^16O^8＋离子辐照普通小麦引起幼苗可溶性蛋白质的不同变化

利用不同能量、不同剂量的^16O^8 离子辐照春麦。处理方式为离子贯穿种子（75MeV/u）以及离子注入胚和胚乳等种子的不同部位。然后分析其幼苗的可溶性蛋白质（soluble protein）,根据其分子量大小不同,将其划分为五个区段并计算各组分的相对含量,结果表明：1.同对照相比,随着辐照剂量的增加,所有辐照材料（包括贯穿和注入）第二区段（分子量较高区段）蛋白质组分的相对含量下降;而第五区段（分子量最小区段）蛋白质组分的相对含量升高。2.种子的贯穿处理,同时也引起第一区段（分子量最高区段）和第三区段蛋白质组分相对含量的下降以及第四区段的升高;其中第三、四区段的变化明显区别于注入效应。3.注入胚和4胚乳的区别在于后者第一区段蛋白质组分相对含量的较大下降和第五区段的较大提高。4.小剂量辐照的材料,可溶性蛋白质组分的变化异常,可能与低剂量辐射兴奋效应有关。在讨论中提出了注入胚的即时效应与注入胚乳的后期效应。     

~(16)O~(8+)离子辐照普通小麦引起幼苗可溶性蛋白质的不同变化

利用不同能量、不同剂量的1 6 O8+ 离子辐照春麦。处理方式为离子贯穿种子 (75MeV u)以及离子注入胚和胚乳等种子的不同部位。然后分析其幼苗的可溶性蛋白质 (solubleprotein) ,根据其分子量大小不同 ,将其划分为五个区段并计算各组分的相对含量 ,结果表明 :1 同对照相比 ,随着辐照剂量的增加 ,所有辐照材料 (包括贯穿和注入 )第二区段 (分子量较高区段 )蛋白质组分的相对含量下降 ;而第五区段 (分子量最小区段 )蛋白质组分的相对含量升高。 2 种子的贯穿处理 ,同时也引起第一区段 (分子量最高区段 )和第三区段蛋白质组分相对含量的下降以及第四区段的升高 ;其中第三、四区段的变化明显区别于注入效应。 3 注入胚和胚乳的区别在于后者第一区段蛋白质组分相对含量的较大下降和第五区段的较大提高。 4 小剂量辐照的材料 ,可溶性蛋白质组分的变化异常 ,可能与低剂量辐射兴奋效应有关。在讨论中提出了注入胚的即时效应与注入胚乳的后期效应。     

桃儿七种子解剖结构及其萌发生长期形态特征

为探明种皮和胚乳是否是限制桃儿七种子萌发的主要因素,利用组织切片和显微技术,对桃儿七种子及其不同萌发期（1、7、14、21、28 d）解剖结构和播种后一定时期内（7~210 d）的植株生长形态进行观察。桃儿七种子由种皮、胚乳和胚构成。种皮包括外种皮和内种皮,外种皮致密规整,由外至内分别为栅状石细胞和表皮层细胞,内种皮由5~6层海绵细胞组成。胚乳占种子体积的绝大部分,包括珠孔胚乳和外胚乳。胚由胚根、胚轴和子叶组成,被致密种皮、多层珠孔胚乳和外胚乳包围。萌发期1~7 d胚根和胚轴开始伸长,7~14 d两片子叶分离,14~21 d胚根突破珠孔胚乳和种皮,21~28 d胚根、胚轴和子叶继续扩张伸长。种子播种210 d后可平均形成3片功能真叶和5条不定根。致密种皮（物理休眠）和多层胚乳（机械休眠）是限制桃儿七种子萌发的两个主要因素。     

碳离子束辐照拟南芥介导外源基因转移的研究

采用700keV或4.0MeV碳离子束辐照拟南芥种子,通过对样品的显微摄影,发现随着辐照剂量的增加,碳离子束对种子表面的损伤逐渐加剧,特别是在4.0MeV碳离子束辐照下,当剂量达到1×1014ions·cm-2后,种皮局部逐渐被刻蚀殆尽,甚至造成种皮局部破裂。对拟南芥种子进行台盼蓝染色后的显微观测显示,碳离子束辐照可以导致拟南芥种皮细胞着染,在剂量较大的情况下,部分皮下细胞也可着染,表明碳离子束可作用到皮下细胞,为外源基因提供导入的通道。GUS基因导入后的组织化学检测表明:质粒pCAMBIA1301能够进入4.0MeV碳离子束辐照后的拟南芥种子,并在种子和幼芽中获得瞬间表达。     

