离子束辐照对玉米诱变效应的初步研究

利用兰州重离子加速器提供的12C6+和36Ar18+离子束对玉米自交系郑58、鲁9801、金象4C-1、CSR24001、308和478进行辐照诱变育种试验,探讨了重离子辐照对玉米的诱变效应。结果显示,重离子辐照后种子出苗率和成苗率根据材料不同表现不一,浸泡后种子对辐照敏感性增加。辐照后M1代叶型变异较大;M2代植株经济性状发生变异较多,产生了许多有益的突变性状;M3代部分突变性状能够稳定遗传。由此可见,重离子束辐照育种有利于品种改良和种质创新,是玉米遗传改良的一种有效手段。     

离子束生物技术在生命科学中的应用

我国科学家80年代发现了离子注入的生物效应,并将这一原理应用于诱变育种.本文介绍了离子束生物技术及原理,低能离子束注入生物学效应的研究,离子束生物技术在新疆的应用和发展.     

碳离子束辐照选育截短侧耳素菌原生质体

使用12C6+离子束辐照Clitopilus pinsitus原生质体至不同吸收剂量,运用琼脂柱预筛和96孔板固体发酵选育截短侧耳素高产变异株。结果显示,最佳12C6+离子束吸收剂量为1.5 Gy,在该吸收剂量下正变异率为37.58%。选育出C.pin15I5E和C.pin15II6B两株正变异株,其产量较出发菌株分别提高16.17%和15.47%。表明重离子束辐照原生质体是行之有效的工业微生物诱变育种方法。     

重离子束辐照细胞研究的文献计量学分析

应用文献计量学方法和相应的应用软件,借助Web of Science平台对重离子束辐照细胞这一研究主题的相关文献、作者、期刊、机构以及关键词进行定量和系统考察。结果显示,重离子束辐照细胞研究在1990年之后日益活跃并深入;不同品质的重离子束辐照诱导不同类型细胞会产生不同的生物学效应、旁观者效应及其机制、重离子束辐照细胞生物学效应评估模型、重离子束治疗癌症过程中辐照品质选择与控制模型以及相应的计算机程序是该研究主题的重要内容;引入特定指数推测所得该研究主题重要学术期刊与Nature,Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,Cancer Research等期刊之间有较高的共被引频次,表明更多科学前沿的突破性成果和思路应用于该主题研究中;此外,该研究主要集中于少数国家、少数机构、少数作者,并且合作相对较少。     

对束流均匀化扫描装置的性能改进方法

介绍了对束流均匀化扫描装置三角波电流功率源性能的改进，通过对设备电路改进和设备结构的改造，在重离子对作物种子的诱变育种，生物效应研究以及用重离子束注入处理金属，塑料等使其表面变性的实验中，取得了很好的效果。     

碳离子束辐照大豆当代诱变效应及褐皮突变体的初步研究

利用不同剂量碳离子束辐照大豆"合丰55"干种子,通过对表型、株高、分枝数及产量相关性状的考察以及DNA指纹图谱分析探索离子束辐照大豆的当代诱变效应。结果表明离子束诱变大豆M1代田间出现多种变异表型,辐照处理对M1代株高和分枝数有抑制作用,单株荚数、单株粒数、单株粒重及百粒重随着辐照剂量的增加呈现先降低后升高再降低的趋势,但这些变异与对照相比并未达到显著水平。大豆种子经辐照后M1代筛选到1株褐皮突变体,种皮颜色由黄色变为褐色,而且这种变异在M2代能够稳定遗传。运用随机扩增多态性(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对其DNA多态性进行研究发现,辐照后突变体DNA与对照相比扩增条带或增加或减少,相似性系数为0.9513。综合结果表明,碳离子束辐照对大豆当代产生了一定的诱变效应,不仅造成了农艺性状的变异,而且使DNA水平也发生了明显的变化。     

重离子辐照柠檬酸菌株的诱变选育

应用不同剂量重离子束12C+6对黑曲霉出发菌株4﹟进行辐照选育,选育出的高产酸菌株进行发酵试验,应用酸碱中和法测定发酵液中柠檬酸的含量。结果表明:当重离子12C+6的辐照剂量为60 Gy时,正突变率最大,为21%。诱变后的菌株通过酸斑法初筛、摇瓶复筛选育出1株菌株H4002,其发酵液中柠檬酸含量比出发菌株4﹟提高了18%。这说明利用重离子束12C+6辐照处理黑曲霉产生菌可以得到高产柠檬酸突变菌株,其诱变效果显著。     

