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.     

离子注入技术在植物育种中的应用与研究进展

离子束作为一种新的诱变源,具有突变谱广、突变率高、生理损伤小的特点,并且具有一定的重复性和方向性。文章阐述了离子注入的特点、诱变机理和诱变效应,综述了诱变育种取得的进展,展望了离子注入技术的应用前景。     

重离子辐照微生物效应及诱变育种进展

重离子束作为一种高效的、典型的诱变辐射源广泛用于生物育种。不同质量数、电荷数和不同能量的重离子束作用于生物细胞有特殊的过程和作用,其先后经历物理、化学和生物学三个阶段,最终引发终点生物学效应,如辐射低剂量超敏感现象,活性氧代谢变化等。本文重点探讨重离子束辐照微生物体后出现的主要终点生物效应,以及近年来重离子辐照微生物诱变育种在工农业等方面取得的成果。     

中国原子能科学研究院辐射育种技术及研究概述

<正>离子束辐射诱变育种是我国科学家在20世纪80年代开创的具有自主知识产权的研究领域,它具有生理损伤小、突变率高、突变范围广等优点,已在多种作物上得到了广泛应用。中国原子能科学研究院的HI-13串列加速器可提供能量、射程和LET都非常适用于辐射诱变育种研究的离子,已与中国农科院作物科学研究所等单位合作,在辐射诱变育种方面开展了多年的合作研究。     

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。     

重离子辐射玉米种子M1代诱变效应研究

离子注入被认为是一种新的作物育种方法。与γ射线、电子束以及激光相比,利用离子注入技术进行作物品种改良具有损伤轻、突变率高、突变谱广、处理安全和无污染等优点,是人工诱变方法的一个新发展。玉米是全球性作物,在我国玉米生产占有重要地位。利用杂种优势是玉米育种和增产     

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.     

黑龙江省农作物诱变育种的回顾及展望

全面总结了1980～1994年间,黑龙江省诱变育种的成就与经验,在这期间,该省利用诱变育种技术共选育推广大豆、小麦、玉米、谷子、亚麻、白菜、芸豆和大蒜新品种36个,占全省同期推广品种的20.6％,累计种植面积374.6万hm~2,增加经济效益13.793亿元,为本省农业生产的发展作出了贡献。获得各种有益实变体72个,丰富了种质资源;在应用基础研究方面(例如辐射诱变与远缘杂交、生物技术结合和应用新的诱变因素和方法)也进行了不少有价值的工作,先后在各级刊物上发表论文91篇,对提高诱变育种水平起了重要作用。还对今后诱变育种的发展提出了意见。     

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。     

The Technique of Genetic Transformation Mediated by keV Ion Beam

The application of keV ion beam in life science started in China several decades ago. In 1986, researchers initially studied the mutagenic effect of ion beam, and successfully applied it to plant breeding. Nowadays, ion beam implantation technique has been extensively applied to many biological fields. This paper mainly introduces one of its important applications: genetic transformation mediated by keV ion beam.     

Mutagenic Effects of BM302：GO112 Induced by Low-Energy Ion Beam Implantation

Mutant strains of GO112 and BM302 with a high 2-keto-L-gulonic acid （2KLG） transformation rate induced by ion beam implantation were separately and combinatorially compared with the original strains GO29 and BM80 to study the mutagenic effects of ion beam implantation. Both the sole GOl12 and mixed BM302：GOl12 demonstrated improved SNDH activity and 2KLG yield compared to the original strains. The mutant combinations of BM302：GOl12 showed a longer stationary phase and higher biomass than BM80：GO29. The mutant BM302 exhibited a stronger capacity to maintain a stable pH environment at mixed fermentation with Gluconobacter oxydans （G. oxydans） for 2KLG transformation and facilitated the growth of G. oxydans compared with the original strain BM80. The promotive capacity to L-sorbosone dehydrogenase （L-SNDH） from the supernate of BM302 was 1.6-fold higher than that of BM80. Genes encoded SNDH in GO29 and GOl12 were amplified and sequenced, and mutations including three transitions （CG →TA, CG →TA, GC → AT） and one transversion （AT→ TA） were confirmed from GO29 to GOl12. The corresponding amino acid was changed as Leu →Phe, Arg → Gln and Asn → Lys.     

