低能氩离子注入对固态尿嘧啶损伤的研究

对２５ｋｅＶ氩离子束辐照尿嘧啶（ｕｒａｃｉｌ）引起其分子结构的变化进行了研究,通过紫外光谱的分析,得到了离子注入后尿嘧啶的残余紫外吸收曲线,富里叶红外光谱仪的分析,说明尿嘧啶受到了一定程度的损伤,茚三酮反应的测定证明了辐照后的样品中出现了新的化学基团－氨基。     

固态乙酸钠氮离子注入的辐照效应研究

用 ２５ｋｅ Ｖ 氮离子辐照固体乙酸钠样品,测定离子注入前后样品的紫外光谱,发现辐照后的样品中产生了新的具有紫外吸收的化学物质,给出了新物质的紫外吸收值的剂量效应关系式。通过高效液相色谱的分析测定,发现经氮离子束辐照后的乙酸钠样品中还产生了另一种新的化学基团一氨基,再结合茚三酮反应的检测,得到了离子束辐照剂量与新产物中氨基产生量的曲线关系。     

低能氮离子注入对决明子的生物效应研究

用低能氮离子注入决明子种胚,种子浸泡液电导率显著增加,发芽势和发芽指数显著降低,幼苗主根长度减少,平均鲜重和活力指数显著降低.直接接受离子注入的种胚,其SOD酶活性随注入剂量的增加呈现出先下降再轻微上升的趋势.而没有直接接受离子注入的胚乳,其SOD酶活随注入剂量的增加呈马鞍形曲线.     

低能氮离子注入对小麦组织培养影响的研究

以普通小麦为材料,研究了氮离子注入对小麦花药、成熟胚培养过程中愈伤诱导、植株再生的影响。结果表明：离子注入引起花药出愈率下降,但对分化率基本无影响,而且对成苗有利,在处理剂量下,成苗率比对照提高了４６．２％ ;而离子注入可以在基本不影响成熟胚出愈率的情况下,显著提高愈伤的分化率。     

低能氮离子注入西瓜胚芽的存活率的初步研究

以西瓜胚芽为材料 ,研究了低能氮离子注入植物活体组织的存活率和二甲亚砜 (DMSO)预处理对存活率的影响。结果表明 ,真空冰冻对存活率有一定影响 ,离子注入损伤是植物活组织在离子注入时存活率降低的主要原因 ;在能量为 2 5 ke V,总剂量为 3.9× 10 1 6ions/ cm2 ,脉冲剂量为 1.3× 10 1 4 ions/ cm2 的注入参数下 ,1%的 DMSO预处理 2 5～ 35分钟可以降低失水率并大大提高胚芽的存活率。由此讨论了进一步扩大低能离子注入的应用范围 ,以及在果树、花卉和无性繁殖的作物上进行诱变育种或遗传转化的可能性。     

低能氮离子注入对小麦组织增减影响的研究

以普通小麦为材料,研究了氮离子注入对小麦花药、成熟胚培养过程中愈伤诱导、植株再生的影响。结果表明：离子注入引起花药出愈率下降,但对分化率基本无影响,而且对成苗有利,在处理剂量下,成苗率比对照提高了４６．２％;而离子注入可以在基本不影响成熟胚出愈率的情况下,显著提高愈伤的分化率。     

低能离子注入技术在生物学中的研究和应用

20年前,我国科学工作者率先开展了低能离子与生物体系相互作用的研究。如今,低能离子注入技术已在农业、花卉业以及发酵工程中广泛应用。对离子注入的概念、机理、应用和研究的主要成果及其前景作了简要介绍。     

低能离子注入L-乳酸生产菌种选育与发酵条件初步优化

通过20keV氮离子注入L-乳酸生产菌(Bacillus coagulans)筛选到一株产量比出发菌株提高10％的高产菌株RS12-6C,经多次传代实验表明该菌遗传稳定性较好。并对其发酵条件如接种量、装液量、摇床转速、温度等进行初步优化,在含糖150g/L的摇瓶中发酵,其L-乳酸产量达到117g/L。     

