^(12)C^(6+)重离子辐射对长富2号苹果表型与果实品质的影响

为创制优质抗逆苹果种质资源,本研究以长富2号休眠芽为试验材料,采用剂量为50 Gy的^(12)C^(6+)离子束对其进行辐照处理,后将休眠芽嫁接于G935砧木上。结果后,对^(12)C^(6+)辐射长富2号与对照植株分别进行植物学性状观察及果实品质指标的测定与分析。通过植株表型观察得到4株表型变异的植株分别为5-14-4、7-9-3、7-13-2和7-13-4,表型差异表现在果实果型变异,果实突变变小,果皮着色变异和叶色变异。果实品质指标测定结果表明,果肉硬度、果皮花青苷、果实糖酸含量等均发生不同程度的改变。

^12C^6＋重离子辐照油菜诱变效应研究

用30Gy、90Gy和180Gy 12C6+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。

^12C^6＋离子辐照对4种农作物种子出苗率及幼苗生长的研究

以能量为80MeV/u的12C6+离子为诱变源辐照油菜、胡麻、大葱和兵豆的干种子后,研究了不同剂量处理对4种农作物M1和M2代种子出苗率及幼苗生长的影响。实验结果表明:重离子所导致的M1代生物学效应因不同的物种而表现出一定的差异,适当剂量C离子辐照促进了油菜和胡麻M1代出苗率和幼苗的生长;而不同剂量的C离子辐照抑制了大葱的出苗率和幼苗的生长;兵豆3个剂量下的出苗率和对照相差很小,但90Gy辐照有利于其生长。到了M2代,4种作物辐照组的发芽率都低于各自的对照组;30Gy剂量下的油菜、胡麻和兵豆长势最好;大葱依然是对照的长势最好。

^(12)C^(6+)注入小麦种子胚乳引起M_1代的变化

通过控制单核能大小 ,将 1 2 C离子注入小麦种子胚乳 ,结果引起 M1 代植株的较大变化。这些变化包括 :生物学性状的变异 ;根尖细胞染色体畸变率和微核率的显著提高 ;POD酶活性显著提高和 CAT酶活性、MDA含量和蛋白质含量的较大程度的下降等。

^12C^6＋重离子辐照大葱的细胞学和RAPD分析

用309、0和180Gy12C6+重离子辐照处理大葱干种子,研究其对大葱根尖的细胞学效应,并采用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术初步分析了其变异类型。不同剂量12C6+的重离子照射能有效诱导大葱根尖细胞微核和染色体畸变。随着辐照剂量的增加,幼苗根尖细胞微核形成几率明显增大,微核率、多微核率和染色体总畸变率呈线性上升。但除去微核以外的染色体畸变率则呈U型变化。RAPD结果表明,大葱不同处理之间的DNA存在明显差异,所用35种引物中有28种出现了特异性条带,既有新增条带,又有缺失条带,还有迁移率的差异。30、90和180Gy剂量辐照引起的RAPD变异率分别为29.91%、41.05%和22.14%。结果发现高微核率和染色体变异过大会导致高致死效应,使得染色体总畸变率高的处理组在当代生长苗的DNA变异率变小。

^(12)C^(6+)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。

^(12)C^(6+)重离子辐照胡麻种子初步研究

本文研究了6×108cm-2、1.8×109cm-2和3.6×109cm-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。6×108cm-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%。

^(12)C^(6+)重离子束照射治疗复发性软组织肉瘤临床疗效探讨

目的:应用我国自主研发的重离子加速器产生的12C6+重离子束治疗复发性软组织肉瘤,评价其高线性能量传递(LET)及低LET在临床应用中的优劣.方法:3例经病理证实为软组织肉瘤自愿接受重离子束照射的患者,其中2例病变位于腹部,1例在背部.所有患者均为手术复发2次以上,最多达6次,并经手术行常规放疗失败.应用80～100 mev/u重离子束对3例患者分别给予总剂量72～120 GyE/6-12 f照射,生物效应剂量(RBE)=3.结果:2例患者3 mo后病变完全消失,达临床治愈;1例缩小75%,达临床部分缓解,总有效率为100%.治疗中及治疗后照射野皮肤无破溃等放射性损伤.结论:12C6+重离子束具有治疗精度高,疗程短,对肿瘤周围正常组织损伤小等特点.特别在射线抗拒的难治性肿瘤中可达到常规放疗难以实现的疗效,具有很好的临床应用前景.