电子束辐照唐菖蒲球茎对 M1代花粉的影响初探

为了探讨电子束对唐菖蒲诱变育种的可行性和不同剂量的电子束对花粉性状的影响,用能量为3MeV的不同剂量电子束辐照唐菖蒲"超级"球茎,对其M1代的花粉进行了研究.花粉活力的检测表明电子束辐照处理后的M1代花粉活力比对照略有下降,但小剂量辐照对花粉活力的影响并不明显,随着剂量的增加,辐照对花粉活力的抑制作用逐渐达到显著水平;扫描电镜观察发现,随着辐照剂量的增大,M1代花粉的孢粉学特征与对照差异逐渐明显,并且出现了多种变异形式;通过对M1代花粉酯酶同工酶的分析.结果表明,酯酶同工酶与对照相比发生了明显的变化,其中剂量在120Gy以下的酶带与对照相同,但酶活性较对照变弱,剂量为160Gy和200Gy时出现了一条新的酶带并且有两条酶带消失,剂量为240Gy时酶谱出现了一条特异酶带同时有一条酶带消失,并且剂量大于160Gy的酶活性与对照以及其他剂量相比也略有不同.由此表明,电子束辐照对植株能产生明显的影响,通过对花粉的一系列分析,能够较好地反映辐照对植株的诱变情况.     

离子束介导外源DNA导入小麦后代变异系有关分析

离子束技术是一种有效的农作物诱变和介导转基因技术,本研究利用离子束介导转化选育到一批有价值的小麦变异材料.本文对变异材料的农艺性状、品质性状、种子醇溶蛋白图谱进行了深入分析.结果表明,变异材料的株高、主茎穗长、千粒重、叶片性状、蛋白质含量、湿面筋含量与对照相比都发生了明显的变化并达显著水平;变异材料种子醇溶蛋白谱带已发生了确切的变化,且某些材料已稳定,还有的材料醇溶蛋白谱带存在多态性,还在分离之中.研究结果表明离子束介导转基因技术可产生丰富的变异、创造新的种质资源,并为该技术在小麦育种上的应用提供理论依据.     

Performance of a New Ion Source for KSTAR Tokamak Plasma Heating

In the experimental campaign of 2010 and 2011 on KSTAR, the NBI-1 system was equipped with one prototype ion source and operated successfully, providing a neutral beam power of 0.7-1.6 MW to the tokamak plasma. The new ion source planned for the 2012 KSTAR campaign had a much more advanced performance compared with the previous one. The target performance of the new ion source was to provide a neutral deuterium beam of 2 MW to the tokamak plasma. The ion source was newly designed, fabricated, and assembled in 2011. The new ion source was then conditioned up to 64 A/100 keV over a 2-hour beam extraction and performance tested at the NB test stand （NBTS） at the Korea Atomic Energy Research Institute （KAERI） in 2012. The measured optimum perveance at which the beam divergence is a minimum was about 2.5μP, and the minimum beam divergent angle was under 1.0° at 60 keV. These results indicate that the 2.0 MW neutral beam power at 100 keV required for the heating of plasma in KSTAR can be delivered by the installation of the new ion source in the KSTAR NBI-1 system.     

Assessment of biological changes in wheat seedlings induced by ^12C^6＋-ion irradiation

The present study was designed to evaluate the effect of 12C6 ion beam (10～80 Gy) on biological changes of wheat seedlings. Reactive oxygen species (ROS)-related biomarkers and the quantification of plant survival and growth were examined at 10 day after carbon ions irradiation (LET 30.8keV/μm). The results showed that heavy ions obviously enhanced ROSs reflected by the production of O2 and H2O2 as well as TBARS, and treatment with 20 Gy achieved the peak value, suggesting that higher mutagenic potential may occur at 20 Gy. Simultaneously, increase of SOD activity was induced by heavy ions to counteract ROS accumulation. On the other hand, higher doses at 40 and 80 Gy inhibited wheat growth and survival in comparison with the control, and reversely lower doses at 10 or 20 Gy stimulated wheat growth and survival. In conclusion, the above observations imply that a dose range of 20～40 Gy is likely promised for wheat mutation breeding.