低能离子辐照苏氨酸的初步研究

本文报告了３０Ｋｅｖ低能氮离子辐照苏氨酸不同剂量下氨基残余率的变化,提出了定量解释离子注入苏氨酸的剂量效应关系的数学表达式。提出用辐射质量沉积产额定量描述低能离子辐照质量沉积的生物效应。将此概念应用到低能离子辐照苏氨酸的剂量效应关系的研究,结果表明辐射质量沉积效应不是低能离子辐照“马鞍型＂剂量效应关系曲线的主要原因     

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。     

离子束在生命科学中的应用

低能离子在生命科学中应用是道德在中国兴起的１９８６年,中国的科技工作者研究了低能哼子对生物的诱变效应,并成功地将其应用于植物育种。现在,离子注入技术已被应用于生物改良、生命起源和进化以及环境辐射生物学效应等多个理论和应用研究领域。其中,在植物遗传转化、创造新种质资源方面的成果尤其为突出：通过离子束介导转化法获得了高蛋白小麦、高光效水稻,抗病小麦、水稻、棉花新品质。通过诱变技术获得了多穗型玉米、无融     

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。     

低能离子束生物技术的应用

自从我国科学家发现离子注入生物学效应后,低能离子束生物技术的研究就在我国率先兴起。随后,越来越多的科学家基于低能离子与生物体之间存在的能量沉积、动量传递、质量沉积及电荷中和与交换的相互作用,对生物体内的遗传物质进行加工、修饰、重组,开辟了农作物和微生物等遗传改良及转基因的新方法。本文简要介绍了低能离子束生物技术产生的背景、低能离子束与生物体之间相互作用的机理和特点以及目前低能离子束在诱变育种和转基因等生物技术领域的研究进展,并展望了离子束技术在藻类基因工程方面的发展潜力。     

离子注入氧化葡萄糖酸杆菌的诱变效应

本文运用离子注入对维生素C前体2—酮基—L—古龙酸的产生菌氧化葡萄糖酸杆菌的诱变效应进行了研究,确立了以8％甘油作保护剂,并就低能离子注入条件进行了参数设定。     

低能离子注入介导外源DNA大分子转化的研究及应用

低能离子注入介导外源DNA大分子转化作为一种新的遗传育种方法,被广泛应用于植物和微生物的品质改良及种质创新,并取得显著成果.该文简述了低能离子注入介导外源DNA大分子转化的理论研究进展,总结了该方法在植物和微生物方面的研究及应用概况,并就其发展前景作了展望.     

氮离子注入诱变选育恩拉霉素高产菌株

利用氮离子注入对链霉菌的诱变效应,筛选高产恩拉霉素的变异菌株。利用不同剂量的氮离子对杀真菌放线菌S.fungicidicus NL629-3菌株进行诱变处理,研究低能氮离子注入对其存活率及产恩拉霉素能力的影响。低能氮离子注入剂量在60×1013ions/cm2时对链霉菌的诱变效应显著,试验得到了5株恩拉霉素产量较高的突变菌株,其中N3-643菌株经连续传代4次,遗传稳定性较好,其摇瓶发酵水平较对照提高了41%,放大发酵生产后平均发酵水平提高25.8%。离子注入诱变是获得高产恩拉霉素突变菌株的有效方法。     

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。     

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.     

低能离子束介导的遗传转化研究进展

低能离子束注入对细胞的刻蚀作用提供了外源遗传物质进入细胞的途径,离子束介导的遗传转化技术已在水稻,小麦,烟草,棉花等多种植物上取得成功,对离子束介导遗传转化的原理和最新进展进行了评述。．     

RAPD分析氮离子注入甜菊种子后的幼苗基因组DNA变异

应用ＲＡＰＤ 技术检测经低能氮离子注入甜菊纯系种子引起的幼苗基因组ＤＮＡ 变异。筛选出ＯＰＪ系列中的１５ 种引物对实验及对照基因组ＤＮＡ 进行了ＰＣＲ 扩增,共获扩增片段１０３ 条,分子量在０．３ － ３ｋｂ 之间,其中５ 种引物ＯＰＪ－ １ ,７ ,９,１１ ,１２ 扩增出差异片段１２ 条。结果表明,低能氮离子注入甜菊种子可引起体内基因组ＤＮＡ 发生突变;ＲＡＰＤ 技术是检测基因组ＤＮＡ 发生诱变的一种简便、有效方法。本文同时探讨了离子强度和Ｔａｇ ＤＮＡ 聚合酶用量对甜菊ＲＡＰＤ 分析结果的影响,以及氮离子注入诱变效应的可能机制。     