低剂量^(12)C^(6+)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+离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250mGy12C6+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。

^12C^6＋照射对小鼠睾丸组织脂质过氧化、SOD活性及细胞周期的影响

为评估重离子照射的生殖毒性,探讨其损伤的可能机制,用0、0.5、1、2或3Gy剂量12C6+离子对性成熟昆明雄鼠下腹部进行局部照射,6h后处死小鼠,取睾丸组织,用流式细胞术检测睾丸细胞凋亡率和细胞周期,用化学试剂盒检测组织中超氧化物岐化酶(SOD)的活性以及脂质过氧化产物丙二醛(MDA)水平。结果表明,与对照组(0Gy)相比,低剂量照射(0.5Gy)组中睾丸组织SOD活性增加(P>0.05),但SOD活力随剂量增加而下降,在2Gy和3Gy照射组中呈显著抑制作用(P<0.05);睾丸组织中MDA含量随剂量增加,2Gy和3Gy照射组呈显著性差异(P<0.05)。流式细胞术检测结果显示,1～3Gy12C6+照射可导致睾丸组织中单倍体、二倍体及四倍体细胞数量显著减少(p<0.01),凋亡率明显增加(p<0.01)以及G2/M期阻滞(p<0.01)。提示12C6+照射可能通过自由基损伤途径,诱发细胞凋亡和细胞周期异常,从而造成睾丸组织损伤,生殖能力下降。本实验结果为抗氧化剂和自由基清除剂用于临床重离子治疗中对性腺的防护提供了理论依据。

硫代葡萄糖苷对^(12)C^(6+)离子束辐射损伤小鼠的保护作用研究

为研究硫代葡萄糖苷(Glucosinolate,简称硫苷)对辐射损伤小鼠的保护作用,预先给小鼠口服不同剂量的硫苷粗提物,两周后给予2Gy^(12)C^(6+)离子束全身均匀辐照。辐照后8h内用流式细胞仪检测受辐照小鼠脑、肝、肺细胞在各细胞周期的百分率,用彗星电泳技术检测受辐射小鼠脑、肝、肺细胞的拖尾率和拖尾长度。与单纯辐照未给药组相比,口服较低剂量的硫苷粗提物,可以使^(12)C^(6+)离子束全身辐照后小鼠的脑、肝、肺细胞中G_0/G_1期细胞百分比显著降低(p<0.05),G_2/M期和S期的细胞百分比明显上升(p<0.05),受辐照损伤细胞的拖尾率和拖尾长度也显著降低(p<0.05),而在中、高剂量组间差异都不显著,无统计学意义。研究表明,较低剂量的硫苷能够降低^(12)C^(6+)离子束辐照时对小鼠脑、肝、肺细胞的损伤,说明硫苷对小鼠辐射损伤具有一定的保护作用。

重离子^(12)C^(6+)治疗小鼠移植性肿瘤S_(180)的试验研究

从实验肿瘤学、肿瘤病理学等角度对碳离子治疗小鼠移植性肿瘤 S180 进行了研究 ,结果表明 ,在有氧和急性缺氧情况下碳离子可有效治疗小鼠移植性肿瘤 ,碳粒子照射后主要引起肿瘤组织的坏死变化。

奶牛源鼠李糖乳杆菌的^(12)C^(6+)重离子束诱变选育

本研究利用中科院重离子加速器释放的^(12)C^(6+)重离子束作为辐射诱变源,以酸斑值(H^(12)C^(6+))和抑菌圈值为指标,对鼠李糖乳杆菌JF12-1进行功能性诱变。通过致死率和正负突变率确定诱变的最佳辐照剂量;对最佳辐照剂量下的突变菌株利用酸斑法进行初筛,抑菌圈法复筛,而后通过连续传代之后检测乳酸含量变化来测定遗传稳定性,并对遗传稳定菌株进行16S rDNA测序,定位其突变位点。结果显示辐照剂量为300 Gy时,致死率为79.86%,正突变率为30.33%,负突变率为5.38%,确定为最佳诱变剂量;酸斑法初筛最佳诱变剂量下的突变菌株,得到20株H^(12)C^(6+)值较原始野生菌株提高25%以上的突变株;抑菌法复筛得到8株体外抑菌性较原始野生菌株提高15%以上的菌株;遗传稳定性测定发现这8株突变乳酸菌株产乳酸稳定性良好;16S rDNA测序发现原始野生型菌株JF12-1的可能突变位点不在16S rRNA基因上,促使其产酸和抑菌性能增强的突变位点可能发生在其他基因区段。利用^(12)C^(6+)重离子束成功诱变选育出了高产乳酸及体外抑菌性优良的功能性鼠李糖乳杆菌稳定株,为下一步深入开发该菌株提供了较好的理论基础和应用依据。

