~(12)C~(6+)离子束诱变选育温度耐受螺旋藻高产藻株及其培养条件的优化

以极大螺旋藻(Spirulina maxima)为实验材料,利用不同剂量的~(12)C~(6+)离子束对其进行辐照诱变,采用平板分离和温度选育初筛变异藻株,通过生物量和遗传稳定性复筛温度耐受高产突变株,并优化其培养条件。结果表明,在吸收剂量为600 Gy和800 Gy时对藻株的诱变效果显著,致死率为71.84%和78.47%,筛选出的2株温度耐受突变株,分别是经600 Gy辐照后20℃培养和经800 Gy辐照后35℃培养条件下的螺旋藻突变株Sm04#和Sm21#。经过10次传代培养,生物量分别达到0.54 g/L和0.91 g/L,较对照组提高了11.49%和12.64%,且遗传稳定性良好。培养条件的优化实验表明,Sm04#和Sm21#的最适pH均为9.0,最适光强分别为70μmol/(m~2·s)和80μmol/(m~2·s),最适光暗周期依次为12∶12 h和14∶10 h。进一步对2株突变株在室内扩大培养,蛋白质和多糖含量均高于对照组。研究结果为~(12)C~(6+)离子束辐照诱变螺旋藻藻株的开发和应用提供理论依据。     

微波辐照对干酪乳杆菌高产L-乳酸的诱变效应

在低功率微波条件下,并采用水循环(20℃)冷却装置,对干酪乳杆菌鼠李糖亚种(Lactobacillus casei subsp.rhamnosus)CICC 6013进行诱变处理,通过对微波辐照功率和微波辐照时间做单因素平行实验,得到最高产酸量为124.15g/L的突变株W4-23,比原始菌株产酸发酵量提高了53.45%,连续遗传8代,产酸性状稳定.研究结果表明,最佳诱变条件为在400W微波功率下辐照20min.     

~(60)Co辐照花粉在小鼠体内的急性毒性和诱变性研究

急性毒性试验小鼠经口给~(60)Co辐照花粉,雌雄两性小鼠的LD_(50)均>21500mg/kg,表明辐照花粉属实际无毒级。用三种短期试验进行诱变性检测,Ames试验对TA_(97)、TA_(98)、TA_(100)及TA_(102)四种菌株皆不能引起诱变。骨髓细胞微核试验阴性。精原细胞染色体畸变分析未见畸变率增加。上述结果表明辐照花粉对人体服用是安全的。     

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。     

呼吸缺陷型啤酒酵母菌株的重离子束辐照诱变筛选及其线粒体的限制性酶切分析

利用单核能为5.19 MeV/u的^22Ne^5＋辐照啤酒酵母菌株,采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑（2,3,5-Triphenyl2H-Tetrazolium chloride,TTC）筛选培养基快速筛选呼吸缺陷型酵母菌株.通过一种新型而简便的限制性酶切分析手段,发现辐照后的呼吸缺陷型酵母菌株线粒体DNA发生明显变化,主要表现在与对照相比线粒体DNA出现大片段缺失,同时出现了少量新的条带,并在此基础上初步探讨离子束辐照诱变产生呼吸缺陷型酵母菌株的诱变机理.     

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。     

枯草芽孢杆菌淀粉酶高产菌株的辐射诱变研究

采用了不同总辐照剂量和剂量率的γ射线以及快中子一次、二次辐照枯草芽孢杆菌,采用平板透明圈方法,以菌落直径、透明圈直径、透明圈直径与菌落直径之比(HC值)为指标,研究γ和快中子辐照对枯草芽孢杆菌产淀粉酶的辐射诱变效应,同时筛选高产淀粉酶的变异株.结果表明:(1)快中子和γ射线都能有效诱导枯草芽孢杆菌高产淀粉酶;(2)采用不同总辐照剂量和剂量率的γ射线和快中子一次辐照后,菌落平均直径均比对照小,且随着γ射线辐照剂量的增大,菌落平均直径有变小的趋势;(3)采用快中子二次辐照后,菌落平均直径、菌落最大直径、透明圈平均直径、透明圈最大直径以及HC最大值都远远高于原菌落值;(4)重复筛选出三株高产淀粉酶菌株,它们的菌落直径最大为8.32mm,透明圈直径最大为22.38mm,透明圈与菌落直径之比最大达到5.39.且有两株在传至15代都能稳定高产淀粉酶.     