中国核农学进展与展望(英文)

核技术农业应用是农业高新技术的重要组成部分, 为农业生产的持续发展作出了重要贡献。围绕优质、高产、抗逆等育种目标,利用辐射诱变和相关技术相结合,已在 40 多种植物中获得突变品种 513 个。一些新的诱变方法如离子束诱变、低磁处理、空间诱变等应用于诱变育种,获得了一批优良突变体和新品种。优质农作物和一些高附加值的园艺植物的育种日益受到重视,并提出了一些创新性的育种技术用于指导育种实践。中国已批准了 18 种辐照农产品和食品及 6 类辐照食品的卫生标准。食品和农产品辐照加工发展迅速, 1999 年辐照食品和农产品达 8 万吨。核技术和相关技术在土肥管理、农用化合物污染、土壤侵蚀、动物营养、生殖和疾病诊断方面得到广泛应用,并在农业资源的优化利用和动物生产与健康方面取得了显著的经济和社会效益。应用昆虫不育技术防治多种害虫的研究,为重要经济作物害虫防治提供了技术储备。最后,作者展望了核技术在解决重大农业问题中的作用和应用领域。     

离子束辐照结合组织培养在植物诱变中的研究进展

简述了植物组织培养方法与离子束辐射相结合这一新诱变技术的研究进展,从原理、操作步骤、分子机理等诸方面对该方法进行了阐释.该诱变技术具备传统辐射诱变技术所不具备的优势,从而能够为利用无性繁殖技术进行后代繁衍的植物提供新的育种思路.与此同时,使用该方法还能够开展植物组织细胞的传能线密度(Linear energy transfer,LET)生物学效应的研究,从理论上及实践上进一步优化该技术.     

离子束生物技术及其在玉米育种中的应用

离子束作为一种新兴诱变源,已广泛应用于各种农作物的诱变育种。离子束生物技术为玉米品种的改良和种质资源的创新开辟了一条新的道路,推动了玉米育种事业的长足发展。本文阐述了离子束的特点、诱变机理以及在玉米育种中的应用。     

12C6+重离子辐照大葱的生物学效应

用30Gy、90Gy和180Gy 12C6 重离子辐照处理大葱干种子,研究了它对大葱的生物学效应.经过不同剂量12C6 重离子照射过的大葱,幼苗发芽率、株高等表型随着辐照剂量的增大,呈现明显的"抛物线"趋势.适量的12C6 重离子照射(30Gy)能提高大葱发芽率和抗旱、抗倒伏能力,促进生长发育.重离子辐照能有效地诱导大葱根尖细胞微核和染色体畸变形成,180Gy处理的大葱微核率和染色体畸变率最高达到9.09%和10.03%.本实验为大葱的重离子辐照育种打下基础.     

Effects of low-dose heavy ion irradiation on male germ cell adaptation and genetics

1 Introduction Ionizing irradiation has been widely reported to damage organism by attacking proteins, nucleic acid and lipids in cells.[1,2] However, irradiation hormesis after low dose irradiation has been becoming the focus of research in radiobiology in recent years.[3,4] Many studies have shown that low dose ionizing irradiation can produce stimulating effects on the immune sys-tems and induce adaptative response to harmful ef-fects of subsequent high-dose radiation exposure.[3,5-7] Furth…     

IBIL在氚增殖材料研究中的应用

在氚增殖材料辐照效应的研究中,离子激发发光(ion beam induced luminescence,IBIL)是一种高效实用的实时分析技术。本文介绍了国外MeV离子束对多种氚增殖材料的IBIL研究。研究表征了样品中的辐照缺陷特征及其演变情况,对辐照缺陷的产生机制进行了讨论,并提出辐照过程中的相关动力学模型。最后,介绍了北京师范大学串列加速器上IBIL装置应用现状,并对IBIL应用在氚增殖材料研究中的前景进行了讨论。     

Experimental Study for Absorbed dose to Water of Heavy Ion Beam via Ionization Method

