离子束注入对狐米草几种生理生化指标的影响

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离子束生物工程在育种中的应用

内容简介

1.离子束生物工程简介 2. 离子注入诱变的机理 3.生物学研究 4. 离子注入的独特在生物学方面的优势 5.离子注入在作物育种上的应用 6.离子注入技术育种的若干问题及前景 7.离子束生物工程在加速生物诱变肓种进程上的新构想
8.应用实例：离子注入小麦诱变育种的回顾与展望

靶室部分设有大小两个靶室。大靶室体积约1m3，一般用于辐照种子和一些耐真空的微生物；小靶室为辐照微生物专用，体积约为0.006m3。因为微生物的耐真空性能较差，不宜在真空中放臵时间过长，所以，小靶室采用了特殊的设计，缩短了微生物暴露于真空中的时间。注入机工作时真空度为3×10-2Pa～5×10-2Pa。两靶室均有水冷装臵，样品温度通过水冷可控制在50℃以下。

离子注入是新近兴起的一种生物诱变新技术，它是利用加速的气体离子（等离子体）轰击植物种子、芽胚和微生物菌种等生物材料，使之产生突变，从而选育出新的品种。离子注入具有突变率高、变异谱广、优良变异多、稳定快、安全、方便、无污染等特点，可提早2至3年育成新的作物品种，从而大大加快作物育种进程和新品种更新速度，促进农业生产水平的提高。该技术育成的水稻、玉米、番茄、大豆、小麦等农作物新品种，普遍有抗逆、高产、优质、抗病等优良特性。
离子束生物工程在育种中的应用

关键词离子束生物工程Ion Beam Bioengineering 应用Application
前言

离子注入诱变是一种较新的作物诱变育种方法 , 日本、法国、德国等自60年代就应用重离子注入进行作物改良的报导[1]. 80 年代中期 , 中国科学院等离子体物理研究所及合作单位 [2] 开始从事离子注入诱变育种及其机理研究 , 且用于水稻、小麦、棉花、玉米、大豆、山梨豆、白兰瓜、番茄、烟草及洋葱等作物的改良研究. 离子束生物工程是我国独自开创的一个新技术领域，中国科学院利亚分院强电研究所制造的 Titan脉冲式全元素离子源离子注入机的加速电压10kV～80kV，金属束流0～500mA，气体束流0～250mA，脉冲频率有50 Hz、50/2 Hz、50/4 Hz、 50/8 Hz，脉冲宽度为400μs，可获得气体离子和金属离子。常用的气体有氮气和氩气，可供使用的金属有Al、Ti、Cr、 Fe、Co、Ni、Zn等。在该装臵上可进行气体离子、金属离子的单独注入，气体金属同步注入，多元素复合离子注入。

低能离子束注入甘草的刺激效应和诱变效应的RAPD分析

摘要：利用生物材料专用的低能离子柬注入机，别以低能（０ｅＡｒ０对照）６０× （． × １ ”）分３Ｖ）（ｋ，０２６０，
９０２６０和１０ ×（． ×１）ｉｓｃ的剂量注入甘草种子，代材料中，０ × （． × ０ ×（． ×１）０２６０２。ｏ／ｍ。ｎＭ１９０２６
ｄｓｆ６０（． × １ ”）９０（． × １ ”）ｎ０ × （． × １ｎ）ｉｎ／ｍｅｐｃｉｅｙＴｈｅｏｅｏ０ × ２６０，０ × ２６０ａｄ１０２６００，２ｏｓｃ，ｒｓｅｔｌ．ｅｒ— ｖｓｌｈｗｅｈｔｉｎｉｌｎａｉｎａｎｄｓｆ９０× （． × １）ｉｎ／ｍｈｄｏｖｏｓｓｉｌｔｎｕｔｓｏｄｔａｏｓｍｐａｔｔｔａｏｅｏ０ｏ２６０。ｏｓｃａｂｉｕｔｍｕａｉｏ
ｏｈｒｕቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｓｉｌｎｅｔｔｅｄｓｆｎ０ × （．ｎｔｅｇｏｐｍｐａｔｄａｈｏｅｏａｄ９０２６×１）ｉｎ／ｍ。ｒｓｅｔｅｙ２ｒｍｅｓｆｍ００。ｏｓｃｅｐｃｉｌ．４ｐｉｒｒｖｏ
维普资讯
河南农业科学
低能离子束注入甘草的刺激效应和诱变效应的ＲＡＤ分析Ｐ
张祥胜，辉远。押
（．１长江大学生命科学学院．北荆卅３０５．阳师范学院生命科学系，南洛阳４１２）湖ｌ４２；２洛４河７０２

