低能氮离子注入同源四倍体水稻的生物学效应

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻进行注入处理后,对其生物学效应进行了研究。研究结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感。在注入离子剂量为3×1017N+/cm2时,同源四倍体水稻所受到的损伤比二倍体水稻所受到的损伤更严重。4份同源四倍体水稻(即IR36(4)、IR28(4)、紫血稻(4)、明恢63(4))的成苗率分别是2.0%、3.5%、3.0%和4.0%,致死率非常高。在同样条件下,4份相应的二倍体水稻(即IR36(2)、IR28(2)、紫血稻(2)、明恢63(2))的成苗率分别是33.0%、31.5%、29.0%和24.5%,致死率也比较高。在经过注入处理后的当代群体内,4份同源四倍体水稻的平均变异频率为32.5%,而4份相应的二倍体水稻的平均变异频率为9.5%。在同源四倍体水稻IR36(4)和IR28(4)的变异群体内分别发现22株和14株结实率均达到75.0%以上的单株,其中在IR36(4)群体内有1单株的结实率高达91.89%;在紫血稻(4)的变异群体内发现2株具有双胚苗性状的单株;在二倍体水稻明恢63(2)的变异群体内发现1株具有红心米性状的单株。在第二代群体中,除了叶鞘变异和米质变异这两个变异性状能稳定遗传之外,其它变异性状在群体内都发生了明显的性状分离现象。同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。

低能氮离子束注入马齿苋的生物学效应

对马齿苋种子进行了低能氮离子束注入处理并对其生物学效应进行了初步研究。研究结果表明,在一定剂量范围内通过离子注入提高了种子的萌发速率、发芽率,其中以剂量为1.5×1017N+/cm2的处理所表现的效应最显著。处理后的马齿苋植株的成活率明显高于对照,成活率曲线随剂量的增加呈先上升后下降再上升的"马鞍型"曲线。低能N+注入后,对幼苗的致死率也有所降低。由此可见,一定剂量范围内的低能N+注入会提高马齿苋种子的发芽率和成活率。

低能氮离子诱发丙酮与重水溶液的反应机理

利用氮气火花放电产生离子,其中的正离子在阴极位降的加速下“注入”到丙酮的重水溶液中,诱发其中的化学反应.利用气相色谱质谱(GCMS)分析离子注入后的样品,证实有氘代产物(CH3COCH2D)、氘羟基取代产物(CH3COCH2OD)生成,这表明低能N+诱发重水溶液中的反应主要是由于重水分子分解产生的自由基引起的,其中氘自由基和氘羟基自由基起重要作用;同时,产物中还检测到氘代乙酸(CH3COOD)和氘氨基丙酮(CH3COCH2ND2),说明反应是在氧化性氛围中进行的,氮离子俘获重水中的氘形成氘氨基可能是氘氨基取代产物生成的主要原因,也是氮“沉积”在溶液中的重要形式.这些结果对初步揭示低能离子诱发水溶液的反应机理具有一定的意义.

低能氮离子注入和紫外线复合诱变选育高产酿酒酵母

通过离子注入联合紫外线辐射诱变选育高产酿酒酵母菌株,根据存活率及突变率确定离子注入的诱变条件为电荷18 ke V,剂量400×10^(14) cm^(-2),紫外线辐射60 s。在该条件下,诱变获得的菌株正突变率和致死率都最高,诱变效果最好。在该条件下进行研究后获得目标菌株SC-N9015,酒精产量从14.65%提升到15.53%。多次传代实验结果显示遗传性状稳定。研究表明,通过低能氮离子注入和紫外线联合诱变选育高产酒精酵母效果显著。

低能氮离子注入西瓜胚芽的存活率的初步研究

以西瓜胚芽为材料 ,研究了低能氮离子注入植物活体组织的存活率和二甲亚砜 (DMSO)预处理对存活率的影响。结果表明 ,真空冰冻对存活率有一定影响 ,离子注入损伤是植物活组织在离子注入时存活率降低的主要原因 ;在能量为 2 5 ke V,总剂量为 3.9× 10 1 6ions/ cm2 ,脉冲剂量为 1.3× 10 1 4 ions/ cm2 的注入参数下 ,1%的 DMSO预处理 2 5～ 35分钟可以降低失水率并大大提高胚芽的存活率。由此讨论了进一步扩大低能离子注入的应用范围 ,以及在果树、花卉和无性繁殖的作物上进行诱变育种或遗传转化的可能性。

