低能离子在植物样品中长程穿透行为的研究

采用透射法测量了一定厚度的植物样品在接受低能离子辐照时从其后表面出射的荷能粒子。所测样品包括30、50和100μm芸豆子叶切片和20μm的西红柿皮。测量结果表明低能离子在植物样品中存在长程穿透现象 ,在芸豆切片中的穿透深度至少可达60μm ,此时穿透的概率很小 ,不大于10-5 ;长程穿透的离子产生的损伤空间分布不均匀。样品的高能质子透射能谱显现辐照损伤不是特别严重 ,推测这种长程穿透的现象由植物样品本身的结构决定。

低能离子注入种子过程中的温度效应

本文用玉米干种子作为实验材料,设打印纸覆盖、铝箔覆盖和不覆盖3个处理,研究了在低能离子注入种子的过程中,温度对种子发芽率的影响。研究结果表明3个处理中不能传递热量的打印纸覆盖的种子发芽率最高,不覆盖的种子的发芽率其次,而可以传递热量的铝箔覆盖的种子发芽率最低。温度能够显著影响注入后种子的发芽,靶室内的高温总体上降低了种子的生活力。文中对离子注入时的温度效应做了校正,并给出了校正后的种子发芽曲线。

低能离子生物学

介绍了低能离子生物学的产生、发展历程 ,及其在植物、微生物的品种改良、基因工程等方面的应用 。

高灵敏度低能离子散射谱在多相催化研究中的应用

多相催化反应大多在催化剂表层发生,研究催化剂的表面组成、结构、化学态和催化性能之间的关系对于设计、优化工业催化剂具有重要意义.高灵敏度低能离子散射谱(HS-LEIS)既可测定样品(包括粉末及块状样品、导体和半导体等)最外原子层的元素组成和相对含量,又可推断催化剂的表面结构,因此被广泛应用于各类催化反应研究中.本文介绍了HS-LEIS的基本原理,并概述了其在催化研究中的一些应用,包括催化剂表面组成、表面活性位、双金属催化剂表面偏析和表面结构、核壳结构等的研究.同时还对比分析了目前在表面研究中应用广泛的X-射线光电子能谱(XPS)和HS-LEIS表征结果的差异,进一步说明HS-LEIS能够更为准确地获得催化剂表面的真实情况.

建立低能离子束介导小麦转基因方法并获得转GUS基因植株

研究了注入离子种类、能量、剂量等参数对于低能离子束介导的遗传转化的影响，建立了适于小麦成熟胚转化的组培条件和筛选程序。以携带ＧＵＳ基因的质粒为供体，进行了报告基因转化研究。分子生物学证据表明ＧＵＳ基因已整合到小麦基因组中。３个小麦品种的抗性愈伤转化率分别为 ９．５％、 １０．８％、 １１．２％，再生植株转化率分别为 １．４％、 ３．４％、 １７％。首次证明了离子束介导小麦遗传转化是可行的，为离子束介导小麦遗传转化体系的建立打下了基础。

低能离子束介导的遗传转化研究进展

低能离子束注入对细胞的刻蚀作用提供了外源遗传物质进入细胞的途径。离子束介导的遗传转化技术已在水稻、小麦、烟草、棉花等多种植物上取得成功。对离子束介导遗传转化的原理和最新进展进行了评述。

低能离子注入生物组织原初过程的模拟计算

基于 Monte-carlo算法 ,模拟了低能离子作用于生物靶的核阻止本领、入射的径迹和深度、质量能量沉积和溅射 .结果表明 ,单纯用物理方法只能描述离子束作用于生物样品的物理轮廓 。

低能离子束刻蚀番茄果皮的α透射能谱研究

用２０ｋｅＶ 的Ａｒ＋ 、Ｎ＋ 离子分别以（５００ － ２５００） ×２ ．６ ×１０１３ｉｏｎｓ／ｃｍ ２ 、（５００ － ４０００） ×２ ．６ ×１０１ ３ｉｏｎｓ／ｃｍ ２ 的剂量对番茄果皮进行刻蚀，刻蚀前后的样品厚度用α透射能谱进行测量，借助Ｔｒｉｍ９７ 计算程序对刻蚀厚度进行标定。结果表明： 刻蚀厚度同剂量的关系曲线呈增、减、增的变化趋势。对质量数不同的Ｎ＋ 、Ａｒ ＋ 离子，其刻蚀厚度和增、减、增的剂量范围不同。Ａｒ ＋ 离子刻蚀番茄果皮的计算结果表明刻蚀深度超过５０μｍ 。

低能离子束表面改性对聚碳酸酯(PC)润湿性能的影响

本文利用氩氧混合低能离子束对双酚A型聚碳酸酯(PC)透明材料进行表面改性,主要研究了改性前后表面润湿性的变化。结果表明,改性后的PC表面润湿性能得到了明显的改善,经XPS分析发现,改性后的PC表面生成了大量的含氧极性基团,使得表面含氧量有了很大的提高。原子力显微镜(AFM)的测试结果表明,改性后的PC表面粗糙度先减小后增大。

低能离子注入花生四烯酸产生菌诱变选育及其产业化研究

利用低能离子束生物技术对花生四烯酸产生菌(Mortierella alpina,N7)进行诱变选育,并对获得的高产菌株进行了产业化研究。实验表明,在离子注入(10keV,3×1014N+/cm2)条件下,后代菌株离散程度明显高于自然分离。经连续诱变处理,最终获得一株花生四烯酸高产菌I49-N18。该菌株花生四烯酸得率高达4.66g/L,比对照N7菌株产量提高126.2％。通过微生物发酵法规模化生产花生四烯酸油脂,50吨发酵罐工业化生产,花生四烯酸产量平均达到5.11g/L。

