12C6+重离子辐照油菜诱变效应研究

用30Gy、90Gy和180Gy12C6 重离子辐照油菜干种子,研究其对油菜M1代的诱变效应.结果表明不同剂量12C6 重离子辐照使油菜的出苗率、株高和开花率有不同程度的提高,并使开花期提早;30Gy辐照使单株角果数和单株产量有了一定程度的提高;三种辐照剂量都造成了花粉生活力、千粒重和含油量的降低.RAPD扩增结果表明,42个随机引物中有13个引物扩增出差异条带,30Gy、90Gy和180Gy引起的RAPD变异率分别为22.1%、23.7%和36.2%.研究表明,12C6 重离子辐射能有效地引起油菜DNA序列发生改变,从而诱导基因变异,为油菜育种提供丰富的种质材料.     

12C6+重离子辐照胡麻种子初步研究

本文研究了6×108 cm-2、1.8×109 cm-2和3.6×109 cm-2的12C6 重离子束辐照对胡麻种子M1代生物学性状和DNA分子多态性等方面的影响.6×108 cm-2辐照处理可引起胡麻发芽率提高,促进植株株高,增强花粉活力.同时辐照处理使胡麻种子千粒重和含油量有不同程度提高,辐射剂量越高,两者数值越大,3.6×109cm-2辐射剂量的胡麻种子千粒重和含油量与对照组的相比分别高出了16.5%和19.9%,此外在此剂量处发现了花粉发生了形态变化.辐照处理对胡麻DNA分子也产生了影响,筛选出的14个随机引物可以扩增出清晰、稳定、重复性好的DNA片段,有52个是多态性DNA片段,比率为52.5%.     

12C6+离子束辐照对紫苏生理特性的影响

用重离子束对紫苏干种子进行诱变处理,大田栽培,并分析研究紫苏的生理特性,为其新品种选育提供实验依据.研究辐照后紫苏叶片内可溶性糖、脯氨酸(Pro)、色素(Ca、Cb、Car)、黄酮类化合物含量及抗氧化活性变化,结果发现12C6+离子束辐照后,除色素含量外,可溶性糖、Pro和黄酮类化合物含量都随辐照剂量增大表现为先升后降...     

重离子辐射诱导染色体畸变研究进展

重离子在放射肿瘤学方面的应用和人类太空探索的发展,极大地促进了重离子辐射生物学研究.染色体畸变是典型的辐射损伤生物标志物.本工作就重离子辐射诱导哺乳动物染色体畸变研究进展进行评述.     

重离子照射肿瘤细胞的相对生物学效应值

对人肝癌细胞SMMC-7721细胞和黑色素瘤细胞A375细胞,进行80.55MeV 12C6 离子、X射线和γ射线照射,通过克隆存活实验获剂量-存活曲线,以X射线或γ射线为标准,计算重离子的相对生物学效应(Relative biological effectiveness,RBE ).结果显示,两种细胞的重离子RBE值都大于1,且分次照射的RBE大于单次照射.重离子照射SMMC-7721细胞的RBE高于A375细胞,分次照射的差异更明显.重离子具有独特的物理特性及高传能线密度(Line energy transfer,LET)下的强杀伤作用,可有效杀伤不同肿瘤细胞,减弱了细胞间的敏感性差异.临床的分次照射重离子治疗时,细胞的亚致死修复明显降低,可采取较少的照射次数达到杀伤肿瘤的目的,提高肿瘤治疗效率,减轻病人痛苦.     

低剂量12C6+离子辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期及DNA损伤的影响

研究低剂量12C6+子全身辐照对小鼠胸腺、脾脏细胞周期进程及DNA损伤的影响.以0、10、50、75、100和250mGy 12C6+离子全身辐照小鼠,照射后6h处死小鼠,用流式细胞仪检测受辐照小鼠胸腺、脾脏细胞在各细胞周期的百分率,用彗星电泳技术检测受辐照小鼠胸腺脾脏细胞的拖尾率和拖尾长度.所有照射组G0/G1期胸腺细胞百分率明显低于对照组,(p<0.05),10～100mGy照射组S期胸腺细胞百分率显著高于对照组(p<0.01),所有照射组(G2/M)期胸腺细胞百分率明显高于对照组(p<0.05);所有照射组G0/G1期脾细胞百分率明显高于对照组(p<0.01),S期脾细胞百分率显著低于对照组(p<0.05).彗星电泳结果显示低剂量12C6+离子辐照以剂量依赖的方式引起小鼠胸腺脾脏细胞DNA迁移长度及拖尾率的增加.低剂量的碳离子辐射可促进小鼠胸腺细胞DNA合成,对小鼠脾脏细胞产生抑制作用,使其发生G1期阻滞;同时对胸腺及脾脏细胞造成具有明显剂量效应关系的DNA损伤.     

