其他两个种植区 。
讨 论
早在 年代 , ‘ ’ 报道了有关大麦同工酶的研究 。 然 而 , 等 〔“ 评述
种 大麦同分异构酶时未提到过氧化物酶同工酶 , 对这一同工酶位点认识不 足 。 〔‘“ ’
对大麦两个品种的愈伤组织和植株材料进行过氧化物酶同土酶研究 , 报道了这一同工 酶 有
个带区 , 或 条酶带 。 本研究亦表明大麦幼苗组织 的过氧化物 酶同 工酶有 个带 区 ‘ 但 只
看到 条酶带 , 且有 条酶带移动很慢 , 集中在负极端 , 而偏正极端和正极端均只 有 两 条 酶
带 ‘ 这 与 的研究不一致 , 其原因可能是采用 的材料不同所致 。
植物同工酶是其休 内某些代谢状况的天然标志 , 是某些生理生化变化的反映 〔‘ 。 许右
研究 飞‘ , “ , ‘ “ 已明确报道 , 外界环境条件改变
、
病原菌干扰 , 会使植物同工 酶的 活性和酶
带熬目耸生变化 , 因而一些研究指出 ”一 ‘ 色 , 同工酶活性和酶带数 目变化可 作为 检测辐 射
期 栽培大麦辐射敏感性与进化的关系 甲
一
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生物效应的指标 。
化物酶同工酶带数
近年有不少这类报道 , 但结果不 。 王候聪 〔‘“ 指出 , 辐射减少水稻过氧
研究 ‘“ , ‘ , ‘ 认为
张维 强 ‘ 发现辐射使小麦的第 条酶条消失 , 第 条酶带增加 。 更多的
, 辐射增加植物组织中的过氧祀物酶同工酶带数 , 而且 与辐射剂量成正
相关 。 本试验的研究结果认为 , 辐射增加大麦幼苗组织中的过氧化物酶同土酶的酶带数
, 并
布一定的剂量范围内
,
一
可角线性回归方程 书 拟合剂量效应
。
许多研究者 “ ’一 ““ ’以过氧化物酶同工酶为指标
, 研究了栽培玉米
、
水稻 和甘 薯等物种
的起源和进化 。
’
大麦的起源和进化亦有不少研究 〔“ ’‘ ’ 认为大麦的碍壳进 化是 从有释到
裸粒 , 即 由皮大麦进化至裸大麦 棒型进化是 由二棱到六棱 , , “ ’对古代二棱大麦
的考古学研究和 。衫 “ 令 从辐射二位大麦得到六棱突变的实验结 果均 表明 , 二棱属
原始类型 。 木研究中 , 大麦未经辐照时 ,
’
其过氧化物酶同土酶酶谱类型并没有反映出大麦在
进化上的差异
, 尽管负极端‘条酶带活性稍有不同 。 但经辐照后 , 各品种的过 氧化物 酶同工
酶对辐射敏感性的差异确实反映出不同的进化类型 , 裸大麦比皮大麦敏感 , 六梭和四棱 比二
棱大麦敏感 。 我们 〔’。 在研究栽培稻辐射敏感性时也发现
, 在进化上 比较原始的釉稻 , 其辐
射敏感性 比粳
、
糯稻低 。 可以认为
,
、
植物的辐射敏璐性与其进化程度密切相关 , 辐射敏感性
在研究植物进化理论中具有一定意义 。
参 考 文 献
〔一〕
〔
冯志杰等 北方冬姿区品种的辐射敏感性 原子能农业应用 〔增刊 , 互 。一 切
刘鸿先等 零上低温对不同抗冷力的亚热带植物过氧化物酶和醋酶同工酶的影响 植 物 生 理学 报 ,
。
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〔 〕
〔 〕
、
丘冠英等 水稻辐射敏感性的研究 原子能农业应用 , , 、 一 “
主彩莲等 不同类型栽培稻的辐射敏感性的初步研究 浙江农业大学学报
‘
, , 幽一 犯
〔 〕
,
下
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, 加 , 生
「
, 二 壮 坛
〔、 〕
〔 〕
伟 〕
七
彭永康等
王 熊等
住 , , 。。一
同工酶在我国农业研究方面的某些进晨 植物学通报
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烟草组织培养过程中过氧化物酶同工酶的变化
。 植物生理学报 ,
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一
‘ 〕
肥二沈 衫 , , 飞 一 了了
王候聪等 。 。一 射线辐照水稻当代的几种同工酶分析初报 福建稻麦科技 , 一 ,
策击细 肠咖户口脚曦钾
, 一
〔 〕
几〔主宫〕
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彭永康等 不同荆妙 。 , 射线对刁、麦
、 水稻幼苗生长的影响 。 华北农学报 , , 对“
何之常等
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” 。一 丫射线辐照对早稻广陆矮 号 代醋酶和过氧化物酶同工酶及植株生物学性状钓影响 钱汉
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〔 〕
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徐廷文 中国栽培大麦的起源和进化 。 遗传学报
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了。 ‘ 。 , 通 ￡。 , 月 。 。 。 。 。 , 夕
, 几。 、 月 。 夕 。 。。 。
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