The absorbed-dose to water of heavy ion beam is a fundamental quantity for heavy ion therapy. It is necessary to perform the relevant work with in-direct measurement prior to the study of the reproduction for the absorbed-dose to water of heavy ion beam. The absorbed-dose to water of a carbon ion beam, whose incident energy was 400 MeV/u and spread-out Bragg peak was 6 cm, was studied with conventional ionization method. The correction factors of polarity and ion recombination for the ionization chambers were evaluated with the incident heavy ion beam. The uncertainty components for the measurement of the absorbed-dose to water of heavy ion beam are significantly larger than that of the 60Co γ radiation, in terms of the corrections for the polarity and ion recombination of the ionization chambers. The absorbed-dose to water of heavy ion beam deduced from different ionization chambers is consistent within the acceptance of uncertainty. Based on the measurement with ionization chambers, it is crucial to conduct more intensive research activities of radiation dosimetry including the absolute measurement with calorimetric facility, with the purpose of further optimizing the uncertainty in the measurement for the absorbed-dose to water of heavy ion beam.     

重离子束水吸收剂量的电离法实验研究

重离子束水吸收剂量是开展重离子束治疗最基本的物理量。在开展重离子束水吸收剂量的量值复现研究前，需用间接测量的方法开展相关工作以熟悉实验条件。本文用传统电离法开展了能量400 MeV/u、具有6 cm展宽Bragg峰的碳离子束的水吸收剂量测量研究，并评价了重离子束条件下的相关电离室的极化、离子复合修正因子。在电离室的极化和离子复合修正项方面，重离子束水吸收剂量测量的相关不确定度分量显著大于60Co γ辐射水吸收剂量的相关值。用不同电离室测量重离子束水吸收剂量的结果在不确定度允许的范围内符合。以电离室测量为基础，开展更深入的包括量热法绝对测量在内的辐射剂量学研究，对进一步优化重离子束水吸收剂量测量的不确定度至关重要。     

WSC-DTPA纳米粒辐射防护作用的初步研究

为研究WSC-DTPA(水溶性低分子量壳聚糖WSC,二乙烯三胺五乙酸DTPA)纳米粒的辐射防护作用,采用N-乙酰化反应和离子凝胶法制备不同游离氨基含量的WSC-DTPA纳米粒;MTT法检测其对6 Gy60Coγ射线照射后48 h BRL细胞存活率的影响;活细胞工作站观察BRL细胞摄取FITC-WSC-DTPA纳米荧光探针的情况。结果表明:成功合成了游离氨基含量分别为92.7%、74.3%、1.59%的WSC-DTPA聚合物;WSC、WSC纳米粒以及WSC-DTPA纳米粒(氨基含量为92.7%,浓度在6.25μg/mL以上),随着药物浓度的增加,BRL细胞存活率均显著高于单纯照射组,差别有统计学意义(p<0.05),而游离氨基含量为1.59%的WSC-DTPA纳米粒无辐射保护作用;活细胞工作站检验结果显示2 h内WSC纳米粒、WSC-DTPA纳米粒能够进入BRL细胞,而非纳米化的WSC-DTPA聚合物无法进入细胞。     

Blister formation on tungsten damaged by high energy particle irradiation

In order to investigate the effect of radiation damage on hydrogen behavior in tungsten, tungsten samples with radiation damage of up to 3.5 dpa were irradiated by a mixed hydrogen-carbon ion beam. The radiation damage was produced with 700 keV negative hydrogen ion beam irradiation. The number density of blisters produced by the mixed ion beam irradiation decreased with increasing radiation damage. This was especially observed for blisters with diameters of 20 μm or less. This result showed that radiation damage produced by high-energy particle irradiation suppresses blister formation on tungsten surfaces.     

TEPC壁对重离子束微剂量学测量及相对生物学效应计算的影响

组织等效正比计数器（TEPC）广泛应用于重离子束微剂量学测量，提供用于计算相对生物学效应（RBE）的基础数据。为研究TEPC壁对重离子束微剂量学测量及RBE计算的影响，在蒙特卡罗（MC）模拟中引入理想组织等效正比计数器（Ideal-TEPC），精确计算得到碳离子束不同水等效深度处的微剂量学量及RBE。Ideal-TEPC和常规TEPC的计算结果表明：TEPC壁会使碳离子束产生较大的辐射场畸变，且会使TEPC测量结果及RBE计算结果产生较大偏差，该偏差随贯穿深度的增加而增大。将TEPC壁视为具有固定水等效厚度的水层可在数值上抵消TEPC壁对RBE计算的影响，但在展宽Bragg峰（SOBP）后端会产生过修正现象。Ideal-TEPC结合MC模拟能有效避免TEPC壁效应及TEPC壁引起的辐射场畸变对重离子束微剂量学量和RBE计算的影响。