沿重离子贯穿深度的番茄干种子辐射生物学效应研究

本文采用80MeV/u的^12C^6 辐照番茄干种子,研究处于不同离子贯穿深度番茄干种子的辐照生物学效应,检测其生理生化指标。结果表明：辐照后不同贯穿深度上番茄种子的发芽势与物理剂量对应,第8层样品（对应于碳离子在水中的贯穿深度为15mm）出现峰值76.7％,发芽率随离子入射深度的变化不明显;不同贯穿深度辐照样品的根尖细胞微核率也与物理剂量相对应,在第6、7层样品中出现峰值0.257％;另外,辐照样品幼苗茎叶的一氧化氮合酶（NOS）活性、谷胱甘肽（GSH）含量及总抗氧化力在第9层出现峰值,谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性在第7-8层出现峰值,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性的变化与重离子贯穿深度没有明显的相关性。总而言之,本工作发现辐照品的多个生理生化指标均与入射离子的微剂量分布相对应,即存在生物效应峰。     

低能铁离子束辐照氨基酸衍生物的红外光谱结构表征

利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术研究了能量为110keV的Fe^ 离子束辐照L（ ）-半胱氨酸盐酸盐单晶水合物固态样品的结构变化情况。对辐照样品的两次红外光谱分析结果有所不同,表明固态样品不同部位受低能铁离子束作用后可发生不同的分子改性;但二者又具有一定的相似性,都反映了原分子中氨基、羧基和巯基等基团的受损及硝基和酰胺基团等的生成。     

桃儿七种子休眠解除过程中细胞壁代谢及种皮超微结构的变化北大核心CSCD

为探究低温层积过程中桃儿七种子细胞壁代谢及种皮超微结构与休眠解除的内在联系,该研究通过低温层积解除桃儿七种子休眠,分析休眠解除过程中种子不同部位细胞壁组分及相关代谢酶的变化,同时利用扫描电镜对种皮的超微结构进行观察。结果表明,(1)桃儿七种皮主要由角质层、栅状石细胞层及海绵组织层3层构成,在层积过程中,种皮内部的海绵组织逐步疏松膨胀,种皮表面破损加剧;(2)种子不同部位的细胞壁组分具有明显差异,整个层积过程中,种胚、种皮和胚乳中的纤维素含量均在层积中期(45 d和60 d)降至最低,3个部位的纤维素酶活性在层积中期对应升高;种胚和种皮内的半纤维素含量均在层积中期显著下降,种皮中甘露聚糖酶活性和木糖苷酶活性在层积中期时相应达到最大;3个部位的果胶含量均在层积后期(75 d和90 d)时显著下降,而种皮和胚乳中多聚半乳糖醛缩酶活性也在层积后期相应升高;(3)种胚和胚乳内过氧化物酶活性在层积75 d和90 d时明显下降,而SOD活性在此时显著上升。(4)种子不同部位3种木质素单体的组成比例具有明显区别,同时3种木质素单体含量均随层积时间的延长而显著降低,且胚乳和种皮中的S-木质素含量对种子萌发存在显著的负向影响关系。研究认为,在低温层积过程中,桃儿七种子内细胞壁组分纤维素、半纤维素及木质素的逐步酶解,活性氧作用下的细胞壁松弛以及海绵组织层的疏松膨胀和种皮的破裂,破坏了细胞壁的刚性结构,促使种子机械束缚力降低,吸水性能提高、胚根生长能力增强,最终导致其休眠解除。     

九翅豆蔻种子的解剖学和组织化学研究

九翅豆蔻种子包括假种皮、种皮、外胚乳、内胚乳和胚．由外珠被发育而来的种皮可划分为外种皮、中种皮和内种皮．外种皮由一层表皮细胞构成,其壁增厚并略木质化．中种皮包括下皮层、油细胞层和含２—５层细胞的色素层;各为一层薄壁细胞的下皮层与油细胞层非常压扁．内种皮由一层石细胞构成,极厚,占种皮厚度的１／３—２／３,是种皮主要的机械层;内种皮整体外观呈波浪形,在珠孔端和合点端的内种皮除外．种子在珠孔端分化出珠孔领和孔盖,在合点端分化出下皮细胞垫、大型薄壁细胞区、维管束和合点端色素细胞区．外胚乳细胞内充满淀粉,内胚乳细胞含有大量蛋白质和多糖,胚细胞含有蛋白质、多糖和脂类物质．脂类物质不存在于油细胞中,而存在于胚细胞、部分假种皮细胞、外种皮细胞和内胚乳最外层细胞中．建议将油细胞（层）改称为半透明细胞（层）．     