离子束注人技术在食用菌育种上的应用进展

应被广泛地应用于植物、微生物育种和外源ＤＡ大分子转导。Ｎ
注入有机体．如果是生命必需元素离子或活性离子．能量降低当
至２ｋＶ以下时．会沉积下来．入的离子与移位原子或周０ｅ就注
３离子束生物技术在食用菌其他育种方面的进展
周海燕对杏鲍菇经过Ｎ离子束诱变后筛选到的耐高温菌＋株０２子实体最适生长温度由ｌ ℃提高到２ ℃ 。物转化率７，６０生提高了２．％。郑永标等利用氮离子束流为４０２６１＇＋９９０ｘ．ｘ０￣，ｃ２入姬松茸担孢子．选到一株子实体呈现白色突变的姬ｍ注筛松茸新菌株。张红梅等以６ｌＵ＊ｍ为注人剂量．育出了ｘ０Ｎ／ｚｅ选
理变化：是表面蚀刻和容积损伤效应．子柬造成受体细胞表二离
面的损伤和穿孔．引起细胞膜透性和跨膜电场的改变．利于外有源遗传物质引入细胞，生遗传变异；是质量沉积效应，子产三离
内蒙古农业科技２１（）１３１４０１３：０～０
ＩｎｒＭｏｇｌｎｅｎｏｉＡｃｌｕａｉｎｅＡｎｅｈｎｌｇａｕｔｒｌＳｃｅｃｄＴｃｏｏｙ

氟离子对生化处理的影响

氟离子对生化处理的影响
氟离子在生化处理中的影响可以分为两类：
1.抑制酶活性：氟离子可以抑制多种酶的活性，如脂肪酶、糖酵解酶、肝脏酯酶等，从而影响生物体的代谢和生理功能。

2.破坏细胞膜：氟离子具有强烈的化学活性，可以破坏生物细胞的膜
结构，影响细胞的正常生长和代谢。

在生化处理过程中，如果氟离子的浓度超过一定范围，就会对生物体
的正常生理功能产生严重影响，如导致骨骼病变、神经系统功能障碍、肝
肾功能受损等。

因此，在生化处理中需要严格控制氟离子的浓度并采取相
应的保护措施，以保证处理效果和生物体的安全健康。

植物生理学课后复习思考题.

离子通道:细胞膜中一类具有选择性功能的横跨膜两侧的孔道蛋白。

原初主动运转:把H+-ATP酶“泵”出H+的过程, 产生△μH+或质子动力的过程。

次级主动运转:以△μH+或质子动力作为驱动力的离子运转生理碱性盐：根系吸收阴离子多于阳离子而使介质变成碱性的盐类天线色素：大多数的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及藻胆素不能参与光化学反应原初反应：从光合色素分子受光激发，到引起第一个光化学反应为止的过程。

