80 MeV/u C-12离子诱变选育PHB高产菌株

用80MeV/u12C6+离子对一株积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的芽孢杆菌(BacillusP-9)进行诱变选育,最终获得PHB高产株菌G15,其PHB产量达2.93g/L,与出发菌株相比较,PHB积累量提高了1.5倍。研究结果表明,本试验辐照最佳剂量为15Gy。重离子辐照诱变育种效果显著,具有广阔的发展应用前景。     

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。     

用随机扩增多态性DNA技术对重离子辐照大丽花花色突变体的初步研究

品系为"大雪青"的大丽花幼枝,经兰州重离子加速器提供的80MeV/u 12C6 辐照后,种植在甘肃省定西市临洮新兴花卉公司基地.辐照8Gy的幼枝有一株花色突变体,用随机扩增多态性DNA(Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对突变体和野生型进行检测分析.琼脂糖凝胶电泳结果表明,所用的10条引物中,有7条引物共扩增出78条带,其中5条引物扩增出了11条多态性片段,从而在DNA水平上证实了两者之间存在着差异,为进一步探讨重离子诱变机理打下基础.     

碳离子辐射大丽花矮化突变体的RAPD分析

大丽花经兰州重离子加速器提供的80MeV／u12C6＋离子束辐照后产生矮化突变体,用随机扩增多态性（Random Amplified Polymorphic,RAPD）DNA技术对野生型和突变体进行检测分析。结果表明,在所用的25条引物中,1．80×10^8／cm2剂量辐照后有18条引物扩增出现多态性片断,扩增条带多态率19．57％;1．08×10^8／cm2剂量辐照后仅有6条引物扩增出现多态性片断,扩增条带多态率5．76％。用]accard公式对扩增产物进行统计分析,结果表明,两种剂量c6＋辐照后与对照相似性系数分别为0．65和0．92。高剂量辐射后DNA易发生突变,在品种改良和诱变育种中相对较高剂量的选择可能更为有效。     

重离子束辐照对苜蓿外植体离体培养的影响及下胚轴再生体的RAPD分析

采用初始能量为100 MeV/u的重离子束12C6 对紫花苜蓿下胚轴及子叶外植体进行辐照处理,研究重离子辐照对愈伤组织诱导状态及诱导率、愈伤组织相对生长率、体细胞胚诱导率及植株再生的影响.结果表明,重离子辐照对下胚轴及子叶愈伤组织的诱导具有抑制作用,且出愈率随着辐照剂量的增大而降低;在继代培养过程中,其愈伤组织相对生长率均高于对照组,外植体本身对重离子辐照所造成的损伤具有恢复能力;辐照处理对体细胞胚胎诱导也有影响,30Gy时,下胚轴诱导的体细胞胚胎发生较对照组早,数量多,较早地得到再生植株;而50 Gy时,所得到的体细胞胚未能发育成再生植株.同时应用随机扩增多态性DNA (Random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术对重离子辐照处理下胚轴所得再生植株进行检测分析,结果表明:所采用的20条随机引物中有11条在对照及处理组所得再生植株之间扩增出差异性多态条带,表明了重离子辐照引起苜蓿再生植株基因组DNA发生变异.     

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。     

固体气泡损伤探测器阈起源的实验判别

用500MeV/u^56Fe,650MeV/u^40Ar,600MeV/u^28Si和180MeV/u^4He对固体气泡损伤探测器（T－12型）进行了实验研究，实验结果表明，固体气泡损伤探测器的阈特性可用临界能量损失率表征，在一般条件下，限定能量损失率在不同重离子产生径迹时不具有相同的临界值，因此，不能作为径迹形成的判据。     

重离子辐射致肝癌细胞DNA损伤的时间效应初探

以SMMC-7721肝癌细胞为材料，采用单细胞凝胶电泳(Single cell gel electrophoresis，SCGE)实验方法，利用兰州近代物理研究所重离子研究装置(HIRFL)产生的氖离子(80MeV/u^20Ne^10 )，研究重离子对肿瘤细胞DNA的损伤程度随时间的变化情况。结果表明，重离子辐照所致原初损伤与剂量呈线性正相关；继续培养24h内有明显的DNA两次损伤现象。     

80MeV/u 12C6+离子辐照小鼠头部对脾脏细胞周期分布的影响

研究重离子辐照小鼠头部对脾脏细胞周期分布的影响，为重离子放射治疗癌症和太空防护提供基础数据。80MeV／u能量的^12C^6＋对BALB／c小鼠头部给以0、0．5、1、2、4、10Gy的照射，用流式细胞仪测脾脏细胞周期分布。重离子辐照后36h，小鼠脾脏细胞S期细胞随着辐照剂量的增加显著减少（p〈0．05）；0．5Gy组、4Gy组和10Gy组出现G0／G0期阻滞明显阻滞（p〈0．05），1Gy组和2Gy组无显著变化（p〉0．05）；0．5Gy组G2／M期细胞显著减少（p〈0．01），其它剂量组明显阻滞（p〈0．05）。重离子辐照小鼠头部对小鼠脾脏细胞周期分布有明显影响。     

重离子束辐照诱变选育北冬虫夏草高产菌株

利用~(12)C~(6+)重离子束对北冬虫夏草出发菌株的菌悬液进行辐照诱变处理,采用平板分离法初筛变异菌株,通过培养子实体复筛高产菌株,并测定子实体的产量、多糖和虫草素含量。结果表明,在吸收剂量为150Gy时,出发菌株的致死率达到最高为82%;经过初筛和复筛,最终选育出3株高产子实体突变菌株G2、G5、G12,并经连续传代10次,测定子实体产量稳定在8.02~8.21 g/瓶,与出发菌株的子实体产量相比提高了52.47%~56.08%,且稳定性保持良好。研究表明,利用重离子束辐照诱变选育北冬虫夏草,可以获得高产子实体菌株。     

