重离子束对酵母细胞的失活与突变

双倍体酵母细胞Ｄ７经单核能为１１．４ＭｅＶ／ｕ的Ａｎ和Ｕ离子辐照后,测定了细胞随剂量的存活率和突变率。获得细胞对Ａｕ和Ｕ离子的失活截面分别为２．５４μｍ２和１．９２μｍ２。在存活率为３７％的条件下,Ａｕ、Ｕ离子的ＲＢＥ分别为０．２８和０．１９。在突变实验中,研究了ＤＮＡ断链后的重组与倒位,它们对Ａｕ和Ｕ离子的截面为：８．３×１０－２μｍ２［σｍ－ｒｅｃ（Ａｕ）］,９．５×１０－５μｍ２［σｍ－ｒｅｃ（Ｕ）］和６．１×１０－４μｍ２［σｍ－ｒｅｖ（Ａｕ）］和３．８×１０－５μｍ２［σｍ－ｒｅｖ（Ｕ）］．最后,对所获结果进行了讨论。     

重离子束生物工程中的一些基本物理问题

本文介绍了重离子束的基本特性和在生命科学应用中的优势,以及它的能区划分,传能线密度LET,相对生物效率RBE等,分别叙述了中、高能和低能离子束与介质作用的特点、在农学中应用的模式及其吸收剂量的计算,最后还对一些机理问题进行了简单讨论。     

应用重离子束苏制核微孔滤膜除菌除支原体的研究

本文采用苏制核微孔滤膜进行了除菌、除支原体实验研究,核孔膜孔径分别为０．０７、０．１、０．５、０．７及１．５微米,采用的菌种为白色葡萄球菌、链球菌和大肠杆菌,支原体为解脲脲原体,实验结果表明：０．０７及０．１微米的核孔膜可完全滤除细菌及支原体,０．５微米的核孔膜可滤除绝大部分细菌,不能滤除支原体,１．５微米的核孔膜只能滤除少量细菌。     

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。     

低能离子束辐照植物样品质量损失研究

采用50 keV的N+对100 滋m厚的芸豆切片和75 滋m厚的Mylar(聚乙烯对苯二酸酯)高分子膜辐照,辐照剂量从1×1015 ions/cm2到1×1017 ions/cm2。利用高灵敏度的天平测量样品辐照前后的质量,得到了辐照后样品的质量变化。结果表明,当离子剂量大于3×1016 ions/cm2时,切片样品的质量明显减少,并且质量损失随辐照剂量增加而增加;但Mylar膜样品在辐照剂量达到7×1016 ions/cm2时仍没有测量出明显的质量变化。由测量的质量损失计算出50 keV的N离子轰击切片样品时溅射产额约为560 atoms/ion。结合植物样品的结构和分子组成特性对这种辐照引起的高溅射产额现象作了分析。     

低能N＋离子束辐照甜叶菊种子的当代效应研究

用不同剂量低能N＋离子注入甜叶菊种子后,观察并记录种子发芽率、幼苗和移栽植株性状及糖苷含量的影响.结果表明低剂量的氮离子束能促进甜叶菊发芽率,高剂量则抑制其发芽率;随着辐照剂量的增高,移栽植株株高、糖苷含量等主要指标出现了先下降后升高的＂马鞍型＂曲线;经辐照后出现了植株高、叶片多、叶面积大、糖苷含量高的有益变异,为进一步品种选育和诱变机理研究奠定基础.     

新疆离子束生物技术的研究

综述作者先后开展的离子束注入技术在经济作物育种、蔬菜育种和微生物育种等方面的研究和应用工作,该研究取得了重大的进展,显示了离子束生物技术广阔的发展前景。     

离子束注入对细胞有丝分裂微管骨架影响的研究

经能量为２０～３０Ｋｅｖ注入剂量为６×１０１５Ｎ＋／ｃｍ２和１０×１０１５Ｎ＋／ｃｍ２的Ｎ＋离子注入及免疫荧光抗体标记显微观察和统计,结果表明,在绿豆根尖细胞有丝分裂中,分裂细胞的形体、中后期细胞数目、细胞微管骨架以及纺缍体的排布方式均发生了异常变化。１２－１３％的分裂细胞个体增大,８－１０％有丝分裂中后期细胞数目高于对照组,间期细胞微管骨架荧光强度明显弱于对照组,且有２－４％的较强荧光小体和无荧光小体（微孔洞,ｍｉｃｒｏｏｐｅｎｉｎｇ）。３－１２％的中后期细胞中出现不对称和极向不同步移动排布的纺缍体。研究结果表明：２０～３０Ｋｅｖ的能量和剂量为６～１０×１０１５Ｎ＋／ｃｍ２的Ｎ＋离子束注入,对绿豆根尖细胞有丝分裂微管骨架可诱发产生异常变化,同时也可以初步认为这种变化结果与Ｎ＋离子束注入产生的染色体异常分配和运动功能活动有密切的相关性。     

重离子束辐照春小麦育种效益显著

中国科学院近代物理研究所与甘肃省张掖市农业科学研究所历经6年联合攻关,采用重离子束辐照技术培育出的“陇辐2号”春小麦新品种,在区域试验和初步推广的3年间,新增产值4266.49万元,新增利润379.67万元。今年仅张掖4县1区的播种面积就达2.53×104hm2,取得了显著的经济效益。“陇辐2号”稳产高产,平均每666.6m2产485.2kg,与当地种植的高原602对照,平均每666.6m2增产60～70kg。它的适应性广泛,适宜在甘肃河西走廊及同类地区大面积种植。它的品质也很优良,制粉白度高,易于加工。并且,它还具有矮秆、抗倒伏、耐干旱等显著特点。重离子束辐照春…     