马蹄香种子生物学特性研究

马蹄香的雌蕊子房半下位,心皮6枚,蒴果蓇葖状,果实成熟时沿腹缝线开裂。种子呈三角状倒椭圆形,其背面凸出,具明显横皱纹,腹面凹入。马蹄香种子由种皮、胚乳和胚三部分构成。种皮由多层细胞组成;核型胚乳,种子成熟时游离胚乳核形成胚乳细胞,而胚尚未分化,仍停留在原胚阶段。种子发芽试验表明,马蹄香种子萌发率极低,具有种子休眠的生物学特征。对马蹄香种子的化学成分作了分析研究,种子胚乳中富含营养物质,其中粗蛋白含量为17.3(g/100g)。此外,种子含有丰富的镁、锰、钙、铁、锌等矿质元素。     

谷类作物胚乳的遗传

胚乳是谷类作物种子的重要组成部分。一个完整的种子除了胚、种皮和果皮外,其余部分就是胚乳。由于它们最初发起的组织部位不同,其遗传行为也大不相同。有时仅从种子本身就可以观察到几种不同的遗传现象,如花粉直感、不同位点数基因的剂量效应和体细胞遗传等。正因为有这些复杂的遗传形式,在遗传学教学和实际应用中胚乳遗传常被忽视,并与2n体细胞的性状遗传相混淆。为了弄清这些复杂的遗传现象及种子各组成彼此间在遗传行为上的内在关系,本文特就这方面的内容作较系统介绍。 (一)胚乳的遗传及其与胚遗传的区别胚乳是双受精的产物。在正常情况下,谷类     

重离子束辐照牧草的细胞学研究

采用80MeV／u^20Ne^10 叶离子束贯穿处理豆科与禾本科牧草种子,从实验室种子萌发和根尖细胞的观测分析,随着贯穿剂量的增加,幼苗生长明显减弱,呈负相关性;而染色体总畸变率和徽核率随剂量的增加而显著增加,呈正相关性。结果表明：禾本科牧草比豆科牧草对重离子辐射敏感性强,禾本科牧草适宜剂量为20Gy～30Gy,豆科牧草辐照剂量应高于150Gy。     

重离子及电子辐照沙打旺(Astragalus Adsurgens Pall)干种子的辐射生物学效应

本文采用80MeV/u12C6+和50keV的电子辐照沙打旺干种子,研究沙打旺干种子不同注量的辐照生物学效应,检测其生理生化指标。结果表明:无论是碳离子辐照还是电子辐照,发芽势都随注量的增加先升高后降低,发芽率都随注量增加逐渐降低。其次,碳离子辐照样品,其超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性变化随注量增加先升高后降低,即存在一个峰值,过氧化氢酶(CAT)在高于5×106ions/cm2注量的离子辐照中其活性基本不发生变化;不同注量的电子辐照,样品的CAT、SOD、GSH-Px活性都是先升高后降低。第三,无论是碳离子辐照还是电子辐照样品的谷胱甘肽(GSH)含量变化不显著,与注量的变化没有明显的相关性。总而言之,本工作发现碳离子及电子辐照样品,其多个生理生化指标均随注量的增加呈先升高后降低的趋势,但GSH变化对碳离子或电子辐照都不敏感。     

LET and ion-species dependence for mutation induction and mutation spectrum on hprt locus in normal human fibroblasts.

We have been studying LET and ion species dependence of RBE in mutation frequency and mutation spectrum of deletion pattern of exons in hprt locus. Normal human skin fibroblasts were irradiated with heavy-ion beams, such as carbon- (290 MeV/u and 135 MeV/u), neon- (230 MeV/u and 400 MeV/u), silicon- (490 MeV/u) and iron- (500 MeV/u) ion beams, generated by Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC) at national Institute of Radiological Sciences (NIRS). Mutation induction in hprt locus was detected to measure 6-thioguanine resistant colonies and deletion spectrum of exons was analyzed by multiplex PCR. The LET-RBE curves of mutation induction for carbon- and neon-ion beams showed a peak around 75 keV/micrometers and 155 keV/micrometers, respectively. On the other hand, there observed no clear peak for silicon-ion beams. The deletion spectrum of exons was different in induced mutants among different ion species. These results suggested that quantitative and qualitative difference in mutation occurred when using different ion species even if similar LET values.     

