低能N^+离子束注入香瓜种子引起的变异及后代基因组的RAPD分析

用低能N+离子束对香瓜种子进行不同能量和剂量组合的处理。从各处理组与对照组当代和第三代苗期形态特征观察、考种中发现 :在一定能量和剂量组合下 ,处理组香瓜叶型和果肉厚度发生了明显的变化 ,这种形态学变化是可遗传的。应用随机引物扩增多态性DNA (RandomamplifiedpolymorphicDNA即RAPD)技术分析对照组和注入低能N+离子束处理组的香瓜总DNA的结果显示 :10 0种随机引物中的 2 4种引物扩增出 44条多态性片段 ,且其中一种引物所扩增的条带与叶型变化相连锁。表明低能N+注入香瓜种子可引起其基因组DNA发生变异 ,一定注入剂量和能量的组合 ,可导致特异性的变异。

N^+离子束注入对玉米幼苗生长及POD同工酶的影响

以郑单 95 8和农大 1 0 8及其各自交系为试材 ,研究了离子束注入后对M1 苗期性状及过氧化物同工酶的影响 ,结果表明 :离子束注入后的各处理种子发芽指数、出苗率都低于对照 ,其中徐 1 78和黄C的发芽指数分别只有对照的 60 %和 5 0 % ;出苗率以昌 7- 2下降最多 ,只有对照的 43%。从POD同工酶酶谱看 ,胚、幼芽和苗期叶片 ,均检测出同工酶不同程度、不同形式的改变 。

N^+离子束注入对狐米草胚性愈伤组织自由基代谢的影响(英文)

以能量为20 keV,剂量为2.6×1015～15.6×1015ions/cm2的N+注入狐米草胚性愈伤组织.低 剂量时,组织内长效自由基含量随剂量明显上升,非电解质外渗加快,可溶性蛋白含量与组织存活率均明 显降低.随着剂量的升高,MDA开始积累,SOD、POD活性被迅速激活,自由基得到及时清除,非电解质外渗率与可溶性蛋白含量维持在较低水平,组织存活率在下降过程中有小幅回升.较高实验剂量下,保护酶活性被抑制,细胞膜透性进一步加大,自由基、MDA测定值下降,可溶性蛋白含量与组织存活率降低至最低值.外加甘露醇培养,发现组织内自由基降低后,各生理指标与存活率均有所好转.实验证明:N+注入过程中,自由基积累是影响狐米草组织存活率的重要因素,SOD、POD等抗氧化系统的应激性表达在一定程度上能缓解离子注入对组织的损伤.

N^+离子束注入烟草愈伤组织对膜脂过氧化及相关酶活性的影响

首次采用烟草愈伤组织，经不同剂量的Ｎ＋离子束注入处理，与对照组（非注入非真空组、真空处理组）比较分析结果表明：超氧自由基（Ｏ．－２）产生速率升高、过氧化氢（Ｈ２Ｏ２）和丙二醛（ＭＤＡ）含量增加。在低剂量（１３×１０１５Ｎ＋／ｃｍ２）注入时，超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）的活性升高；随着剂量加大（≥４×１０１５Ｎ＋／ｃｍ２），它们的活性反而降低。同时Ｎ＋离子束注入有直接钝化酶的效应，从而导致离子束注入组的酶活性比对照组酶活性低，对过氧化物酶尤其如此。

N^+离子束注入对玉米种子和幼苗生物学效应的影响

能量为30 keV的N+离子束,照射剂量范围0.5×1017ion/cm2~4.0×1017ion/cm2,注入玉米品种辽单120种子,测定玉米种子电导率、MDA含量及玉米幼苗叶片脯氨酸、MDA含量和POD、SOD酶活,研究不同照射剂量对玉米种子和幼苗生物学效应的影响。结果表明,照射剂量为3.5×1017ion/cm2时,玉米种子电导率和幼苗叶片MDA含量均较低,对细胞膜的破坏性小;玉米种子可溶性蛋白质和幼苗叶片脯氨酸含量、POD和SOD酶活较高,抗逆能力强,因此是最佳N+离子束照射剂量。研究结果对于利用N+离子束进行玉米诱变育种具有一定的指导作用。

N^+离子束注入对玉米的生物学效应

为了探讨N+离子束生物技术诱变玉米育种的可行性和不同剂量的离子束对M1苗期性状的影响;试验采用能量为30K eV,剂量分别为2×1017N+/cm2、3×1017N+/cm2、5×1017N+/cm2、6×1017N+/cm2的离子束,分别对“郑单958”和“昌7-2”的干种子进行处理。研究离子束注入后对当代M1苗期性状及过氧化物酶同工酶POD的影响。结果表明:发芽指数剂量曲线呈“马鞍型”特征,离子束注入对玉米苗高有一定的抑制作用;从POD同工酶酶谱看,不同时期,不同部位,不同剂量的处理,其同工酶酶谱均有不同程度的变化。

