全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
核 农 学 报 ,
乙
射线辐照对小麦
愈伤组织超微结构的影响
胡天赐 高明尉 梁竹青
浙江农业大学原子核农业研究所 杭州 。。
用 。下 射线不 同照射量辐照旺盛生长的 小 麦愈伤组织 , 并于辐照 后 、 、 天取材
固定进行 电镜观察 。 结果发现 , 未经辐照 的愈伤 组织细胞超微结构正常 。 经 下 射线辐
照 后 , 细胞结构有轻度损伤 , 随之 出现旺盛的修复活动 , 线拉体数量明 显增加 , 内岭结构 完
善 , 内质 网发达 辐照 后 天 细胞结构基本恢复正常 。 经 辐照后 细胞严重受损 , 结
构逐趋模糊 , 细胞器逐 步消解 , 最后 细胞死亡 。 结合辐照后愈伤 组织 的生长状况 以及再生
株染 色体变异频率等 , 认为对小 麦愈伤组织进行辐射处理时照射量 以 一 为宜 。
关键词 普通小 麦 愈伤组织 辐照 细胞超微结构 离体诱变
目 舀
近几年来 , 关于小麦体细胞无性系变异的遗传机理及其应用研究已有大量报道
。 为了增加体细
胞无性系变异的频率 , 对小麦幼胚及愈伤组织进行理化诱变处理是一种有效方法 〕。 谷祝平 、韩善
华 、 孙敬三 、孙龙华 、 及 等曾分别研究过红豆草 、 油菜 、 水稻 、 向 日葵 、烟草等愈伤组
织在培养过程 中的超微结构变化 一‘
, ’一‘。〕, 等也研究了温度对 匀 愈伤组织细胞
超微结构的影响 〕。 但 射线对小麦愈伤组织细胞超微结构的影响至今未见报道 。 为了寻找合适
的诱变照射量 , 提高无性系变异频率 , 为小麦愈伤组织的诱变处理效应提供细胞学依据 , 本研究来
用 射线处理小麦未成熟胚诱导的愈伤组织 , 探讨其对细胞超微结构的影响 。
材 料 与 方 法
材料 普通小麦浙麦 号 。
试验方法 取开花后两周的未成熟胚进行离体培养 , 培养方法参见梁竹青的报告 ’〕, 每月继
代 次 , 取 已培养 个月处于旺盛分裂阶段的愈伤组织 , 于继代培养后 天 , 分别用 和
的 下射线进行辐照 , 并马上转到新鲜培养基上培养 , 于辐照后 、 、 天分别取样固定 , 并以未经任
何诱变处理的愈伤组织作对照 。
电镜制样用戍二醛 一饿酸双重固定 , 丙酮 系列脱水后包埋于 树脂中 , 经
型超薄切片机切片 , 标准的铀 一铅双染后在 一 电镜下观察并拍照 。
此文于 年 月 日收到 。
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期 ‘ “ 射线辐照对小麦愈伤组织超微结构的影响
结 果
一 小麦愈伤组织的超微结构
未经诱变处理的小麦愈伤组织转接到新鲜培养基上培养 工周后 ,在电镜下显示出细胞核大 , 核
质浓 , 染色深 , 膜结构清晰 , 细胞质均匀而致密 , 线粒体丰富 , 呈球形和椭圆形 , 内岭结构清楚 图版
一 , 质体数量多 , 呈球状及其它不规则形状 , 内质网发达 , 液泡很少 图版 卜
。
图版 ‘℃叮 射线辐照对小麦愈伤组织细胞超微结构的影响
小麦愈伤组织细胞
小麦愈伤组织细胞中发育良好的内质网
射线辐照后 天 , 核膜曲折
。。 下射线辐照后 天 , 线粒体数量急剧增加
下射线辐照后 天 , 液泡及吞噬泡
射线辐照后 天 , 稀少的细胞质中含有较多的质体和线粒体
。。 丫射线辐照后 天细胞 , 淀粉粒积累增多
。。 射线辐照后 天 , 细胞结构基本恢复正常 。
吧 一
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下一
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核 农 学 报 卷
了一
口 叨
图版 ‘ ℃叮 射线照射对小麦愈伤组织细胞超微结构的影响
。。 射线照射后 天 , 核质外流 。
射线照射后 天 , 淀粉体和吞噬泡 。
。。。 了 射线照射后 ‘ 天 , 质体膜呈波浪形 。
。。 下射线照射后 天 , 核质凝缩 。
。。 下 射线照射后 天 , 质壁分离 。
射线照射后 天 , 纤维化加厚的壁 。
细胞核 , 核仁 , 质体 , 质体小球 , 线粒体 , 细胞壁 , 淀粉体 , 吞噬泡 ,
液泡 , 内质网 。
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下一
一 下一
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二 丫射线辐照对小麦愈伤组织细胞超微结构的影响 。