^(12)C^(6+)离子束放射治疗脑胶质瘤的有效性

目的探究不同剂量^(12)C^(6+)离子束辐照大鼠C6脑胶质瘤的肿瘤局部控制效果,为^(12)C^(6+)离子束治疗脑胶质瘤提供试验依据。方法建立42只雄性SD大鼠C6脑胶质瘤模型,辐照前随机选取3只荷瘤鼠作为对照,其余随机分为0 Gy组(n=15)、1.0 Gy组(n=12)及2.0 Gy组(n=12),每组前期预试验随机选取6只进行生存分析。不同剂量^(12)C^(6+)离子束辐照前及辐照后第7、14天进行CT能谱成像增强扫描,每组于辐照后各时间点随机选取3只荷瘤鼠心脏灌流采集脑组织苏木精-伊红染色和Ki-67、CD34免疫组织化学染色。结果0 Gy组与2.0 Gy组荷瘤鼠生存期差异有显著统计学意义(P<0.05)。2.0 Gy组辐照第7、14天肿瘤实体65 keV单能量CT值、碘浓度逐渐降低,1.0 Gy组辐照第14天明显降低,且均与0 Gy组差异有显著统计学意义(P<0.05)。2.0 Gy组辐照第7、14天肿瘤实体Ki-67增殖指数及CD34阳性细胞表达量逐渐降低,1.0 Gy组辐照第14天显著降低,且各组Ki-67增殖指数及CD34阳性细胞表达量与65 keV单能量CT值、碘浓度具有良好的相关性(r>0.7,P<0.05)。结论^(12)C^(6+)离子束辐照大鼠C6脑胶质瘤能够明显抑制肿瘤生长和侵袭。

^(12)C^(6+)重离子突变藻株混合处理黑臭水性能研究

微藻混合培养可以在高效去除水质污染物的同时,积累更多生物量及油脂,促进微藻生物质资源化利用。然而存在菌种间相互竞争导致处理效果不佳的问题,故找出微藻藻种间最佳协同组合至关重要。该文通过将一株可在黑臭水中快速生长的原壳藻Auxenochlorella protothecoides,分别与污水处理中常用的普通小球藻Chlorella vulgaris、蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa和斜生栅藻Scenedesmus bliquus进行不同比例混合培养,结果显示4种微藻1∶1∶1∶1混合培养为最佳组合。为进一步提升水中污染物去除效率,促进资源化利用水平,将经C重离子辐照诱变后的4种藻株按相同比例混合培养进行性能强化,结果表明:相比初始藻株组合,^(12)C^(6+)重离子突变藻株组合COD、NH_(4)^(+)-N及TP最大去除率分别提高了12.12%、11.01%及22.12%,其最大比生长速率和油脂增长率分别提高了63.03%和79.71%。

CpG-ODN对^(12)C^(6+)离子照射所致胸腺损伤的防治作用

为了探讨CpG-ODN对^(12)C^(6+)离子照射所致胸腺损伤的防治作用,C57BL/6L小鼠受到5 Gy^(12)C^(6+)离子全身照射后观测其30 d存活率,计算照射后1 d和3 d胸腺指数。使用苏木精-伊红染色法评估胸腺组织病理学变化;末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法检测胸腺细胞凋亡;免疫组化法检测γ-H2AX以判断DNA双链断裂水平;免疫荧光法检测外周血中CD3+T细胞数量。实验结果显示,^(12)C^(6+)离子照射后使用CpG-ODN处理小鼠存活率提高50%,胸腺组织损伤减轻,发生凋亡和出现DNA双链断裂的细胞数量减少,外周血中CD3^(+)T细胞数量增加。这些表明CpG-ODN能够减轻^(12)C^(6+)离子照射所致的胸腺损伤,其原因可能与抑制胸腺细胞凋亡和减少细胞内DNA双链断裂有关。