红降现象：当光的波长大于680nm时，但光合量子产额急剧下降的现象爱默生增益效应：在长波红光之外再加上较短波长的光促进光和效率的现象光合链：指定位在光合膜上的，由多个电子传递体组成的电子传递的总轨道光合磷酸化：指光下在叶绿体(或载色体)中发生的由ADP与Pi合成ATP的反应卡尔文循环：卡尔文等人探明了光合作用中从CO２到葡萄糖的一系列反应步骤，推导出一个光合碳同化的循环途径，这条途径被称为卡尔文循环C３途径：C３途径亦即卡尔文循环，由于这条光合碳同化途径中CO２固定后形成的最初产物PGA为三碳化合物，所以叫做C3途径C３植物：只具有C３途径的植物C4途径：C4途径亦称哈奇和斯莱克途径，由于这条光合碳同化途径中CO２固定后首先形成四个C的草酰乙酸由此的一个C同化途径C4植物：具有C4途径的植物景天科酸代谢途径：夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放CO2，用于光合作用，与有机酸合成日变化有关的光合碳代谢途径CAM植物：具有景天科酸代谢途径的植物。

光呼吸：指植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物而发生的吸收氧气、释放二氧化碳的过程，由于此过程只在光照下发生，故称为光呼吸光补偿点：当到达某一光强时，叶片的光合速率等于呼吸速率，即CO2吸收量等于CO2释放量，表观光合速率为零，这时的光强称为光补偿点。

光饱和点：当达到某一光强时，光合速率就不再增加，而呈现光饱和现象。

开始达到光合速率最大值时的光强称为光饱和点。

离子束生物技术在药用植物遗传改良中的应用前景

基金项目：国家“十五”科技攻关项目（2001BA302B）。第一作者简介：马飞，男，1968 年出生，河南洛阳人，助理研究员，现从事作物育种工作。通信地址：471022 河南洛阳市洛龙区洛阳农科院。Tel： 0379-65510650。通讯作者兼第一作者：冯伟森，男，1980 年出生，河南许昌人，助理研究员，现从事离子束生物工程作物育种。通信地址：471022 河南洛阳市洛龙区洛阳农科院。Tel：0379-65510650, E-mail：lynkyfws@。收稿日期：2009-09-14，修回日期：2009-11-19。
马飞等：离子束生物技术在药用植物遗传改良中的应用前景
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4 离子束生物工程在药用植物资源利用的前景 1987 年，国务院发布了《野生药材资源保护管理
条例》，并公布了《中国珍稀濒危护植物名录》。中国还先后在不同地区建立了 100 多个植物园或树木园，这些对药用植物资源的保护起到了一定的作用。表 1 列出了 50 余种较为重要的引种保护药用植物。但有关药用植物的资源清查、就地保护、迁地保护、减少和消除人为破坏等方面还有大量的工作要做。
中国是传统医药大国，中医药的研究和应用有几千年的悠久历史，中医是中国乃至世界宝贵的文化遗产。中国辽阔的国土、复杂多样的自然环境，使她的药用植物资源储量丰富、种类繁多。据统计，全国中药材种类有 12 807 种，其中植物药 11 146 种(占 80% 以上)、动物药 1 581 种、矿物药 80 种，常用大宗植物药 320 种，总蕴藏量为 850 万 t。而中国药用植物资源多样性的基本特点，可以概括为 3 个方面：野生药用植物种类繁多，栽培种中品种多样性高度丰富，野生近缘种资源丰富。然而，中国种类繁多的药用植物正受到严重的威胁，在 1987 年国务院环境保护委员会修订、发布的《中国珍稀濒危保护植物名录》389 种当中，药用植物有 109 种，占 28%。人参、刺参、天麻、刺五加、假人参、龙眼、明党参、海南粗榧等名贵植物药材都已处于濒危状态，成为国家保护种类。中国药用植物资源受威胁原因，主要表现在几个方面：过度采挖，毁林开荒，过度放牧和草地开垦，城市和工业发展，开放旅游。