低能氮离子注入大肠杆菌诱发的生物学效应研究

研究离子注入的诱变和导入外源DNA的生物学效应,用低能氮离子注入处理大肠杆菌野生型菌株MC4100A,将含水母绿色荧光蛋白基因的质粒导入细胞中。实验结果表明,在一些转化子中绿色荧光蛋白的表达或折叠受到了影响,一些转化子丧失了分裂后分离能力,且细胞膜有一定程度的损伤,为进一步研究微生物细胞分裂和蛋白质折叠机理提供了菌株。故低能氮离子注入对微生物细胞的诱变效应和导入外源DNA效应的有机结合将使离子注入技术在生物学基础研究中有着广泛的应用前景。     

低能氩离子注入对甜瓜幼苗抗氧化系统的影响

就低能氩离子注入对甜瓜幼苗抗氧化系统的影响进行研究,使用不同剂量的离子注入甜瓜种子,结果表明,不同剂量离子注入后伽师瓜、皇后品种的超氧化物歧化酶(SOD)分别在5×1016Ar /cm2、4×1016Ar /cm2剂量时酶活性最大,之后下降。抗坏血酸过氧化物酶(ASP)的活性的变化趋势与超氧化物歧化酶相似,分别在6×1016Ar /cm2、4×1016Ar /cm2剂量时酶活性最大。抗坏血酸和类黄酮的含量都有不同程度的上升,说明离子注入能诱导甜瓜幼苗抗氧化系统的生物合成。     

离子注入烟草种子引起的M1代变异分析

利用随机引物扩增ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）技术及ＳＤＳ－聚丙烯酰胺蛋白电泳技术,对３０ｋｅｖＮ＋离子注入后的烟草Ｍ１代ＤＮＡ及叶片水溶性蛋白进行分析,通过ＲＡＰＤ反应,检测到ＰＣＲ条带的缺失和增加,而对照植株未发现条带明显变化,并且条带变异率随剂量的增加而上升。６０次的剂量对烟草（红花大金元）诱变效果较好,有相对较高的成活率和变异率。还发现Ｎ＋离子注入后,Ｍ１代叶片水溶性蛋白与对照相比有明显变异;Ｍ１代植株株高普遍高于对照,并出现少数表型变异。     

离子注入对耐辐射微球菌存活及生物量的影响

以耐辐射异常微球菌（Ｄ．ｒａｄｉｏｄｕｒａｎｓ）为试材,研究了离子注入对其存活和生物干重的影响。结果表明,不同能量和不同种类的离子注入Ｄ．ｒａｄｉｏｄｕｒａｎｓ,其存活均表现为先降后升再降的变化,即存活曲线呈现为相似的“马鞍型”,只是在不同种类的离子注入中,注入能量为２０ｋｅＶ的原子质量较大的Ｎ＋离子比Ｈ＋对其存活和生物干重的影响较大;在不同能量的离子注入中,能量相对较高的３０ｋｅＶ的Ｎ＋离子注入比２０ｋｅＶ的影响大。离子注入生物体产生这种不同于其它电离辐射的存活规律,意味着其对生物体的作用机理显著不同于其它电离辐射。     

离子注入L-乳酸产生菌诱变选育研究

采用离子注入技术对一株产L -乳酸的干酪乳杆菌L110Z进行诱变处理。结果表明 ,在离子注入剂量为 1× 10 14 N+ /cm2 时 ,诱变效果较好 ,从正变菌株中反复筛选 ,得到了一株产酸量高的菌株L110Z5 ,产酸量达到了 92g/L ,比出发菌株产酸提高了 18.0 % ,经过连续传代试验 ,其遗传性状稳定 ,表明L110Z5是一株极具工业化前景的高产菌     

离子注入改良维生素C二步发酵混合菌研究(Ⅰ)2-酮基-L-古龙酸高产菌系IPPM-1028的选育

利用离子注入技术选育出２－酮基－Ｌ－古龙酸高产菌系ＩＰＰＭ－１０２８,其转化率较出发菌Ｍ－２９８０提高１８．８％。经传代实验证明,其遗传性状较为稳定,４代平均转化率可达９５．０％。     

低能离子束在生物技术中的应用研究

自从发现离子注入生物效应后,低能离子与生物体系相互作用研究在我国率先兴起,并很快投入应用。简要介绍低能离子注入生物效应的机理研究和应用研究的进展状况,并展望未来 。     