芽孢杆菌产胞外多糖对大肠杆菌的^(60)Co、UVB、低能氮离子的辐射保护作用研究

该文研究了选自新疆罗布泊沙漠的一株芽孢杆菌所产的胞外多糖(EPS)对大肠杆菌(E.coli)的60Co、UVB、低能氮离子辐射保护作用。选用灰树花多糖和VC做对照,通过大肠杆菌的存活菌落数来计算抗辐射率,进而比较这3种物质对大肠杆菌的辐射保护作用。结果表明:与灰树花多糖和VC相比,EPS具有更加明显的辐射保护作用。低能氮离子注入的存活曲线与60Co、UVB辐射不同,前者呈"马鞍型"曲线,而后两者为指数曲线。

低能氮离子和氩离子注入胸腺嘧啶和尿嘧啶的剂量效应

本文研究了低能N+ 和Ar+ 注入对胸腺嘧啶和尿嘧啶的剂量效应 ,并分别给出了在考虑离子对样品的溅射和损伤的情况下的拟合曲线。通过对不同剂量处理的溅射和损伤系数的改变 ,可以对辐照的剂量曲线进行较好的拟合。研究还发现胸腺嘧啶和尿嘧啶对低能N+ 和低能Ar+ 的辐射敏感性不同。

低能氮离子对腺嘌呤水溶液损伤作用的光谱分析

利用气体常压弧光放电产生低能N+ 离子 ,在阴极位降的加速下被注入到腺嘌呤 (A)水溶液中 ,研究了低能N+ 离子作用后腺嘌呤水溶液的紫外、红外及核磁共振光谱的变化。结果表明 ,低能N+ 离子的注入对溶液样品造成了多种形式的损伤 ,其中不仅包括N+ 直接与水作用 ,还包括溶液中各种碎片之间重新化合 ,形成丰富多采的损伤产物。

低能氮离子对苯甲酸钠溶液的化学改性

利用气体尖端放电产生低能氮离子,这些离子在放电间隙的电场加速下攻击苯甲酸钠(PhCOONa)水溶液,造成溶液中分子的损伤.氮离子的作用使溶液的紫外吸收发生显著的变化,与茚三酮呈正反应,表明进入溶液的氮元素形成了某种形式的氨基.红外吸收光谱的分析进一步表明低能氮离子与PhCOONa溶液作用形成了酰胺及亚硝基化合物.所有的实验结果都反映了低能离子通过损伤分子及进一步与损伤碎片化学合成的化学改性作用.

低能氮离子注入三孢布拉氏霉诱变育种方法研究

为探索筛选β-胡萝卜素高产菌株的诱变育种方法,采用低能氮离子对三孢布拉氏霉负菌孢子进行辐照.研究了不同剂量对三孢布拉氏霉存活率、菌丝长势、菌落形态、产孢特性和突变率的影响,并采用高效液相色谱法测定了β-胡萝卜素含量.结果表明:随着注入剂量的增加,其存活率呈现先减小后增大再减小的"马鞍型"剂量效应曲线;除14×1015N+/cm2外,其它剂量下平板培养菌丝均密度增大、长度减小、长速加快、颜色变黄且长出一定量褐色的隐性孢子;其总突变率和正突变率呈现先增加后减小的变化趋势,当剂量为12×1015N+/cm2时,总突变率和正突变率均达到最大,且筛选出1株β-胡萝卜素产量达到1.252g/L,比出发菌株1.044 g/L提高了25%的高产菌株BT12-12-05,通过传代实验发现其遗传稳定.