无屏蔽条件下用25.4cm单球雷姆计测量中能重离子反应中子剂量当量的理论修正

用重离子反应出射中子能谱和角分布估算了用25.4cm单球雷姆计测量100MeV/u~(12)C+C和41.7MeV/u~(12)C+Fe两个重离子反应中子剂量当量时的理论修正系数。     

Extending Bragg peak of heavy ion beam and melanoma cell inactivation measurement

A rotating range modulator was designed and manufactured.which is applied to extend Bragg peak of heavy ion beam.Bragg curves of 75MeV/u ^16O and 75MeV/u ^12C ion beams through this range modulator were measured respectively and two evident spread-out Bragg peaks corresponding to the modulated beams above are shown.In addition,inactivation effect of the modulated 75MeV/u ^16O ion beam at nine different penetration depths on melanoma cells(B16) was measured.Results indicate that lethal effects at the spread-out Bragg peak region are larger than at the plateau of the particle beam entrance.     

Entropy produced in heavy ion collisions

A new observable,yield ratio of d/(d t ^3He ^4He)produced in heavy ion reactions is suggested as a measure of entropy.It is found that in quantum statistical model (QSM),which is quite commonly used for extracting the entropy,the relation between this ratio and entropy is almost linear and independent of break-up density and N/Z ratio of the system.The experimental data of ^12C ^197Au from 30MeV/u to 84MeV/u and of ^197Au ^197Au from 100McV/u to 250MeV/u are compared with QSM calcuation results.The values of entropy are obtained for C Au and Au Au system without assumption on break-up density.     

Study on DNA Damage Induced by Neon Beam Irradiation in Saccharomyces Cerevisiae

Yeast strain Saccharomyces cerevisiae was irradiated with different doses of 85 MeV/u 20Ne10+ to investigate DNA damage induced by heavy ion beam in eukaryotic microorganism. The survival rate, DNA double strand breaks (DSBs) and DNA polymorphic were tested after irradiation. The results showed that there were substantial differences in DNA between the control and irradiated samples. At the dose of 40 Gy, the yeast cell survival rate approached 50%, DNA double-strand breaks were barely detectable, and significant DNA polymorphism was observed. The alcohol dehydrogenase II gene was amplified and sequenced. It was observed that base changes in the mutant were mainly transversions of T→G and T→C. It can be concluded that heavy ion beam irradiation can lead to change in single gene and may be an effective way to induce mutation.     

A ctivation measurement of neutron distribution in intermediate energy heavy ion target area

The distribution of neutrons produced by the reaction of 50MeV/u ^12C-ion on a thick Cu target are studied.The neutrons are measured with threshold activation detectors.Al.F,C,Al and In activation samples were used to measure neutrons with energy greater than 7,11,20,50MeV and thermal neutrons,respectively,The fluence rate,energy and angular distributions of neutrons,total neutron yield of 12C-ion and the emission rate in the forward direction of neutrons over 11 and 20MeV were obtained.     

中能碳离子束对不同贯穿深度上黑色素瘤B16细胞的辐照存活效应

测量了49．30MeV/u及经脊形过滤器展宽的Bragg峰的74.55MeV/u^12C离子束在不同贯穿深度上辐射后黑色素瘤B16细胞的存活率。结果显示,在以存活为终点的B16细胞生物学效应与碳离子束能量沉积同步增大。即Bragg或展宽的Bragg峰区内细胞存活率远低于离子束入射或出射通道处的细胞存活率。通过实验测量与剂量平均LET结合的线性平方模型理论计算存活曲线的比较,发现在实验测量误差范围内两者符合较好。提示：剂量平均LET结合线性平方模型可能是预测中能重离子束贯穿深度上B16细胞存活效应的一种有效的方法。     

75MeV／u^16O离子在辐照生物实验区产生的中子角分布

应用Ａｌ为阈探测器对７５ＭｅＶ／ｕ＾１６Ｏ离子在辐照生物研究区产生的Ｅｎ〉６ＭｅＶ中子的角分布进行了实验测量，以了解辐照生物实验区的中子分布情况，为进一步开展的重离子冶癌研究提供辐射防护的实验数据。实验结果表明实验区产生的中子具有明显的前冲分布。     

~(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)。     

重离子束治疗皮肤癌的临床研究

为探讨重离子束(12C6+)治疗皮肤癌的临床疗效及不良反应,对12例患者(志愿者)进行了重离子治疗临床研究。采用100MeV/u重离子束能量,RBE(Relative biologic effectiveness)值2.5-3.0,放疗剂量60-70GyE,单次剂量2.5-5.41Gy,1f/d,连续6-7d的治疗模式。根据治疗后3个月肿瘤大小变化评价近期疗效,由放射治疗肿瘤组(RTOG)按照急性放射损伤分级标准判断急性损伤。随访3月后发现,10位患者局部肿瘤达到完全缓解(CR),2例部分缓解(PR),局部肿瘤靶区仅有1-2级皮肤反应外,均未见其它放疗副反应。研究结果提示,重离子束治疗皮肤癌疗效好,无明显不良反应,显著缩短治疗时间,安全性高。