拟南芥胚的不同区域对MeV离子辐照的响应

利用不同能量的质子在大气环境中辐照拟南芥的含水种子，能量从1.1MeV到6.5MeV.根据模拟计算结果，相应能量的离子对种子的损伤区域分别为胚的浅层、胚的一半和整个胚.本实验中，具有较高能量的质子可以完全均匀地作用于拟南芥生长、发育及遗传密切相关的胚茎端分生组织，而能量较低的质子则不能直接作用于茎端分生组织.实验所用质子注量范围为4×10⁹ions/cm²—1×10¹⁴ions/cm².实验结果显示，虽然拟南芥种子的发芽率和幼苗存活率随离子注量增加都呈现下降的趋势，但对应于不同的胚损伤区域，即在不同的入射质子能量条件下，注量曲线具有各自的特征.实验结果显示，拟南芥种子中除了胚茎端分生组织作为对离子辐照敏感的辐射主靶外，茎端分生组织之外的胚区域可能作为离子辐射次靶，影响到最终的辐射生物学效应. 关键词： 离子辐照 拟南芥 胚区域 生物效应     

MeV能量离子辐照拟南芥干种子和含水种子存活曲线对比

离子束辐照植物种子所产生的水自由基对植物种子存活率会有影响, 实验中为了观察这种辐射效应, 采用6.5 MeV能量的质子分别辐照拟南芥干种子和含水种子。 这个能量点的质子无论对干种子还是含水种子都可以完全穿透, 减少了因损伤部位不同带来的差异。 实验中采用的质子注量从4×109 ions/cm2到1×1014 ions/cm2。 实验结果显示干种子和含水种子存活曲线均成肩形下降趋势,而且含水种子下降注量点明显低于干种子。 这是自由基作用结果。 同时在辐射生物学靶学说的基础上, 建立了模型, 通过参数的合理设置,很好地拟合了实验数据。 The dry and water saturated seeds of Arabidopsis thaliana were irradiated by H+ions with 6.5 MeV in atmosphere. The ion fluence used in this experiment was in the range of 4×109 —1×1014 ions/cm2. According to the structure of the seed and TRIM simulation, the ions with the energy of 6.5 MeV can penetrate the whole seed. The experiment shows that the fluence response curves for the dry seeds and water saturated seeds had distinct shoulders and reduced rapidly. The experimental results show that the water imbibed seeds were more sensitive than the dry seeds and the reason is from free radicals reaction. A model has been constructed, and primely simulates the experiment data.