离子束注入拟南芥种子的生物效应研究

ｌｏｏｏ４量单位时达到最大值，当注入剂量大于１０００剂量单位时对酶活性呈现明显的抑制效应。实验数据说明，离子注入中等剂量时对种子具有刺激效应，高剂量对细胞具有破坏作用。关键词：离子束；拟南芥；酶活；生物学效应中图分类号：Ｓ６３７文献标志码：Ａ文章编号：１００１ — ４７０５（２０１３）０１－００４５－０３
研究报告
鲍秀珍：离子束注入拟南芥种子的生物效应研究
离子束注入拟南芥种子的生物效应研究
鲍秀珍
（内蒙古医学院，呼和浩特０１００２０）
摘要：用不同剂量的离子束注入模式生物拟南芥种子，在生物效应研究中发现，种子的发芽势、发芽率是随注入剂量的效
ＳｔｕｄｙｏｎＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＥｆｆｅｃｔｓｏｆＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓＴｈａｌｉａｎａｉｎｉｏｎ
ＢｅａｍＩｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ
节。种子萌发后３～５ｄ，长出８～１０片莲座叶。１６ｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｓｅｓｏｆｉｏｎｂｅａｍｉｎｊｅｃｔｉｏｎａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ，ｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｅｆｆｅｃｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｅｅｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌａｎｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｒａｔｅｗｉｔｈｉｎｊｅｃｔｉｏｎｄｏｓｅａｒｅ“ ｓａｄｄｌｅ ” ．Ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌａｎｄｇｅｒｍｉ —

N+离子束注入对水稻生物学效应

N+离子束注入对水稻的生物学效应【摘要】以水稻新稻-18为实验材料，以不同剂量的低能氮离子束为诱变源，研究了低能离子束注入对水稻生物学效应的影响。

用能量30 kev剂量为1×1017 n+/cm2、2×1017 n+/cm2、4×1017 n+/cm2、6×1017 n+/cm2、8×1017 n+/cm2的离子束辐照新稻-18水稻种子后，30 ℃暗培养。

72 h后第一次取样，之后每间隔24 h 小时取样一次，共取样三次。

观察记录水稻的生长状况，分析其种子的发芽势和发芽率、苗高与根长、干重与活力指数。

【关键词】水稻；离子束注入；生物学效应我国是个农业大国，农业始终处于国民经济发展的基础地位。

用各种高新技术方法改良种子或创建新品质材料、优化生物过程、提高转化率是促进农业经济发展的永恒主题。

随着我国人口不断增加和可耕地不断减少，对水稻的的研究更为迫切。

近年来，由于气候变化和水资源紧张导致干旱气候频繁出现，给世界粮食产量造成严重损失。

在干旱等不利条件下，最大限度的增大粮食作物的产量，是农业和生物科学工作者的奋斗目标。

稻米是中国人的主食，为人们提供39%的热量，约60%人口粮食来源。

并且根据中国人口增趋势，到2030年人口可达16亿，稻米总产量要达2.47亿t[1]。

目前，提高水稻产量的方法主要通过杂交培育水稻新品种，但是新品种的选育周期较长，并且难度较大。

在这种情况下，用物理手段对水稻种子处理，成为提高水稻产量的一种有效方法。

离子注入技术最初被用于半导体和金属表面改性研究是在20世纪70年代。

前人一般认为只有在生物体内部的遗传物质被外来的离子直接击后才能产生可遗传突变，长期忽视了那些在表型上可见的有低能离子束的相作用引起的生物效应。

因此，对离子束的生物效应的研究特别少[2]。

20世纪80年代中科院余增亮及其研究成员将低能离子束技术应用于作物品种的改良[3]，利用离子束技术具有突变率高、突变谱广、生理损伤性小等优点在农作物的遗传改良中推广运用，离子束生物技术逐渐被人们运用，现经离子束诱变已育成了水稻、小麦、玉米和番茄等多个农作物新品种并获得了许多优良的突变材料。

浅析离子束生物技术

浅析离子束生物技术摘要离子束是有一定能量且其质量数小于或等于4的带电束。

低能重离子注入水稻可诱变育种。

离子束生物技术是将有关离子注入遗传物质，导致DNA分子位移、重排，重组DNA，离子束加工细胞，损伤部分基因，引导外源基因转入受体，实现在新的背景下的诱变和遗传转化，达到培育高产菌种的目的，涉及内源DNA重组、外源DNA介导、细胞手术以及生命起源、细胞通讯基因表达研究，在农业、发酵行业、制药行业、和生命科学研究中有广泛的应用前景。