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。     

氮离子束对小麦种子不同部位作用的突变效应

本文描述了荷能重离子束（^14氮^1 和^14氮^7 ）在作物改良上的应用。为了探讨离子束轰击小麦种子不同部位（例如：种皮,种胚和整粒种籽,包括胚乳、胚和种皮）后的不同反应,采用了不同能量的氮离子。轰击不同部位是通过改变离子能量来实现的。在这个研究中,我们选择了三种能量以达到轰击不同部位的目的,它们是超低能区的110keV,低能区的15．7MeV/u和中能区的72MeV/u.根据TRIM 91程序计算,它们在种子内的射程依次为0．44μm,0.61mm和9.6mm。所以,110keV的离子不能贯穿种皮,因为它的厚度72μm,只能极浅层注入种皮而不能触及胚细胞（称这种情况为轰击部位1）,15．7MeV/u的离子能够贯穿种皮并注入胚内（厚度约1mm),但不能进入胚乳（称这为轰击部位2）,72MeV/u的离子能从种子的胚部到顶部贯穿整个麦粒（麦粒长约7mm)（称这为轰击部位3）。上述三种能量的氮离子辐照了三个品种（定西24、88－12、82－579）的春小麦种子。而后进行了室内实验和大田培育,得到了50％出苗率时的剂量D50,统计了上述三个轰击部位下根尖细胞中的微核率及染色体畸变率,大田中产生了一些新的变异,例如增产（达百分之几十）,早熟（五天左右）,矮杆（低约20cm),抗（条锈）病,并且显示了轰击不同部位的突变频率与突变谱,还简略地讨论了三种情况的突变机理。     

重离子射线照射后抗辐射菌基因组DNA的损伤修复

研究了不同种类的重离子射线及同一射线的不同剂量照射后引起的抗辐射菌(Deinococcus radiodu-rans)R1的DNA二条链的切断损伤修复时间。结果表明,抗辐射菌经重离子射线照射后所引起的DNA二条链的切断损伤经过培养能被修复;切断的DNA二条链的修复时间随着照射剂量的增加而延长;高LET的重离子射线照射所引起的损伤修复比低LET的重离子射线需要更长的时间,损伤修复的时间与射线的LET之间存在一定的依存性。由此认为:抗辐射菌经照射后引起的DNA二条链切断损伤与射线的种类及照射的剂量有关,照射的剂量越大,射线的LET越高,则DNA二条链的切断损伤越多,损伤修复所需要的时间越长。     

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。     

重离子诱变微生物育种的研究进展

近年来,重离子束作为一种新的辐射诱变源在微生物育种领域已多有应用.与传统的辐照源相比,重离子束具有更高的传能线密度,可以产生更强的辐射损伤生物效应,因此诱变效率高.本文综述了近年来重离子诱变在微生物育种中取得的进展、诱变后突变体菌株的筛选策略、重离子束引起微生物遗传物质改变的直接和间接机制以及突变后的修复机理,并对其在...     

重离子辐照玉米种子引起的基因组DNA变异分析

利用HI-13串列加速器产生的10 Gy、20 Gy、30 Gy和50 Gy ~7Li和~(12)C重离子束对玉米自交系478的干种子进行辐照,并用RAPD分析技术分析其变异情况.结果表明重离子~7Li和~(12)C辐照玉米种子可引起当代基因组DNA水平上的变异,一定范围内变异频率与注入剂量有关,在相同剂量下~7Li离子辐照的诱变率高于~(12)C离子辐照.     

低能离子束诱发大肠杆菌甲基化效应研究

表观遗传学是指在DNA序列未发生变化的情况下,基因表达发生可遗传的变化,而甲基化水平的变化是表观遗传效应的重要指标。在构建一种新的敏感大肠杆菌Dam(GATC)位点甲基化检测方法的基础上,探讨了不同种类及剂量低能离子注入甲基缺陷型菌株GM2929前后甲基化水平的变化。结果表明:能量为10keV,剂量为3.9×1015ions/cm2、4.68×1015ions/cm2的氮离子以及能量为10 keV,剂量为4.68×1015ions/cm2的氩离子都不能诱发大肠杆菌甲基化,产生表观遗传效应,可遗传的变异与活细胞甲基化没有关系。     

植物基因组学及其在离子束诱变育种中的应用

近年来植物基因组学的研究发展迅速,特别是随着生物科学的发展进入后基因组时代,其研究方法和技术不断得到完善。该文综述了植物基因组学的研究方法和技术及其在植物离子诱变育种方面的应用,并对植物基因组学在离子诱变育种中的应用进行了展望。     

离子束介导GUS基因转化拟南芥种子的研究

以拟南芥种子为研究对象,研究离子束介导GUS基因导入拟南芥种子的转化效果。结果表明:直接注入干种子后进行转化,未得到瞬间表达的结果。而注入玻璃化保护后的2天龄幼苗,再进行转化,转化效果明显提高,得到了大约10%的瞬间表达。揭示对于像拟南芥这样的小粒种子,采用幼苗注入后转化,效果可能会更好一些。     

C~(6+)重离子对山黧豆种子的诱变效应

本实验探讨了C~(6+)重离子对山黧豆种子的诱变效应,结果发现,C~(6+)重离子对山黧豆种子的萌发率、成苗率、幼根及幼苗生长速度有着显著的影响,而且辐照剂量与效应呈明显正相关,此外,与~(60)Co-γ射线相比,C~(6+)重离子不仅诱导形成了较高的有丝分裂畸变率,而且还能在所用剂量的低中级剂量范围内(10~2—10~5P/cm~2)产生较宽广的畸变谱,表明C~(6+)重离子照射有可能在辐射损伤较小的情况下产生有用突变。文章还推论了C~(6+)重离子在山黧豆无毒或低毒品系的诱变育种中可能采用的剂量范围。