当归红芪超滤物对重离子12C6+辐射肝癌细胞DNA损伤修复的影响

将人肝癌H22细胞分成4组,分别为对照组、药物组(100 mg/L)、辐射组(2 Gy)及联合组(100 mg/L药物 + 2 Gy照射),采用CCK-8法、单细胞凝胶电泳、γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术以及Western Blotting印迹法,研究当归红芪超滤物(Radix Angelicae Sinensis and Radix Hedysari, RAS-RH)对重离子¹²C⁶⁺辐射引起人肝癌H22细胞DNA损伤修复的影响和其可能的机制。结果表明,在0～72 h和给药剂量为5～200 mg/L范围内,RAS-RH对人肝癌H22细胞的增殖抑制作用具有时间和剂量依赖性,其20%抑制浓度IC₂₀为(117.6±2.15)mg/L;单细胞凝胶电泳显示联合组头部DNA含量低于辐射组,而尾部DNA含量、尾距TM、Olive尾距OTM均高于辐射组;γ-H2AX免疫荧光原位杂交技术发现RAS-RH不增加重离子¹²C⁶⁺辐射引起的DNA损伤,但在2—12 h,DNA双链断裂的γ-H2AX foci修复作用被RAS-RH抑制,DNA损伤持续存在;Western Blotting显示RAS-RH通过下调Ku70/80及Rad51的蛋白表达,抑制γ-H2AX的聚集。以上结果说明RAS-RH对人肝癌H22细胞的辐射增敏作用可能是下调DNA损伤修复相关因子Ku70/80及Rad51的表达。     

重离子辐照冬小麦诱变效应的研究

利用3.2—75MeV/u4个能量、2×108—12×108cm–24个剂量的O和C重离子处理3个冬小麦品种,1612研究其诱变效应。结果表明,M1代的生物损伤随剂量的增加而加大;8MeV/u能量的损伤要比高能75MeV/u时大;8MeV/u较易出现在高能75MeV/u离子和γ辐射中未见的条状叶绿素缺失损伤,此结果未见相关报导。M2代诱变效果显著,突变谱宽,有益突变(早熟、矮杆、穗形)频率明显高于γ射线,且较易诱发早抽穗性状变异。     

碳离子束对甜高梁辐射诱变的当代效应

利用兰州重离子加速器提供的中能碳离子束对甜高高粱品种BJ0601和BJ0602进行了不同剂量的辐照处理，以期选育出生物学产量高、汁液糖锤度高及抗逆性强的品种。当代田间试验结果表明：（1）甜高梁在田间的存活曲线均呈“类马鞍型”，随着剂量的增加，其存活率先降后升再下降；（2）随着辐照剂量的变化，其茎秆亩产量、糖锤度和对照相比，均发生了明显的变化；（3）经过碳离子束辐照，出现了株高、单秆重、糖锤度高、早熟、茎粗等突变类型，为进一步的品种选育和诱变机理研究奠定基础。     

12C6+离子辐照小鼠全脑对其空间记忆的影响

为了研究12C6 子辐照昆明小鼠全脑对其空间记忆的影响,采用0、0.5、1和2Gy的12C6 子束辐照昆明小鼠全脑,用八臂迷宫测试小鼠在迷宫中的觅食速度,以及其空间记忆的变化.结果发现,辐照使小鼠的觅食速度降低,但随着训练次数的增加,受辐照组与对照组的觅食速度都提高,到训练第17天,辐照组与对照组觅食能力基本相同;辐照使小鼠的空间记忆能力短期下降,但随着时间的增加,辐照组小鼠的空间记忆能力恢复到了对照水平.以上结果提示,在0～2Gy的碳离子辐照的剂量水平,辐照在短期内影响小鼠的记忆,在一定时间后,这种影响得到恢复.     