低能离子注入木聚糖酶产生菌黑曲霉(Aspergillus Niger)育种中参数的优化

本文对离子束技术的注入工艺和在不同能量下的不同注入剂量下黑曲霉的存活率和突变率进行了研究,目的是为了找到恰当的注入工艺和良好的注入参数,使诱变达到较好的效果。结果发现:当注入离子为氮离子时,在10keV的能量下注入剂量为5.2×1014ions/cm2和1.56×1015ions/cm2时,诱变效果较好。在这注入条件下,通过培养基优化,使木聚糖酶酶活达到600IU/ml。     

低能重离子在作物种胚内射程分布的研究技术

我国科学工作者率先将低能重离子束成功地应用于作物诱变育种,并建立了能量,质量和电荷三因子作用机制体系,但至今有关理论射程很短的低能重离子注入生物体后如何通过信息传递而诱发生物学效应的机理尚不完全清楚,低能重离子在作物种胚内的实际射程分布迄今仍是一个颇有争议的热点问题,而该项研究就直接触及低能离子束与生物组织细胞的原初作用机制,应用低能放射性束或具有可探测放射性的核反应产物,通过超薄切片和逐层分析测定,即可定量计算不同能量的低能离子束在作物种胚内的射程分布,本文还探讨了激光共聚焦扫描显微镜,原子力显微镜,X-射线能谱分析技术,单粒子微束技术和图像处理等技术途径在该项研究中的应用。     

低能铁离子束对原卟啉IX二钠盐的辐照效应研究

110ke V Fe^ 离子注入原卟啉IX二钠盐薄膜亲品后的一些谱学分析结果表明,低能铁离子束辐照可以导致生物分子的损伤和化学改性,并且初步证实注入铁离子在样品分子中慢化沉积后形成含铁的金属络合物,即注入铁离子的质量沉积。     

Whole-cell imaging at nanometer resolutions using fast and slow focused helium ions

Observations of the interior structure of cells and subcellular organelles are important steps in unraveling organelle functions. Microscopy using helium ions can play a major role in both surface and subcellular imaging because it can provide subnanometer resolutions at the cell surface for slow helium ions, and fast helium ions can penetrate cells without a significant loss of resolution. Slow (e.g., 10–50 keV) helium ion beams can now be focused to subnanometer dimensions (∼0.25 nm), and keV helium ion microscopy can be used to image the surfaces of cells at high resolutions. Because of the ease of neutralizing the sample charge using a flood electron beam, surface charging effects are minimal and therefore cell surfaces can be imaged without the need for a conducting metallic coating. Fast (MeV) helium ions maintain a straight path as they pass through a cell. Along the ion trajectory, the helium ion undergoes multiple electron collisions, and for each collision a small amount of energy is lost to the scattered electron. By measuring the total energy loss of each MeV helium ion as it passes through the cell, we can construct an energy-loss image that is representative of the mass distribution of the cell. This work paves the way to use ions for whole-cell investigations at nanometer resolutions through structural, elemental (via nuclear elastic backscattering), and fluorescence (via ion induced fluorescence) imaging.     

建立低能离子束介导小麦转基因方法并获得转GUS基因植株

研究了注入离子种类、能量、剂量等参数对于低能离子束介导的遗传转化的影响,建立了适于小麦成熟胚转化的组培条件和筛选程序。以携带ＧＵＳ基因的质粒为供体,进行了报告基因转化研究。分子生物学证据表明ＧＵＳ基因已整合到小麦基因组中。３个小麦品种的抗性愈伤转化率分别为９．５％、１０．８％、１１．２％,再生植株转化率分别为１．４％、３．４％、１．７％,首次证明了离子束介导小麦遗传转化是可行的,为离子束介导小麦遗     

N+离子注入对大豆种子活力及其幼苗的抗氧化酶活性影响

本文研究了用25keV N+注入丰豆103的种子后,N+离子对其种子的活力及子叶伸展后48小时和96小时的幼苗内蛋白质含量、谷胱甘肽巯基转移酶(GSH-Ts)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)、抗坏血酸过氧化物酶(ASA-POD)活性的影响.结果表明当N+注量在2.6×1016N+/cm2～5.2×1016N+/cm2时,种子的发芽率、发芽指数、活力指数都明显提高;幼苗的可溶性蛋白含量高于对照.在6.5×1016N+/cm2～10.4×1016N+/cm2注量时,幼苗的可溶性蛋白含量低于对照,96小时幼苗可溶性蛋白的含量高于48小时,说明辐射引起的损伤可随生长时间的增加而有所恢复.高注量可引起幼苗内一些抗氧化酶活性的升高,且随注量的增加酶的活性升高也越明显,96小时幼苗的GSH-Px和ASA-POD活性高于48小时幼苗,GSH-Ts活性略有下降.而低注量(1.3×1016N+/cm2～5.2×1016N+/cm2)的上述酶指标升幅不大.说明经N+离子处理后可通过诱导这些抗氧化酶活性的升高起到减轻伤害的作用.