植物DNA甲基化及胁迫诱导的变异

DNA中碱基的化学修饰近年来一直是生命科学领域研究的热点之一。DNA甲基化是一种常见的表观遗传现象,它能在不改变DNA序列的前提下改变遗传表型。各种胁迫因素能诱导植物DNA甲基化产生变异,但其应答胁迫机制仍然未知。本文对植物DNA甲基化研究进展进行了综述,结合本课题组的研究结果,对7Li离子束注入、~(60)CO-γ射线诱变诱导产生的DNA甲基化变异进行了报道,以期为DNA甲基化可能参与涉及植物的表型可塑性提供一定的依据。     

A novel approach to microbial breeding—low-energy ion implantation

Low-energy ions exist widely in the natural world. People had neglected the interaction between low-energy ions and material; it was even more out of the question to study the relation of low-energy ions and the complicated organism until the biological effects of low-energy ion implantation were discovered in 1989. Nowadays, the value of low-energy ion beam implantation, as a new breeding way, has drawn extensive attention of biologists and breeding experts. In this review, the understanding and utilization of microbial breeding by low-energy ion beam irradiation is summarized, including the characteristics of an ion beam bioengineering facility, present status of the technology of low-energy ions for microbial breeding, and new insights into microbial biotechnology.     

离子注入选育高产壮观链霉菌的研究

利用离子注入选育高产壮观链霉菌。壮观链霉菌1043为一壮观霉素生产菌种,通过实验建立了离子注入选育壮观链霉菌。其效价较出发菌株提高了102.3%。     

Heavy ion radiography and tomography

In the latest years, radiation therapy with ion beams has been rapidly spreading worldwide. This is mainly due to the favourable interaction properties of ion beams with matter, offering the possibility of more conformal dose deposition with superior sparing of healthy tissue in comparison to conventional photon radiation. Moreover, heavier ions like carbon offer a selective increase of biological effectiveness which can be advantageous for the treatment of tumours being resistant to sparsely ionizing radiation. However, full clinical exploitation of the advantages offered by ion beams is still challenged by the lack of exact knowledge of the beam range within the patient. Therefore, increasing research efforts are being devoted to the goal of reducing range uncertainties in ion beam therapy. In this context, ion transmission imaging is being recognized as a promising modality capable of providing valuable pre- (or even “in-between”) treatment information on the patient-specific stopping properties for indirect in-vivo range verification and low dose image guidance at the treatment site. The more recent availability of energetic ion beam sources at therapeutic treatment facilities, in combination with the advances in detector technologies and computational power, have considerably renewed the interest in this imaging technique. Nowadays, many research efforts are being devoted to the development of novel detector prototypes for heavy ion radiography and tomography, as will be reviewed in this contribution.     

<Emphasis Type="SmallCaps">l</Emphasis>(+)-Lactic acid production by co-fermentation of glucose and xylose with <Emphasis Type="Italic">Rhizopus oryzae</Emphasis> obtained by low-energy ion beam irradiation

Low-energy ion beam irradiation (10–200 keV) has been proved to have a wide range of biological effects in recent years. When Rhizopus oryzae PW352 was irradiated with a 15-keV low-energy ion beam an l(+)-lactic acid high-yield mutant, RQ4015, was obtained. When 150 g/l glucose was used as the sole carbon source, l(+)-lactic acid of RQ4015 reached 121 g/l after 36 h shake-flask cultivation. However, the highest lactic acid concentration 74 g/l was obtained when 100 g/l xylose was present in the medium as the sole carbon source. When mixed xylose (25 g/l) and glucose (75 g/l) were present in a bubble column, l(+)-lactic acid production of RQ4015 reached 83 g. A high mutation rate and a wide mutation spectrum of low-energy ion implantation were observed in the experiment, suggesting that ion implantation can be a highly efficient mutagenic means for microorganism breeding in many commercial applications.