采用离子注入技术处理陆地棉的花粉,在胚胎学、离体萌发、生殖生物学等水平研究不同剂量的离子注入以后,花粉在超微结构、活力、萌发、花粉管生长、受精过程等方面所发生的变化以及与M1、M2等后代变异间的关系。筛选突变体,对突变体进行形态、生理、遗传等方面的研究。获得最有效的花粉诱变剂量与条件参数。该项目完成以后,将对离子注入花粉的诱变效应有明确的了解,弥补这方面研究的空白。获得部分突变体,为基因组学及其它
离子注入诱变是我国首创的诱变技术,由于离子得穿透力很弱,对离子能否进入细胞国内外一直有争议。本研究以陆地棉花粉为材料,将氮离子注入花粉。发现离子可以通过刻蚀作用使花粉表面形成大小不等的孔、裂缝,花粉内部的超微结构也会受到破坏,破坏程度与离子注入剂量有关系。离子注入会降低花粉在柱头上的萌发率,降低花柱中花粉管的数量,但对花粉管的生长速度并没有影响,对雌、雄配子的受精没有影响。离子注入花粉授粉后,子房生长速度受到明显的影响。该结果表明离子能够进入细胞并产生一系列的生物学效应。离子注入时的真空条件不影响花粉的活力。不同的离子能量、总剂量、剂量率、脉冲剂量、间隔时间等参数的氮离子注入陆地棉花粉后,再授在离体培养的雌蕊柱头上,会影响注入效应,花粉活力明显不同。胚珠DNA分子标记结果进行分析,发现随着注入剂量的增加,处理样品的SSR结果同对照之间的相似性越小;处理花粉的成铃率低、铃形有皱瘪或饱满的变异、铃重也有过重或过轻的变异。用经过离子束处理花粉授粉产生的M1代植株叶片的cDNA进行差减,构建了一个差减抑制杂交文库,发现离子注入后代的基因表达有明显差异。