关键词离子束；生物效应；遗传改良1离子束对生物体作用机理离子束具有低氧增比、高传能密度（LET）、尖锐的电离峰（Bragg峰）特点，它能准确控制部位和入射深度，能量增加导致入射深度增加，不同注入深度的能量损失曲线分布呈尖峰式。

与射线比较，离子束在电场和磁场的共同作用下获得不同能量，可以获得平行束，直进性好。

重离子注入使动量、质量、电荷和能量共同作用于生物体，使注入离子具有尖锐的Bragg峰和高LET。

离子注入生物体后发生作用有电荷交换、动量传递、能量沉积、质量沉积，能量沉积效应、质量沉积效应、电荷交换效应是离子束生物技术的主要理论依据，能量、质量、电荷成为离子束生物技术作用的核心。

能量沉积指生物大分子与注入离子发生一系列碰撞并逐步失去能量，而生物大分子逐步获得能量进而发生键断裂、原子被击出位、生物大分子留下断键或缺陷的过程；质量沉积指注入离子与生物大分形成新分子；动量传递会在分子中产生级联损伤；电荷交换引起生物分子电子转移造成损伤，使生物体产生死亡、染色体重复、易位、倒位或使DNA分子断裂、碱基缺失等多种生物学效应。

能量传递引起细胞形态变异，主要表现在减薄细胞壁，损伤细胞膜，剂量较大时使细胞破裂。

蚀刻现象是由物理因素引起的物体表面发生腐蚀的一种过程，是具有一定能量的离子作用于物体表面的腐蚀痕迹。

离子束注入生物效应包括三个阶段：1）物理阶段，此阶段，离子束同靶原子发生强烈碰撞，使生物体产生一定程度的刻蚀作用，产生低能离子束通道。

氮离子束注入时长对冬小麦M2代生物学性状的影响

氮离子束注入时长对冬小麦M2代生物学性状的影响摘要:为了探索氮离子束注入对冬小麦辐照合适的时长,用30 keV,4×1016 N+/cm2的N+束对冬小麦西城1号分别进行了5 min和10 min的辐照处理,对两种处理的M2代以及对照的出苗率､分蘖率､小穗数､穗粒数､千粒重､株高进行了分析｡结果表明,5 min的N+辐照处理虽然对西城1号的部分生物学性状有不利影响,但其能够降低西城1号M2代株高,可以考虑将其作为今后冬小麦品种矮化､改良的方法之一｡关键词:冬小麦;氮离子束;时长;生物学效应Effect of Irradiation Time of Nitrogen Ion Beam on Biological Features of M2 Winter WheatAbstract: In order to investigate the appropriate length of time for nitrogen ion beam irradiation on winter wheat, winter wheat variety Xicheng 1 was treated by 5 min or 10 min of irradiation from N+ beams of 30 keV, 4×1016 N+/cm2. Analysis was carried out on the rate of emergence, tillering, panicles per plant, FGPP, KGW and plant height of M2 winter wheat and control. Results showed that the N+ irradiation for 5 min could reduce plant height, although there were some adverse effects on biological traits. Therefore, it could be used as a method for dwarf breeding of winter wheat.Key words: winter wheat; nitrogen ion beam; length of time; biological effect 1934年,Tollernear利用α射线育成了第一个作物突变品种即烟草Chlorina F1,并得到推广应用｡