N~ 离子注入热带假丝酵母对长链二元酸产量的影响

用热带假丝酵母（Ｃａｎｄｉｄａ ｔｒｏｐｉｃａｌｉｓ）ＳＣＢ４１２作为出发菌株,经能量５０ＫｅＶ、剂量１× １０~１１～５ ×１０~１５ ｉｏｎｓ／ｃｍ~２的Ｎ~＋离子注入诱变处理,以产生可遗传的诱变。 Ｎ~＋离子注入后,存活率与剂量呈指数衰减关系：ｌｏｇ（存活率％）＝ ８．２３－ ０．６０４ × ｌｏｇ（剂量）,在培养过程中可观察到酵母菌菌落和细胞形态均发生了变化。经筛选,获得了一株能够利用正十二烷烃发酵产生长链二元酸的高产菌热带假丝酵母ＳＣＢ６０９。在初始正十二烷烃浓度为１５％（ｖ／ｖ）下产酸量由４３．５ｇ／Ｌ上升到７３．２ｇ／Ｌ。比较两株菌发酵生长特性的差异,产酸过程有一定的变化。     

低能离子注入在Vc高产菌株选育中的应用

对低能离子注入Ｖｃ生产菌的诱变效应进行研究,结果表明,离子注入ＶＣ生产菌能获得较高的突变率和较广的突变谱,比较了Ｈ、Ｎ、Ａｒ＾＋注入ＶＣ生产菌的差异,确定了最佳诱变剂量。由此筛选出４株ＶＣ高产菌,其糖酸克分子转化率达９４％。目前已通过工业生产试验,并为企业带来显著的经济效益,同时也为工业微生物的选育提供了一条全新的途径。     

keV离子辐照固态腺嘌呤与胞嘧啶的剂量效应研究

研究了经20keV的氮离子、氩离子辐照后,腺嘌呤与胞嘧啶的残存率与注入剂理的关系。结果表明,在相同的剂量下,氮离子对碱基的损伤比氩离子高,而对同种离子而言,胞嘧啶比腺嘌呤表现出较高的辐射敏感性。计算了碱基分子损伤的G值,比较它们随剂量的增大呈减小的趋势。考察了加入自由基清除剂后,碱基损伤剂量效应的变化。并对上述结果提出了初步的解释。     

工业微生物物理诱变育种技术的新进展

物理诱变技术是当今工业微生物育种中最重要、最有效的技术之一。传统的物理诱变技术主要有紫外线、X射线、γ射线诱变等,它们已在包括青霉素、\"-淀粉酶等几乎所有的工业微生物菌种的诱变选育中发挥了巨大的作用。多数菌株在多次重复使用传统诱变源时往往出现抗性饱和的现象。太空环境、离子束、激光等是20世纪70～80年代逐渐兴起的新型诱变技术,因它们具有诱变谱广和在一定程度上能克服菌株对传统诱变源的抗性饱和等优点,而广受工业微生物育种工作者的欢迎。现就空间、离子束、激光等诱变育种技术的作用特点、诱变机理、应用及前景进行阐述。     

低能Ti+注入棉花种子的深度-浓度分布的模拟计算

国内许多单位开展了低能离子注入植物种子的实验研究,但在生物诱变机理方面却尚未有定论,其中低能离子注入植物种子的深度-浓度分布成为研究的一个焦点问题.许多人直接用LSS理论得到的TRIM程序,从理论上计算了低能重离子注入植物种子的深度-浓度的分布,却发现计算结果与实验测量结果相差甚远,于是得出LSS理论及TRIM程序不能直接用于计算离子注入非均匀、非致密、有孔道的植物种子这种特殊的靶材料的结论.针对这一研究课题,在目前尚未有更加成熟完善的理论模型和计算方法的前提下,为了便于计算,本文根据植物种子的结构特点,对靶材料棉花种子进行了处理,并对LSS理论进行了修正,用蒙特卡罗方法计算了初始能量为20keV的Ti 注入棉花种子的深度-浓度分布,得到了与实验结果符合较好的分布曲线,初步的确定了低能离子注入植物种子深度-浓度分布的一种理论计算方法.