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辐射诱变可使作物遗传物质受损,影响植物分子水平、表观性状、细胞学效应和化合物含量发生变化,进而影响植物的生长发育。花青素是存在于植物液泡中的一种黄酮类化合物,是植物中重要的代谢产物和呈色物质,在医药、化工、食品等方面有广泛应用价值。因此,研究辐射诱变对植物表观性状和花青素基因的影响是一个有意义的科学问题。
金鱼草和红玉米常被作为研究花青素的模式植物,本文以这两种植物为研究对象,采用质子辐射和太空诱变处理金鱼草种子,12C6+辐射处理红玉米,探索辐射对两种植物表观性状和花青素基因的影响。通过生物统计学的方法对其田间性状的形态进行观察、记录并分析数据;利用RAPD对金鱼草基因组进行差异检测;用qPCR分别对四个时期红玉米花青素结构基因(PAL、4CL、CHS、CHI、F3H、F3’H、DFR)和调控基因(LC)及金鱼草花青素调控基因(Del和Rosea)的表达量进行检测。得到了以下结果:
1、太空诱变和质子辐射均会改变金鱼草的表观性状,使大部分种子发芽率降低,叶片上呈现较大的变异:叶片形态由对照组的矩圆状,突变为太空组的长椭圆状和质子组的披针状。M2代存在部分叶片黄化的现象。
2、太空诱变导致的金鱼草基因组多态性的比率高于质子辐射的。太空诱变后金鱼草中Del基因和Rosea基因的相对表达量分别为对照组的10.8和7.1倍,质子辐射后金鱼草中Del基因和Rosea基因的相对表达量分别为对照组的4.2和1.6倍,太空诱变对金鱼草花青素调控基因相对表达量的增加高于质子辐射。
3、12C6+对红玉米的辐射使植物性状出现“负效应”,辐射后红玉米茎粗变细、穗位高增加、相对穗位偏高、产量减小。随红玉米生长时期的递进,红玉米花青素基因4CL的相对基因表达量在0Gy中逐渐下降,在30Gy中呈升降升趋势。
上述研究结果对于植物辐射诱变方式的选取、辐射诱变剂量的精准选取以及辐射对花青素基因方面的研究提供了参考数据,为进一步的研究奠定了一定的基础。
金鱼草和红玉米常被作为研究花青素的模式植物,本文以这两种植物为研究对象,采用质子辐射和太空诱变处理金鱼草种子,12C6+辐射处理红玉米,探索辐射对两种植物表观性状和花青素基因的影响。通过生物统计学的方法对其田间性状的形态进行观察、记录并分析数据;利用RAPD对金鱼草基因组进行差异检测;用qPCR分别对四个时期红玉米花青素结构基因(PAL、4CL、CHS、CHI、F3H、F3’H、DFR)和调控基因(LC)及金鱼草花青素调控基因(Del和Rosea)的表达量进行检测。得到了以下结果:
1、太空诱变和质子辐射均会改变金鱼草的表观性状,使大部分种子发芽率降低,叶片上呈现较大的变异:叶片形态由对照组的矩圆状,突变为太空组的长椭圆状和质子组的披针状。M2代存在部分叶片黄化的现象。
2、太空诱变导致的金鱼草基因组多态性的比率高于质子辐射的。太空诱变后金鱼草中Del基因和Rosea基因的相对表达量分别为对照组的10.8和7.1倍,质子辐射后金鱼草中Del基因和Rosea基因的相对表达量分别为对照组的4.2和1.6倍,太空诱变对金鱼草花青素调控基因相对表达量的增加高于质子辐射。
3、12C6+对红玉米的辐射使植物性状出现“负效应”,辐射后红玉米茎粗变细、穗位高增加、相对穗位偏高、产量减小。随红玉米生长时期的递进,红玉米花青素基因4CL的相对基因表达量在0Gy中逐渐下降,在30Gy中呈升降升趋势。
上述研究结果对于植物辐射诱变方式的选取、辐射诱变剂量的精准选取以及辐射对花青素基因方面的研究提供了参考数据,为进一步的研究奠定了一定的基础。