随着人们对诱变育种机理的不断认识,到20世纪60年代诱变育种在世界范围内有了较大的发展｡据不完全统计[1,2],目前世界上已有61个国家在164种植物上诱变育成2 277个品种(其中中国630个),取得了显著的经济效益和社会效益,但传统的诱变育种方法也存在着诸如诱变损伤严重､诱变效率不高等缺点[3]｡为了克服这些缺点,育种者进行了新的诱变因素的发掘,氮离子束注入技术就是近年来发展起来的一种诱发突变的新技术｡关于低能氮离子束注入技术在小麦育种中运用的报道较多｡王卫东等[4]采用能量为30 keV的氮离子束不同剂量注入小麦种子,研究氮离子束注入后形态生理变化,结果表明,氮离子束注入后对麦苗生长有明显的抑制作用;刘志芳等[5]用8 meV/μ的16O和12C氮离子束分别辐照冬小麦种子,M1代幼苗苗高显著下降,且第六叶的主叶脉处均出现叶绿素条状缺失现象;廖平安等[6]用不同剂量的离子束分别辐照冬小麦种子,发现氮离子束对种子的出苗､分蘖､成穗影响较大｡周小云等[7]用不同剂量的低能氮离子束辐照两个春小麦品种,得出氮离子束注入对两个春小麦品种的出苗､分蘖､成穗数､穗粒数､千粒重都有一定的作用｡本文通过对四川冬小麦品种西城1号用4×1016 N+/cm2的氮离子束注入进行了5 min和10 min 时长处理来探索离子束诱变效果与氮离子束注入时长之间的关系｡1材料与方法1.1材料冬小麦品种西城1号(西城1号对冬小麦具有很强的代表性,因此,本试验以西城1号代表冬小麦)是由四川大学生命科学学院王成俊教授于2007年9月惠赠,并于当年10月10日在核工业西南物理研究院进行了氮离子束注入,然后种在成都农业科技职业学院实训中心试验地内｡观察发现通过氮离子束处理过的M1代的两种处理之间以及与对照之间在生物学性状上并无显著差异,并于2008年5月19日将其收获,得到了M2代｡1.2方法1.2.1氮离子束注入氮离子束注入在核工业西南物理研究院进行｡将待处理的小麦种子置于靶室,分单层均匀排布在直径为10 cm的培养皿内,胚部向上以便离子束直接辐照种胚｡用能量为30 keV,剂量为4×1016 N+/cm2的氮离子束对种子进行不同时长的处理,处理时长分别为:0 min(CK)､5 min(低能)､10 min(高能)｡1.2.2小区设计将两种处理的种子(M2代)和对照的种子于2008年11月6日播入成都农业科技职业学院实训中心的试验地,试验地面积666.7 m2｡试验采用随机区组设计,共3个处理,3次重复,小区面积66.7 m2,小区间距35.0 cm｡1.2.3田间种植管理及调查统计播种采用开沟条播,行距20 cm,穴距10 cm,每穴播种7~8粒小麦,按常规种植方法进行田间管理,11月15日调查出苗率;从小麦出苗后每4 d记录1次株高､叶长､叶宽､分蘖情况;5月14日统计收获的单株小穗数､穗粒数和千粒重,每个小区调查20株,取其平均值｡2结果与分析通过不同时期对M2代小麦的出苗率､单株分蘖数､千粒重､每穗粒数､单株小穗数､株高等重要的生物学性状的调查,对调查结果进行了整理和方差分析(新复极差测验),得到如下结果(表1)｡2.1氮离子束注入对冬小麦出苗率的影响用氮离子束处理种子后,种子的出苗率受到影响,如表1和图1｡试验结果表明,随着氮离子束注入时间的增长,西城1号出苗率先降低后增加,经过5 min氮离子束处理的冬小麦的出苗率比没有处理的(CK)下降了9.5个百分点,比经过10 min 氮离子束辐照处理的低8.8个百分点,而用氮离子束辐照处理10 min的小麦与对照差异并不显著,此种现象在M1代中并未表现出来｡