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。     

N-乙酰半胱氨酸对碳离子照射小鼠急性损伤的保护效应

探讨了N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)对12C6+离子照射小鼠损伤的保护效应及可能的作用机制.预先给予昆明小鼠NAC(200mg/kg),后进行12C6+离子束4Gy的单次全身照射.照射后2h处死小鼠,取肝、肺组织,用化学法检测组织中超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase,SOD)的活性,谷胱甘肽(Glutathione,GSH)含量及脂质过氧化产物丙二醛(Malondialdehydc,MDA)水平;用碱性单细胞凝胶电泳法检测DNA单链断裂;用流式细胞术检测组织细胞凋亡率.与照射对照组相比,提前给予NAC可极显著地减轻12C6+离子导致的肝、肺组织中DNA断裂(p<0.001)和细胞凋亡(p<0.001),并显著地提高组织中GSH的含量;NAC还明显地抑制了肺组织中碳离子辐照所致的MDA水平增高(p<0.01)并显著地诱导了组织中SOD活性的升高(p<0.01).提示NAC可通过抵御组织内的氧化作用,合成、补充GSH的含量,阻止DNA链的断裂和细胞的凋亡,实现对碳离子辐照损伤的保护效应.     

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.     

Evaluation of sex specificity on oxidative stress induced in lungs of mice irradiated by 12C6+ions

The aim of this work is to identify if there is sex specificity on 12C6 ion-induced oxidative damage in mouse lung at different time points. Kun-Ming mice were divided into two groups, each composed of six males and six females: control group and irradiation group with a single acute dose of 4 Gy. Animals were sacrificed at 2, 4 and 12 h respectively, there lungs were removed immediately, and the oxidative stress-related biomarkers were measured by Diagnostic Reagent Kits. The results showed that the relative activities of superoxide dismutase (4 h), catalase (2 h) and Se-dependent glutathione peroxidase (12 h) have significant changes (P<0.05) between male groups and female groups, suggesting that the lungs of male mice are more sensitive to counteracting the oxidative challenge. Moreover, higher levels of malondiadehyde and lower contents of glutathione were also found in males, indicating that oxidative stress induced by 12C6 ion is pronounced in the lungs of males. We thought that these sex-responded differences may be attributed to the influence of sex hormones.     

碳离子全身辐照对小鼠血清及肝脏中超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量和脑组织中还原性谷胱甘肽浓度的影响

用12C6 离子束对小鼠进行吸收剂量分别为0.05、0.1、0.3、0.5、0.75、1、1.5、2Gy的一次性全身照射,5d后测定血清及肝脏中超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性和丙二醛(Maleic dialdehyde,MDA)含量,以及脑组织中还原性谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的浓度.结果显示,吸收剂量小于0.75 Gy小鼠的血清及肝脏中SOD活性高于对照组,大于0.75 Gy则低于对照组;吸收剂量小于0.3 Gy小鼠的血清及肝脏中MDA含量小于对照组,大于0.3 Gy则大于对照组;吸收剂量小于0.5 Gy小鼠的脑组织GSH浓度大于对照组,大于0.5 Gy则小于对照组.低剂量的重离子全身辐照对小鼠的抗氧化系统有一定的激活作用,随着照射剂量的增大,抗氧化酶活性明显降低,脂质过氧化水平增高.     

11C(d,n)12N反应角分布的测量和虚衰变12N →11C+p渐近归一化系数的确定

利用HI 13串列加速器次级束流线产生的11C束测量了质心系能量为9.8 MeV的11C(d,n)12N反应的角分布。通过改变DWUCK4程序中径向积分的下限,验证了该反应的周边性。比较了实验结果与扭曲波玻恩近似(DWBA)计算,得出虚衰变12 N→11 C p的渐近归一化系数(ANC)平方为(2.86±0.91) fm-1。结果表明:直接俘获对11C(p,γ)12N反应有重要贡献。     

铀氢锆堆中子源辐照含硼C6胶质瘤细胞的生物学效应研究

利用蒙卡程序MCNP／4B(Monte Carlo N-particle transportcode／4B)设计了C6细胞辐照实验的铀氢锆堆中子源。建立了细胞培养、孵育、L-BPA(L-boron phenylalanine)给药、细胞内宏观硼浓度测定及辐照实验方法，观察了BNCT(Boron neutron capture therapy)辐照实验对体外C6胶质瘤细胞的放射生物学效应，研究了C6细胞BNCT辐照效应与照射剂量之间的关系。试验结果表明，在同等吸收剂量下，BNCT对C6细胞的杀伤作用远远大于γ射线。