α粒子注入擬南芥胚胎-胚的輻射生理學(xué)效應(yīng)及其機(jī)制研究.pdf

1、本研究以擬南芥columbia生態(tài)型種子為材料，把擬南芥種子在4℃的無菌水中浸泡3天，無菌環(huán)境下用細(xì)鑷子得以輕松分離無損傷擬南芥胚胎/胚，并使發(fā)芽達(dá)到同步化。建立了能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求的擬南芥胚無損傷剝離方法。 模式植物擬南芥的種胚很小，其胚具有細(xì)胞、根、葉等器官形成分化的基本模式，是研究個(gè)體水平輻射的理想材料。高傳能線密度α粒子在擬南芥胚中的穿透深度有限，用SRIM軟件模擬的結(jié)果約為30微米。預(yù)備實(shí)驗(yàn)表明，由于α粒子的穿透力有限，

2、150Gy的α粒子輻射擬南芥種子，根的長度無顯著變化。本研究用擬南芥胚作為輻照材料，輻射劑量分別為0Gy、1Gy、10Gy、100Gy，研究了高LETα粒子照射植物個(gè)體的輻射生理學(xué)效應(yīng)及其機(jī)理，在植物個(gè)體水平研究了輻射生物學(xué)家感興趣的α粒子引起的輻射生物學(xué)效應(yīng)，對評估α粒子對非人類健康的影響具有一定的參考價(jià)值。 該研究表明，1Gy、10Gy、100Gy的α粒子注入擬南芥胚后，胚的發(fā)芽率均達(dá)97％以上，α粒子注入對胚生活力的影響體

3、現(xiàn)在發(fā)芽勢的高低上，與對照相比1Gy的劑量處理刺激擬南芥胚的萌發(fā)，10Gy、100Gy的劑量處理抑制了擬南芥胚的萌發(fā)。主根長度的變化與發(fā)芽勢一致。α粒子注入使主根的重力敏感性降低，尤其是100Gy的α粒子注入使在豎直的培養(yǎng)基上生長的擬南芥主根呈“S”型生長，在0～100Gy的范圍內(nèi)，根的彎曲度與劑量相關(guān)。Vc清除過氧化氫實(shí)驗(yàn)表明：100Gy的α粒子注入的擬南芥胚，種在含0.2mMVc的MS培養(yǎng)基上，根的重力敏感性恢復(fù)正常。根的彎曲模擬實(shí)

4、驗(yàn)表明，側(cè)面外源釋放過氧化氫能夠誘導(dǎo)擬南芥根的彎曲。這暗示了α粒子注入引起的重力敏感性、根長等變化與過氧化氫有關(guān)。過氧化氫酶、過氧化物酶的活性及丙二醛的含量隨劑量的增加而增加，超氧化物岐化酶的活性在低劑量時(shí)變化不顯著，在100Gy時(shí)顯著降低。100Gy高劑量的α粒子輻射使葉綠素含量降低。分子探針CM-H2DCFDA定位ROS的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，100Gy劑量處理的擬南芥根部有較多的綠色熒光表達(dá)。該研究顯示α粒子注入擬南芥胚可能通過誘導(dǎo)信號(hào)分