本论文主要围绕：低穿透离子辐照对植物旁观者组织的诱变效应和辐照敏感基因对电离辐照的响应特性两个方面进行研究，研究结果如下：　　 1.体细胞同源重组是辐照后DSBs(Double Strand Breaks)损伤的主要修复方式，我们选用拟南芥菜GUS同源重组报告系R2L100和R3L66为实验材料，以体细胞同源重组频率作为生物学检测终点，研究低穿透离子辐照对植物基因组的影响。结果表明：　　 低能Ar+离子辐照拟南芥干种子，在500×1013-3000×1013 ions/cm2剂量范围内，同源重组频率与对照相比明显升高。3.3 MeV的α粒子辐照萌发4天后的幼苗，同源重组频率随着剂量的增加呈先增后降的变化趋势，并且在10Gy出现最大值。以上结果显示低穿透离子能够有效的诱导体细胞同源重组频率的增加。　　 比较α粒子和γ射线辐照对同源重组频率的影响，发现γ射线辐照产生的同源重组频率的变化趋势和α粒子相似，并且同样在10Gy处出现最大值。因为低穿透离子在生物组织中的穿透能力很弱，所以它们的诱变作用可能是通过辐射诱导的旁效应产生的。　　 进一步的实验发现，α粒子根部分辐照能够显著引起未辐照的地上部分的同源重组频率的升高，充分说明低穿透离子能够在植物远程组织中产生旁观者效应。我们用自由基清除剂DMSO(二甲基亚砜)处理整体辐照和部分辐照实验的样品，处理过的样品与未经处理的对照相比，同源重组均明显的受到了抑制，暗示活性氧自由基参与了辐照旁效应的诱导过程。　　 2.由于植物的发育模式和同源重组底物设计上的特点，同源重组只能在辐照后相当长的一段时间后才能检测出来。为了研究离子辐射在辐射后短期内诱导植物远程旁观者诱变效应，我们选取RAD54P：：GUS转基因拟南芥作为辐照对象。AD54是DNA损伤同源重组修复的重要蛋白，GUS基因表达水平直接反映DNA损伤的程度。重离子辐照、γ射线辐照和微束定点辐照的实验结果表明，辐照后48h，未辐照部分的叶片GUS基因表达明显上调，说明，在辐照短期内同样可以诱导产生远程旁观者诱变效应。