~(60)Co γ射线诱变分化态紫叶酢浆草再生体系的研究

为探索紫叶酢浆草的诱变方法,利用60Co γ射线诱变,研究处于分化态的紫叶酢浆草叶片诱导形成的再生体系。结果表明,处于分化态的紫叶酢浆草再生体系的愈伤组织不定芽、不定根的诱导数量随剂量的升高而降低。再生苗株高测量显示,10Gy的辐照剂量对再生苗株高的影响不显著,25Gy、50Gy的辐照剂量处理能显著抑制再生苗的株高,其中经50Gy辐照处理的再生苗株高仅为对照的36%。60Co γ射线照射对分化态的紫叶酢浆草再生体系诱发的变异类型主要有叶数、叶形、叶色等表型变异,其中以叶数变异为主(占变异总数的76%)。M2代表型变异频率为2.9%,表型变异仍以叶数变异为主。     

β射线对水稻的诱变效应研究

以水稻为试材,以M_2代熟期和株高突变率作为主要考察指标,比较了~(14)C与其他若干诱变因素的诱变效果,研究了~(14)C诱变效应与处理时期、剂量和方法等关系。结果表明,~(14)C比其它几种诱变因素具有更好的诱变效果,诱发早熟突变以花粉母细胞形成期引入,剂量为333×10~4Bq/株左右最适宜,诱发矮秆突变以雌雄蕊形成至花粉母细胞形成期引入,剂量为74×10~4Bq/株最适宜,处理方法以植株基部注射引入Na_2~(14)CO_3最佳。     

β射线对水稻的诱变效应研究

以水稻为试材,以M_2代熟期和株高突变率作为主要考察指标,比较了~(14)C与其他若干诱变因素的诱变效果,研究了~(14)C诱变效应与处理时期、剂量和方法等关系。结果表明,~(14)C比其它几种诱变因素具有更好的诱变效果,诱发早熟突变以花粉母细胞形成期引入,剂量为333×10~4Bq/株左右最适宜,诱发矮秆突变以雌雄蕊形成至花粉母细胞形成期引入,剂量为74×10~4Bq/株最适宜,处理方法以植株基部注射引入Na_2~(14)CO_3最佳。     

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。     

~(12)C离子束辐照对酵母发酵能力的影响

利用100MeV/u的12C6+离子束辐照酵母Saccharomyces cerevsiea YY,选育出一株高产突变菌株C03A,考察C03A发酵过程中不同温度、pH、糖汁浓度对发酵的影响。通过正交实验确定最佳发酵条件为:糖汁浓度24%、温度35℃、pH5.0。在10L发酵罐实验中,C03A发酵速率相对原始菌株高,36h发酵完全,比原始菌株缩短12h;发酵产酒率达到13.2%(V/V),比原始菌株高1.6%(V/V)。     

Effect of p53 on lung carcinoma cells irradiated by carbon ions or X-rays

The study is to investigate the feasibility and advantages of heavy ion beams on radiotherapy. The cellular cycle and apoptosis, cell reproductive death and p53 expression evaluated with flow cytometry, clonogenic survival assays and Western blot analysis were examined in lung carcinoma cells after exposure to 89.63 MeV/u carbon ion and 6 MV X-ray irradiations, respectively. The results showed that the number colonyforming assay of A549 was higher than that of H1299 cells in two radiation groups; A549 cellular cycle was arrested in G2/M in 12 h and the per-centage of apoptosis ascended at each time point of carbon ion radiation with doses, the expression of p53 upregulated with doses exposed to X-ray or carbon ion. The cell number in G2/M of H1299 and apoptosis were increasing at all time points with doses in 12C6+ ion irradiation group. The results suggested that the effects of carbon ions or X rays ir-radiation on lung carcinoma cells were different, 12C6+ ion irradiation could have more effect on upregulating the ex-pression of p53 than X-ray, and the upregulated expression of p53 might produce the cellular cycle G2/M arrested, apoptosis increasing; and p53 gene might affect the lung cancer cells radiosensitivity.     

