放射腫瘤學/植物輻照

植物輻照

光子

• 布魯克海文國家實驗室；1962 年 -- "預測植物對慢性伽馬射線照射的敏感性"（Sparrow AH，輻射植物學，1962；2(1):9-12）
  • https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S003375606280091X
  • 染色體數目低且核體積大的植物更敏感，而多倍體和染色體數目高的植物更耐受。500 倍敏感性
  • 致命劑量對於白皮松約為 600 r

質子

• 韓國全南國立大學
  • 豇豆豆科植物接受 100 Gy、200 Gy、300 Gy、400 Gy 和 500 Gy 的鈷伽馬射線和 57 MeV 質子照射
  • 2021 年 -- “兩種不同電離輻射對豇豆轉錄組的影響比較”（Kang R，植物，2021；10(3):567
    • 光子和質子之間差異轉錄變化；質子顯著更高差異表達基因
    • https://www.mdpi.com/2223-7747/10/3/567
  • 2020 年 -- “伽馬射線和質子束照射後豇豆植物的輻射敏感性”（Kang R，植物育種與生物技術。2020；8:281-292
    • https://www.plantbreedbio.org/journal/view.html?doi=10.9787/PBB.2020.8.3.281
    • 質子和光子的致死劑量 50 約為 200-300 Gy。
    • 抗氧化酶對質子束的反應更大，葉綠素對光子的反應更大

• 羅馬尼亞亞歷山德魯·約安·庫扎大學；2020 年 -- “質子束照射對鹽脅迫下大麥（大麥屬植物 L.）幼苗生長和生化指標的影響”（Oprica L，植物。2020；9(9):1234
  • https://www.mdpi.com/2223-7747/9/9/1234
  • 大麥種子接受 3 Gy 和 5 Gy 質子照射，然後在 NaCl（100 mM 和 200 mM）存在下生長
  • 3 Gy 質子照射可以減輕 100 mM NaCl 鹽度的有害影響

• 路易斯安那州立大學；2018 年 PMID 30482278 -- “兆電子伏特質子對乾燥和水合蕪菁甘藍種子照射的影響”（Deoli NT，生命科學空間研究（阿姆斯特丹）。2018 年 11 月；19:24-30。doi: 10.1016/j.lssr.2018.08.004. Epub 2018 年 8 月 21 日。）
  • 蕪菁甘藍（蕪菁、小白菜）接受 1-3 MeV 質子離子照射
  • 結果：發芽率因入射離子能量和劑量而異；對於能夠穿透種皮的離子（>1 MeV），發芽率隨著劑量的增加而降低。水合種子比干燥種子對輻射更敏感。種皮的損傷導致更快的發芽和初始幼苗生長

• 韓國全南國立大學
  • 對 50 - 400 Gy 劑量的 57 MeV 質子照射以評估誘變
  • 2017 年 -- “質子束照射對大豆（大豆 L. Merr.）種子發芽和生長的影響”（Im J，韓國物理學會雜誌。2017；71:752-757
    • https://link.springer.com/article/10.3938/jkps.71.752
    • 發芽率 >95%；存活率降低 >300 Gy；株高、芽/根鮮重降低 >100 Gy
    • 質子誘變育種的最佳劑量在 250 - 300 Gy 之間
  • 2017 年 -- “大豆（大豆 L. Merr.）對質子束照射的生化反應”（Im J，植物育種與生物技術。2017；5:97-105
    • https://www.plantbreedbio.org/journal/view.html?doi=10.9787/PBB.2017.5.2.97
    • 質子束會誘導植物膜損傷和氧化應激，並降低葉綠素含量

• 北京大學；2007 年 PMID 17457755 -- “質子靶向擬南芥種子不同範圍的生物學效應”（Qin HL，國際輻射生物學雜誌。2007 年 5 月；83(5):301-8。doi: 10.1080/09553000701283824。）
  • 擬南芥種子，乾燥或水合。接受 1.1 MeV、2.6 MeV 或 6.5 MeV 質子照射
  • 結果：存活率隨著劑量的增加而降低。水合種子更敏感。在所有質子照射後觀察到頂端分生組織畸形
  • 結論：輻射在不同範圍內產生損傷；水合種子更敏感

碳

• 中國科學院；2020 年 PMID 31692404 -- “碳離子束和γ射線照射誘變後代擬南芥的遺傳多型性”（Chen X，國際輻射生物學雜誌。2020 年 2 月；96(2):267-275。doi: 10.1080/09553002.2020.1688412. Epub 2019 年 11 月 18 日。）
  • 擬南芥接受光子（LET 0.2 kev/um）和碳（LET 50 kev/um）照射
  • 結果：碳比光子引入更高的多型性
  • 結論：碳和光子都會誘導遺傳多型性，但碳誘變育種比光子更有優勢

• 日本神戶大學，2013 年 PMID 23728320 -- “γ射線和碳離子束對擬南芥幼苗的突變效應”（Yoshihara R，輻射研究雜誌。2013 年 11 月 1 日；54(6):1050-6。doi: 10.1093/jrr/rrt074. Epub 2013 年 5 月 31 日。）
  • 擬南芥幼苗接受光子和 320 MeV 碳離子照射。
  • 結果：光子後突變鹼基替換頻率增加，但碳沒有增加。

回顧

• 英國西部大學，2018 年 -- “電離輻射、高等植物和輻射防護：從急性高劑量到慢性低劑量”（Caplin N，植物科學前沿，2018 年 6 月 26 日）
  • https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2018.00847/full