N^(+)离子束注入对毛叶山桐子种子萌发、幼苗生长和碳氮含量的影响

为了解N^(+)离子束处理对毛叶山桐子种子萌发和表型的影响,采用4种不同能量N^(+)离子束(0、20、25和30 keV,同一剂量4×10^(15) N^(+)·cm^(-2))注入毛叶山桐子(Idesia polycarpa Maxim.var.vestita Diels)种子,比较分析其种子的发芽率、容器苗株高、冠幅、叶片数、地径和叶片全C、N含量,以筛选出最适宜种子萌发和营养生长的N^(+)离子束注入能量。结果表明,与CK比较,30 keV处理可显著增加种子发芽率、幼苗株高、冠幅、叶片数、叶片全N含量,显著减少了C/N;25 keV处理对种子发芽率、幼苗株高、冠幅、叶片数和地径无显著影响,但显著增加了叶片全C、N含量;20 keV处理对种子发芽率、幼苗冠幅、叶片数和地径增加无显著影响,对株高增加有一定促进作用,并显著增加了叶片全C、N含量。因此,在进行毛叶山桐子容器育苗时,30 keV是最有利其种子萌发和幼苗营养生长的N^(+)离子束注入能量。

低能N^+离子注入诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的变异

应用SDSPAGE和APAGE电泳技术,对不同剂量低能(25keV)N+离子注入小麦稳定品系CH3286的M3代种子储藏蛋白高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白变异进行了系统的分析。结果表明低能N+离子束注入能有效地诱导小麦种子高分子量谷蛋白亚基的变异。高剂量(10.8×1016N+cm2)N+注入的诱变频率高于中剂量(7.2×1016N+cm2),其亚基总变异频率分别是13.7%和4.2%。不同位点的高分子量谷蛋白亚基对N+离子的敏感程度不同,其中以Glu1D最敏感,变异频率由大至小分别是Glu1D>Glu1B>Glu1A。低能N+离子束注入诱导的醇溶蛋白变异与高分子量谷蛋白亚基的变异有相似的规律。醇溶蛋白遗传区对N+离子的敏感程度也不同,其中ω醇溶蛋白最敏感,能产生较多的变异,其次是γ和β醇溶蛋白,最不敏感的是α醇溶蛋白。在M3代植株群体中筛选到一些农艺性状较稳定的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白变异株。

航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×10161、2×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。

氮离子束注入诱变小麦的研究(英文)

和其他诱变方法相比较,低能氮离子束注入作为一种新的诱变方法具有生理损伤小、突变谱广和突变频率高等特点。据此利用该方法处理“遗4212”,建立起具有60个株系的突变群体。通过调查生育期、农艺性状、醇溶蛋白和微卫星的变异,对后代M4群体进行系统的研究。结果表明:群体的生育期和农艺性状变异明显,有7个ω-醇溶蛋白的迁移率变异并伴随着蛋白的缺失和增加;在25个SSR位点出现扩增产物的缺失、延长和缩短。结合实验结果和其他相关报道,讨论了实验所获得突变体的应用及离子束注入引发突变的机理。

茄子、蕃茄、辣椒种子经N^+离子注入后的生物效应

用 35Kev的 N+离子束注入茄子、蕃茄、辣椒等种子 ,进行诱变处理。通过田间种植对照分析 ,茄子比对照增产 2 5.0 %～ 57.9% ,发病率仅在 1 .89%～ 4.62 % ,变异果大 ,果脐呈带状、拉长 ,变异明显。离子束注入的加工蕃茄比对照早熟 2 0天 ,产量可提高 2 2 .4% ,蕃茄红素等品质因素经检测都有提高 ,当代效应十分明显。辣椒经离子束注入后 ,平均出苗率比对照提高 8.0 % ,显著提高了疫霉病的抗病性 ,死病率仅 38.6% ,比对照死病率 89.7%下降了 51 .1 % 。

氩离子束注入对水稻幼苗生长及过氧化物酶同工酶的影响

为探明离子束注入技术改良北方粳稻的可行性 ,试验采用能量为 30keV ,注入单位为 2 6× 10 13Ar+ /cm2 6个不同剂量的氩离子 (Ar+ )束 ,分别注入“农大 13”、“农大 7”、“秋田小町”3个粳稻品种 ,研究离子束注入后对各品种苗期性状及过氧化物酶同工酶 (POX)的影响。结果表明 :不同品种不同处理的发芽率、出苗率都低于对照 ,各处理的苗高表现为促进和抑制 2种作用。从 3个品种幼苗POX图谱看出 ,不同处理的谱带都有不同程度的变化 ,而且与苗期性状上的差异比较一致。