低能氮离子注入固态甘氨酸剩余产物的研究

采用２０ｋｅＶＮ＋注入固态甘氨酸（Ｇｌｙ）薄膜。对注入样品的ａ粒子透射能谱以及样品溶于水后溶液的电导率和氨基含量的测量，揭示了低能离子注入的损伤作用具有饱和性。ＸＰＳ测量表明低能Ｎ＋注入Ｇ１ｙ后形成了多种损伤产物，其中Ｃ、Ｎ元素的结合能变化较大，而Ｏ元素所处的化学环境变化很小。

低能氮离子注入诱变大肠杆菌对多粘菌素B的耐药研究

针对多粘菌素的耐药问题,文中通过低能N^(+)注入诱变筛选对多粘菌素B(PB)耐药的大肠杆菌突变菌株,通过测定突变耐药菌株耐药表型的变化,结合16S rRNA序列和多重耐药转移蛋白(MdtM)基因表达差异分析,从而研究低能N^(+)注入对大肠杆菌16S rRNA进化及其耐药性的影响。研究结果表明:筛选出3株对多粘菌素B耐药的菌株,其对多粘菌素B的耐药指数分别为4~16倍,16S rRNA的突变率达到0.2%~8.1%,且高突变率的多重耐药菌株25922 PB1中MdtM基因表达上调;低能N^(+)注入可能通过引发大肠杆菌16S rRNA基因突变和耐药相关基因表达量改变进而影响菌株耐药特性。结论可为探索大肠杆菌的多粘菌素耐药性形成机制研究提供参考。

低能氮离子束对大肠杆菌基因表达的影响

研究了能量为25 keV的氮离子束照射后大肠杆菌细胞基因表达水平的变化。结果表明:(1)N^+离子照射后细胞总蛋白表达水平显著提高。(2)应用差异mRNA表达(DDRT-PCR)技术并与点杂交方法相结合,使用两组引物组合,成功地从E.coli(DH5 a)细胞中分离了共计23条差异表达片段:12条基因表达开启(损伤诱导表达),4条表达关闭,6条表达增加,1条表达减少,证明低能离子束诱发E. coli的基因表达变化是明显和多样性的。

低能氮离子注入桔梗种子的生物学效应研究

为研究低能氮离子(N^+)注入对桔梗种子的生物学效应,以不同氮离子注入能量(25 KeV和35 KeV)和剂量[0(CK)、2×10^(16)、4×10^(16)、6×10^(16)、8×10^(16)、10×10^(16)、12×10^(16)N^+·cm^(-2)]对桔梗种子进行处理,通过测定M_0存活率探索最佳处理条件,并对桔梗进行形态学性状观察,筛选优异突变株,进一步通过ISSR分子标记分析桔梗突变体突变位点。结果表明,能量为25 KeV,剂量为12×10^(16) N^+·cm^(-2)时,桔梗存活率最高,为77.0%。突变株的花形、花萼结构、花期和株高均发生了变化,主要表现为花萼向类似花瓣结构变化、花期延迟、植株变矮等;突变株的ISSR分析结果显示,20对引物共扩增出250个位点,其中多态性位点共87个,多态率为34.80%,平均每对引物可扩增出4.35条多态性片段。本研究结果为桔梗N^+注入诱变育种提供了一定的理论参考。

等离子体基低能氮离子注入钛合金的摩擦行为

为了研究等离子体基低能氮离子注入钛合金基于电静液作动器作动筒实际工况的摩擦学行为,对热加工态TC4试片进行了表面改性处理,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、粗糙度仪、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、金相显微镜和显微硬度计等对改性层进行表征,利用CETR-UMT-2型摩擦磨损试验机,在模拟不同载荷(18、54、90 N)、不同速度(9、15、20 Hz)和不同摩擦副材料(15-5PH不锈钢、PEEK)下进行摩擦磨损试验。结果表明:在820℃下保温8 h,可在TC4表面形成厚度约为3μm的TiN相改性层,渗氮前后TC4心部组织均为等轴组织;渗氮后表面粗糙度(R_(a))为0.335μm,较渗氮前增大0.3μm,表面显微硬度为992 HV_(0.05),较渗氮前增大了2倍;渗氮后TC4的平均摩擦系数均在0.10~0.15之间,在摩擦试验后表面均未检测到明显的磨痕,摩擦过程的稳定性及表面的耐磨性均得到了显著提升。