Emittance Measurements for N+ and N2+ in an Ion Beam from a Cyclotron Ion Source

The radial density profiles and emittance have been measured for N+ and N2+ beams from a Penning-type ion source that has a hot filament. It was found that the emittance for an extraction voltage of 12 kV and for 50% of the beanw as 21 cm-mrad for N+ and about 12 cm-mrad for N2+ The difference between these two areas may, in part, be explained by a charge state dependence due to different velocities of the two ion beams.     

重离子辐照对红酵母的诱变作用

应用重离子加速器的50MeV／u^12C^6 重离子对胡萝卜素生产菌-红酵母(Rhodotorula RY Strain)进行辐照处理,经酵母发酵实验,发现50MeV／u^12C^6 重离子对胡萝卜素生产菌-红酵母具有诱变作用。初步筛选到了胡萝卜素产量有变化的辐照变异菌株,并对这些辐照变异菌株进行了RFLP(限制性片段长度多态性)和RAPD(随机扩增DNA多态性)分析,这些工作为工业上利用重离子对胡萝卜素生产菌进行诱变育种展现了新的前景。     

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.     

BRISOL钠同位素放射性核束的产生

北京放射性核束装置在线同位素分离器（BRISOL）采用100 MeV、200 μA回旋加速器提供的质子束打靶产生中、短寿命放射性核束,在线分析后供物理用户使用,其质量分辨率好于20 000。为开展²⁰Na核的奇异衰变特性研究,研制了氧化镁靶,并采用100 MeV质子束轰击氧化镁靶在线产生了^20～26Na⁺的钠同位素放射性核束。当质子束流强为8 μA时,²⁰Na⁺离子束的最大产额为2×10⁵ s^-1,²¹Na⁺离子束的最大产额为4×10⁸ s^-1。完成了北京放射性核束装置首个放射性核束物理实验,累计供束近200 h。     

New production systems at ISOLDE

New target systems for the ISOLDE on-line mass separator facility are presented. Targets of carbides, metal/graphite mixtures, foils of refractory metals, molten metals and oxides have been tested. Beams of high intensity of neutron-rich isotopes of a large number of elements are obtained from a uranium carbide target with a hot plasma-discharge ion source. A target of ZrO₂ has been shown to provide high intensity beams of neutron-deficient isotopes of Mn, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, Kr and Rb, while a SiC target with a hot plasma ion source gives intense beams of radioactive isotopes of a number of light elements. All these systems are rather chemically unselective. Chemically selective performance has been obtained for several systems, i.e.: the production of neutron-deficient Au from (³He, pχn) reactions on a Pt/graphite target with a hot plasma ion source; the production of neutron-deficient Lu and LuF⁺ and Hf and HfF₃⁺ from a Ta-foil target with a hot plasma ion source under CF₄ addition; the production of neutron-deficient Sr as SrF⁺ and Y as YF₂⁺ form a Nb-foil target with a W surface ionizer under CF₄ addition; the production of neutron-deficient Se as COSe⁺ from a ZrO₂ target with a hot plasma ion source under O₂ addition; and the production of radioactive F from a SiC target with a hot plasma ion source operating in Al vapour.     

MeV离子轰击碳样品引起的碳氢团簇产额

利用北京大学2×1.7MV静电串列加速器产生的1.5MeV Au2+和Si+束流轰击碳纳米管样品,用二次离子飞行时间质谱方法分析了二次离子成分,通过质量已知的样品的定标,确认了轰击产生的二次离子质量。分析束流轰击后的二次离子产额,发现在此能量下二次离子产额与离子在物质中射程的横向歧离表现出正相关。