N^＋离子注入法选育高产葡萄糖耐量因子(GTF)酵母菌株

本研究通过铬耐量筛选的方式,从12株供试啤酒酵母中获得1株高耐铬性啤酒酵母菌株,并对该菌株进行N+注入诱变,注入能量为50keV,注入剂量1×2.6×1013、2×2.6×1013、3×2.6×1013、4×2.6×1013、5×2.6×1013和6×2.6×1013ion/cm2。结果表明,最适诱变的注入剂量为4×2.6×1013ion/cm2,得到1株高产GTF的啤酒酵母菌株M11-1A11,其富铬能力较诱变前提高了22.4%。经5次传代发酵培养,突变株的富铬性能稳定。

N^+离子注入板栗生物学效应研究

本文用不同能量和剂量的N+离子注入板栗的冬芽,对其嫁接成活率、叶片面积和新梢最大长度等生物学性状进行调查,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术进行酯酶和过氧化物同工酶电泳分析。结果表明:离子注入促进生长,提高了板栗的经济性状,引起酯酶和过氧化物酶在数量、种类和活性上的变化。通过综合比较,发现经30keV能量、20×1015ion cm2剂量处理的"蜜蜂球"和25keV能量、20×1015ion cm2剂量处理的"粘底板"各有一变异株,并将该剂量作为板栗品种改良的最佳注入剂量。

离子束注入选育富锗蛹虫草菌株

蛹虫草具有抗衰老、抗癌抑癌等功效,而有机锗具有抗病毒、抗炎、抗癌等药用功效。为了提高蛹虫草对培养基中GeO2的富集能力,采用离子束注入蛹虫草,选育出富锗能力强的10号菌株,在不同氧化锗浓度下,其生物量比原始菌株高,总体来说,低浓度锗促进生长,高浓度锗有一定抑制作用;锗浓度为200mg/L时,菌丝体内的锗含量达1201.063μg/g,比诱变前增加61.25%;此时锗的富集率达5.298%,比诱变前增加44.56%;确定培养基内添加GeO2浓度为200～300mg/L。

中性束注入器Tank充气特性对离子源放电的影响

利用对PV 10型压电阀定标实验 ,研究了中性束注入器Tank内补充气体的参数对离子源放电弧电流的影响 ,对比压电阀脉冲电源的脉宽和幅值 ,显示后者对Tank内补充气体量具有更显著的线性关系。据此进行的中性束注入器离子源放电实验结果表明 ,采用压电阀定标值计算获得的参数 ,可以稳定重复地获得最大放电脉宽达到 4 0 0ms的等离子体弧电流 ,为下一步向托卡马克装置注入高能中性粒子束奠定了应用基础。

用紫外诱变和离子束注入筛选辅酶Q_(10)高产菌

实验以辅酶Q10产生菌CPU-0402为出发菌株,经紫外照射和离子束注入诱变,用含辅酶Q10结构类似物和呼吸链抑制剂的抗性平板定向筛选辅酶Q10高产菌,结果辅酶Q10产量从1819μg/g干菌重提高到2875μg/g干菌重,比原始菌株提高了58%。

中性束注入器离子源测试台可编程逻辑控制系统

为实现对离子源测试台系统现场设备的实时监控,设计了一套基于现场总线(Profibus)通讯协议的可编程逻辑控制器(PLC)系统。根据综合测试台测控要求确定PLC系统硬件配置,组建单主站Profibus-DP网络实现高速分布式I/O系统。该系统实时监测现场设备状态并与中性束注入总控实时交换数据,协调控制现场设备按序稳定运行。全图形化的人机操作界面实现了系统运行的可视化操作,数据的实时存储和显示为物理操作人员提供了实验分析依据。整个系统控制稳定可靠,重复性好,兼容性及扩展能力强。

N^+离子注入技术选育猴头菌优良菌株

利用低能离子束生物技术对猴头菌进行诱变选育。通过分析N+离子注入后猴头菌丝体的生长速度,得到了常温和高温下生长速度较快的突变株。对突变株菌丝的多糖含量和氨基酸含量的检测结果显示,突变株菌丝的多糖含量和氨基酸含量也得到了不同程度的提高,说明离子注入技术可用于猴头菌的诱变育种。

中性束注入强流离子源放电电源及其时序控制

中性束注入是磁约束核聚变装置中加热等离子体最有效方法之一。为了建设完善中国环流器2号A装置1MW中性束注入器系统,对大功率强流离子源所需的弧放电电源、束线引出电源、辅助电源及控制时序等进行了设计研制。设计中采用了DSP控制技术、电流快速转移技术、IGBT串联调制器技术、高频开关电源技术、磁缓冲器技术以及工业以太网等诸多技术。该系统已经稳定地运行3a时间,开展了高参数注入实验,注入装置的中性束功率接近1MW,瞬时离子束功率超过2MW,脉冲宽度达到1s,在国内首次使等离子体离子温度超过2×107°C。实验结果表明:所研制的电源及控制系统能有效地用于强流离子束的引出和保护,完全满足HL-2A装置辅助加热系统的要求。