低能离子注入木聚糖酶产生菌黑曲霉(Aspergillus Niger)育种中参数的优化

本文对离子束技术的注入工艺和在不同能量下的不同注入剂量下黑曲霉的存活率和突变率进行了研究,目的是为了找到恰当的注入工艺和良好的注入参数,使诱变达到较好的效果。结果发现:当注入离子为氮离子时,在10keV的能量下注入剂量为5.2×1014ions/cm2和1.56×1015ions/cm2时,诱变效果较好。在这注入条件下,通过培养基优化,使木聚糖酶酶活达到600IU/ml。

低能离子束介导水稻遗传转化的研究

为研究影响低能离子束介导水稻遗传转化效率的各种因素 ,以粳稻 0 2 42 8、花培 94 鉴 0 9、籼稻明恢 63这 3个水稻品种为实验材料 ,分析了离子的种类、能量、剂量、剂量率等参数对遗传转化的影响 ,建立了有利于遗传转化的组织培养条件和筛选程序。分子生物学检测证明 ,外源GUS报告基因已经整合到水稻基因组中 ,3个水稻品种获得抗性愈伤组织的转化率分别为 1 1 %、1 1 4%和 7 1 % ,获得再生试管苗的转化率分别为 1 5 2 %、1 87%和 1 1 3 %。为应用离子束介导法进行其它对农杆菌不敏感的禾谷类作物转基因提供了方法学的参照 ,并为深入研究离子束与生物体相互作用机制打下了基础。

低能离子束对微生物细胞的直接作用和间接作用研究

以耐辐射微球菌（Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓｒａｄｉｏｄｕｒａｎｓ）和Ｅ．ｃｏｌｉ为试材，用显微扫描电镜（ＳＥＭ）和电子自旋共振（ＥＳＲ）波谱仪研究了Ｎ＋离子注入对其细胞作用的情况。结果表明，离子注入对生物细胞既存在着直接作用又存在着间接作用；注入离子的动量传递产生了对细胞的直接作用，其能量沉积显示着对细胞的间接作用，而且随着注入剂量的增大，两种微生物细胞受到直接和间接作用损伤的程度也逐渐加剧。

γ-亚麻酸产生菌的低能离子束诱变选育

为了得到γ-亚麻酸(GLA)高产菌株,以深黄被孢霉As3.3410为出发菌株,利用氮离子(N+)注入诱变,并采用马来酰肼抗性筛选和红四氮唑(TTC)法相结合对突变株进行筛选。试验结果表明:当能量为10 ke V时,最佳氮离子诱变剂量为1.56×1015cm-2;当马来酰肼的添加量为40 mg/L时,出发菌株的抑制率为100%;TTC法酶活测定的最佳条件为:温度35℃、p H为8.4、TTC浓度为8 g/L、反应时间为1 h,以此作为摇瓶初筛的条件。经过反复诱变筛选获得一株遗传稳定的高产突变株F312,其γ-亚麻酸产量为1 236 mg/L,比出发菌株(480 mg/L)提高了157.5%。

超低能离子束注入后番茄的生物学效应

利用超低能氮离子束注入河南四号番茄干种子,观察发芽率及田间农艺性状的表现,采用聚丙稀酰胺凝胶电泳的方法分析M0代、M1代幼苗期过氧化物酶和酯酶同工酶的变化。结果表明,不同剂量间芽率的变化幅度较小,其总趋势是先升高后略微下降,呈现“马鞍型”曲线。但在幼苗期群体内某些单株的子叶呈镰刀型,其刺激效应十分明显,并且在7×1017N+/cm2剂量下M1材料中发现5株突出的变异单株,呈细叶型、长花瓣,株型、果形已发生明显得变异,并且已经稳定遗传到第四代。同工酶分析显示:超低能离子束注入河南四号番茄后不同剂量间POD酶活性有差异,比对照酶活性增强,M1代突变体的POD酶活增强更显著;EST同工酶的活性表现不同,M1-1酶谱的带数比对照少四条,M1-2比对照多出四条,且主酶带比对照颜色深。由此认为,超低能离子注入技术对番茄的遗传改良有一定效果。

低能离子在生物样品中的射程及生物效应机理的研究

以100keV Fe^+注入小麦和云豆样品,观测了样品中的RBS谱,并以蒙特卡洛方法在理论上计算了Fe^+在小麦和云豆中的射程.对理论和实验结果作了比较.对低能离子引起生物效应的机理作了讨论.

利用超低能离子束处理小麦种子及其增产效应的研究

s:The wheat seeds are pretreated by means of super low energy ionic beams(500eV).Field planting and indoor trial raising as well as the electrophoreses analsis of isodynamic enzyme of the wheat have shown:isodynamic enzyme belt is changed,and the effective wheat ear numbers as well as the output per mu are also evidently increased. Maximum increase in production in small scale test can be up to 21 8%.

低能离子束在生物技术中的应用研究

自从发现离子注入生物效应后 ,低能离子与生物体系相互作用研究在我国率先兴起 ,并很快投入应用。简要介绍低能离子注入生物效应的机理研究和应用研究的进展状况 。