等离子体基低能氮离子注入金属钛的耐点蚀性能

采用等离子体基低能氮离子注入技术对纯Ti试样进行表面处理,研究了氮离子注入改性层在3. 5%Na Cl溶液中的耐点蚀性能及钝化膜的稳定性.结果表明:等离子体基低能氮离子注入纯Ti试样表面形成了厚度约为2μm的Ti2N相改性层;在3. 5%Na Cl溶液中,与金属Ti相比,Ti2N相改性层电化学交流阻抗谱(EIS)的容抗弧直径及|Z|值增加,相位角平台变宽,利用等效电路Rs-(Rp//CPE)拟合的电极电阻由6. 44×104Ω·cm2增大至2. 26×105Ω·cm2,电极反应阻力增大,耐点蚀性能提高.随着浸泡时间的增加,Ti2N相改性层钝化膜电阻相近,皆保持在105Ω·cm2量级,呈现良好的稳定性.

泵阀用2crl3马氏体不锈钢等离子体基低能氮离子注入研究

采用等离子体基低能氮离子注入技术,在450℃,4 h改性处理核电站泵阀零部件用2Cr13马氏体不锈钢,获得了深度为10—12μm的改性层,超高氮过饱和浓度为35%—40%(原子分数),由hcp结构的ε-Fe_(2-3)N相组成.改性层的硬度最大值为15.7 GPa,球-盘式摩擦学实验测定的改性层摩擦系数由原始不锈钢的1.0减至0.85,耐磨性显著提高.在3.5%NaCl溶液中,改性层的阳极极化曲线由原始不锈钢的活化溶解转化为自钝化-孔蚀击穿特征,自腐蚀电位增加至-185 mV(us SCE),维钝电流密度为10^(-1)μA/cm^2,孔蚀击穿电位为-134 mV(vs SCE),抗孔蚀性能明显改善,表面改性2Cr13马氏体不锈钢满足泵阀零部件耐磨损抗腐蚀的需求.

低能氮离子注入对花粉细胞钙浓度及膜电位的影响

以百合花粉为材料研究了低能Ｎ＋注入对花粉营养细胞Ｃａ２＋浓度和膜电位的影响．花粉细胞经１００ ｋｅＶ能量和１０１３离子／ｃｍ２剂量注入Ｎ＋后，胞内Ｃａ２＋浓度明显增加．加入钙通道抑制剂后，Ｃａ２＋浓度的增加受到部分抑制．并且这种抑制作用随着抑制剂浓度的增加而加强．利用细胞内微电极技术测定细胞膜电位的结果表明，注入 Ｎ＋后花粉细胞膜出现去极化反应，即膜电位值升高．加入钙通道抑制剂后，膜电位的上升幅度虽有所降低，但仍明显高于对照细胞，说明至少部分膜电位的升高是由Ｎ＋注入首先引起的．因此推测，细胞膜电位的去极化引起细胞膜钙通道打开从而使细胞内钙浓度升高可能是低能离子注入促进花粉萌发的初始效应．

氮离子注入对同源四倍体水稻的诱变效应

选用不同倍性的水稻进行低能氮离子束注入试验,研究离子注入后的效果与染色体组倍性之间的关系,结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感;在同源四倍体水稻群体中所出现的变异频率比在二倍体水稻群体中出现的变异频率高;在经过低能氮离子束注入处理的同源四倍体后代群体中,分别筛选到结实率高达90.16%的单株和具有双胚苗性状的单株,同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。

等离子体源低能离子注入的等离子体特性诊断

等离子体源低能离子注入的等离子体特性诊断吴桂林雷明凯刘延伟马腾才（大连理工大学三束材料改性国家重点联合实验室１１６０２４）张仲麟（大连理工大学材料工程系１１６０２４）采用ＯＥＳ技术系统地研究了电子回旋共振（ＥＣＲ）微波等离子体源低能氮离子注入的等离子...