低照射量辐照的影响 小麦愈伤组织经 下射线照射后 , 愈伤组织的外观形态未出现明
显变化 , 而超微结构则发生极大变化 照射后 天 , 细胞核体积较大 , 核膜出现褶折 图版 卜 线
粒体数量急剧增加 , 内岭结构清晰 图版 一 胞质内液泡增加 , 并有吞噬泡 图版 一 有些细胞 ,
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。了射线辐照对小麦愈伤组织超微结构的影响
细胞质稀少 , 内质网解体 , 并含有较多的线粒体和质体 , 结构清楚 , 质体内可见到片层结构和淀粉体
图版 一 , 辐照后 天 , 线粒体数量有所减少 , 淀粉积累较多 图版 一 , 辐射后 天 , 细胞结构
基本恢复正常 , 核大 , 核质丰富 , 线粒体和质体数量趋于正常 , 同时内质网恢复清晰 , 细胞有少量淀
粉积累 , 液泡减少 , 无吞噬泡 图版 一 。
高照射量照射的影响 小麦愈伤组织经 射线照射后 天 , 细胞停止生长 , 天后 , 愈伤组
织开始变褐 。 电镜下观察发现 , 照射后 天 , 双层核膜破裂 , 核质流出 图版 卜 整个细胞结构模
糊 , 电子染色浅 , 内质网稀少 , 质体数量减少 , 质体内结构模糊 , 有些细胞出现液泡 、淀粉体和吞噬泡
图版 卜 , 照射后 天 , 质体膜开始呈波浪形弯曲 , 线粒体减少 , 峪结构模糊 , 并可见 已解体的内
质网断片 图版 卜 , 核质收缩且分布不匀 , 类似沉淀物 图版 卜 , 照射后 天 , 质壁分离 , 细胞
质解体 图版 一 有些细胞壁加厚并高度纤维化 , 内无任何细胞物质 , 细胞呈死亡状态 图版 卜
。
讨 论
根据电离辐射理论 , 生物机体受 ℃。下射线照射后 , 会产生原始的生化损伤 , 代谢的方向性和协
调性受到破坏 , 引起一系列生理和病理的变化 。与此同时 , 机体在一定范围内进行着反馈调节 , 通过
修补和修复 , 减轻这些损伤并恢复原状 , 这两种相反过程的消长和变化 , 决定细胞的存活 、死亡 、 老
化 、癌变等 。 本研究中 ,
‘
小麦愈伤组织经 射线照射后 , 细胞结构受损 , 核膜曲折 , 淀粉体积累 ,
表现正常代谢已受到一定的影响 , 但不久后出现一系列的修复过程和 旺盛的代谢活动 线粒体数业
大大增加 , 内峪结构丰富 , 液泡增加 , 辐照 夭后 , 经修复后的细胞超微结构基本恢复正常 , 说明由
低照射量照射引起的电离损伤是可修复的 , 经过一段时间 , 可以通过 自我修复回复到原状 。 而经
丫射线照射后 , 细胞结构产生严重的辐射损伤 , 导致细胞死亡 , 说明高照射量照射导致的细胞
结构损伤是不可逆转的 。
用 和 射线照射小麦愈伤组织所弓起的超微结构变化与成雄鹰
、 高明尉川等电
离辐射后 引起愈伤组织在生长量 、分化率 、成苗率等方面所观察到的变化趋势相吻合 , 即以
射线照射愈伤组织 , 不但不会影响细胞的超微结构的剧烈损伤 , 而且在照射后一定时间 , 愈伤组织
的鲜重增长量反而 比未照射处理的愈伤组织大
。 根据胡天赐等闭的研究 , 射线照射愈
伤组织可以成倍提高小麦再生株当代的染色体变异频率 。 此外 , 。 〕指出 , 愈伤组织在 照
射后 , 其穗行变异率要 比未处理的高出 倍 , 结合本文的研究结果 , 可以认为 , 小麦愈伤组织在适当
时期经 一 。。 的照射处理 , 不会严重损害愈伤组织的超微结构 , 且有助于变异率的提高 , 而
照射量将使愈伤组织大部分细胞死亡 , 并使之丧失分化能力 , 因而 照射址过高 , 不宜
采用 。
试验过程中得到本校电镜室滕俊琳 、高其康老师的指导 , 在此致谢 ‘
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,
参 考 文 献
谷祝平 , 郑国昌 快中子辐射对红豆草愈伤组织细胞结构影响的电镜观察 。 实验生物学报 , 叭 ,
韩善华等 油菜叶片及其脱分化和再分化中质体的电镜观察 实验生物学报 , ,
孙敬三等 在分化条件下水稻花粉愈伤组织超微结构的变化 植物学报 , ,
孙龙华等 红豆草组织培养超低温保存及其超微结构的观察 植物学报 , ,
成雄鹰等 植物体细胞无性系变异与育种 陈英主编 , 南京 江苏科技出版社 , ,
梁竹青等 不同小麦葵因型对体细胞组织培养的反应 中国农业科学 , , ,
高明尉等 诱变处理对小麦体细胞组织离体培养的效应 中国农业科学 , , 。 一
胡天赐等 理化诱变处理对水稻悬浮细胞系超微结构的影响 实验生物学报 , 待发表
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