黄芪汤基于miR-93和miR-140-5p介导的TLR4/MyD88/NF-κB信号通路对^(12)C^(6+)辐射下丘脑损伤的防护机制

目的:观察黄芪汤对^(12)C^(6+)辐射脑损伤大鼠下丘脑组织中miRNA的基因表达及TLR4/MyD88/NF-κB信号通路相关蛋白表达的影响,初步探讨黄芪汤对重离子辐射损伤的防护机制。方法:SPF级Wistar大鼠50只随机分为正常对照组,辐射模型组,黄芪汤高、中、低剂量组(18、9、4.5 g·kg^(-1)·d^(-1)),灌胃2周。干预7 d后除正常对照组外,其余各组脑组织给予4 Gy^(12)C^(6+)离子束单次照射,辐射后7 d处死各组大鼠。HE染色观察垂体组织的病理形态学改变;ELISA检测下丘脑组织IL-1β、IL-6的分泌情况;RT-PCR法检测下丘脑中miRNA与TLR4的基因表达;Western blot法检测下丘脑中TLR4、MyD88、NF-κB p65、p-NF-κB p65蛋白的表达。结果:与辐射模型组比较,黄芪汤高剂量组IL-1β水平显著降低(P<0.01),中、高剂量组IL-6水平及miR-93、TLR4的基因表达显著降低(P<0.01),miR-140-5p的基因表达显著增加(P<0.01),黄芪汤各剂量组中TLR4、MyD88、NF-κB p65以及p-NF-κB p65蛋白表达显著降低(P<0.01),黄芪汤高剂量组核固缩、深染现象明显减轻,偶见凋亡小体。Pearson分析表明,下丘脑中miR-93与TLR4蛋白、mRNA表达水平具有显著正线性相关性(P<0.01),而miR-140-5p与TLR4蛋白和mRNA表达水平呈现负线性相关性(P<0.01)。结论:黄芪汤可能是通过抑制miR-93的过度表达和促进miR-140-5p的表达抑制TLR4/MyD88/NF-κB信号通路的激活,从而抑制其下游的炎症级联反应,减轻重离子辐射后造成的下丘脑损伤,发挥抗辐射的作用。

重离子^(12)C^(6+)对^(60)Coγ射线诱发淋巴细胞微核效应的比较研究

目的 比较重离子束1 2 C6+对60 Coγ射线照射人离体血诱发淋巴细胞微核的效应。方法 用60 Coγ射线和地面加速器产生的重离子1 2 C6+(平均LET为 36 70keV μm) ,不同剂量照射离体人血 ,用CB微核法观察双核淋巴细胞的微核 ,计算重离子束1 2 C6+对60 Coγ射线的相对生物效能。结果 在 0～ 6Gy剂量范围内 ,重离子束1 2 C6+对60 Coγ射线的相对生物效能在 4 1 9～ 1 78之间 ,平均为 2 56。结论 重离子束1 2 C6+比60

^12C^6＋重离子诱导可溶性TRAIL表达增强及其抗肿瘤作用的实验研究

目的构建可被辐射诱导激活的表达载体pEgr-sTRAIL,研究其体外瞬时转染联合不同剂量的^12C^6＋离子辐照对人宫颈癌HeLa细胞凋亡和增殖活性的影响。方法SOEing PCR法克隆可溶性TRAIL基因,测序正确后连入pcDNA3.1-Egr质粒,构建pEgr-sTRAIL表达载体;采用GeneCompanionTM聚阳离子转染试剂体外瞬时转染人宫颈癌HeLa细胞;接受不同剂量的^12C^6＋照射后,RT-PCR法检测目的基因 mRNA水平的表达,流式细胞术检测细胞凋亡,克隆形成实验检测细胞增殖存活。结果成功构建了辐射诱导表达载体pEgr-sTRAIL;瞬时转染联合^12C^6＋离子照射可在mRNA水平上诱导sTRAIL表达增强;随照射剂量的增加,转染pEgr-sTRAIL的HeLa细胞凋亡率明显增加,克隆形成率明显下降。结论^12C^6＋离子可诱导重组质粒pEgr-sTRAIL在被转染的HeLa细胞中表达增高,体外基因-^12C^6＋离子联合治疗可诱导肿瘤细胞凋亡明显增多,具有显著的肿瘤抑制作用。

不同LET^(12)C^(6+)照射人肝癌细胞SMMC-7721的存活曲线

目的 研究不同传能线密度 (LET)的重离子1 2 C6+对体外培养的人肝癌细胞SMMC 772 1存活的影响 ,以研究人肝癌细胞对不同LET重离子的辐射敏感性。方法 用克隆形成法研究细胞的存活情况。结果 70keV μm的细胞存活率为 1 0 % (Ds=0 .1 )和 1 % (Ds=0 .0 1 )时的吸收剂量分别为 2 94Gy和 5 88Gy ;30keV μm的Ds=0 1 和Ds =0 0 1 分别为 4 0 0Gy和 8 0 0Gy。结论 70keV μm比 30keV μm对人肝癌细胞SMMC 772