2.2氮离子束注入对冬小麦单株分蘖数的影响有效分蘖决定了冬小麦的单位面积穗数,而单位面积穗数又是经济产量的构成因素,因此小麦分蘖在某种程度上决定了小麦的产量,试验中非常有必要研究氮离子束注入对冬小麦分蘖的影响｡试验结果如表1和图2所示,西城1号接收氮离子束辐射,随着辐照时间的增长,各处理之间单株分蘖数差异并不明显｡2.3氮离子束注入对冬小麦千粒重的影响小麦品种千粒重的遗传力较高,属于品种的主要特性之一｡此前在M1代中表现并不明显,而在M2代研究中,氮离子束辐照种子后与对照比较,辐照5 min的处理在千粒重上有明显变化,如表1和图3所示,经过10 min辐照的处理虽然比对照有略微增加,但并不显著｡说明尽管种子受氮离子束的刻蚀或穿透作用,影响了种子的活力,但种子出苗抽穗后,仍然能正常灌浆成熟,只是短时间的氮离子束辐照会使种子千粒重降低｡2.4氮离子束注入对冬小麦每穗粒数的影响穗粒数是构成小麦经济产量性状的一个非常重要的因素,它的高低直接影响着经济产量的高低,本试验也专门研究了氮离子束对小麦小穗数的影响｡结果如表1和图4所示,冬小麦无论是经5 min､还是10 min氮离子束注入后,它们均与对照的差异不大｡2.5氮离子束注入对冬小麦单株小穗数的影响单株小穗数与穗长和穗粒数有关,试验也研究了氮离子束对小麦小穗数的影响,结果如表1和图5所示｡经过5 min氮离子束辐照的处理相比对照有较大变化,经过10 min氮离子束辐照的处理与对照相比,虽然单株小穗数有所增加,但并不明显,说明较短时间的氮离子束注入会使冬小麦M2代的小穗数降低,但此种情况在M1代并没有表现出来｡2.6氮离子束注入对冬小麦株高的影响株高是小麦抗倒伏的一个非常重要的性状指标,在小麦品种选育过程中往往要对该性状进行研究｡本试验中,在氮离子束处理过的西城1号M1代的株高观察中,并未发现两种不同处理有明显差异,而在M2代试验研究中,两者却有明显差异｡如表1和图6所示,其中,经过10 min氮离子束辐照的处理与对照无明显变化,而经过5 min辐照处理的株高明显低于对照,说明短时间的氮离子束注入可使冬小麦M2代株高变矮｡3讨论用同一剂量的低能氮离子束注入冬小麦种子,注入的时间长短对冬小麦多项生物学指标产生一定影响,短时间的低能氮离子束注入对冬小麦既有积极作用,也有不利的影响,积极作用表现在它能够降低冬小麦株高,为进一步选育矮化小麦品种有帮助,不利方面为它会降低冬小麦的出苗率､千粒重和小穗数｡研究认为,短时间的低能氮离子束注入对冬小麦的生物学性状的负面影响更大,较长时间的低能氮离子束注入对冬小麦的生物学性状没有较大影响｡这需要进一步对其做生理生化指标和遗传方面研究来进行解释｡本试验给我们的启示是,短时间的氮离子束注入可以使冬小麦的M2代矮化,我们可以充分利用氮离子束诱导产生的变异对四川冬小麦品种进行品质改良,并以此作为小麦育种的手段之一｡参考文献:[1] 辛庆国,刘录祥,于元杰,等.离子注入技术及其在小麦育种中的应用[J]. 麦类作物学报,2007,27(2):354-357.[2] 韩微波,刘录祥,郭会君,等.小麦诱变育种新技术研究进展[J]. 麦类作物学报,2005,25(6):125-129.[3] 余增亮.离子束生物技术引论[M].合肥:安徽科学技术出版社,1996.176-190.[4] 王卫东,王燕,王雪青.离子注入对小麦当代形态生理影响的初步研究[J].激光生物学报,2003(5):360-363.[5] 刘志芳,邵俊明,唐掌雄.不同能量重离子注入农作物的诱变效应[J]. 核农学报,2006(1):1-5.[6] 廖平安,靳文奎,郭春强.离子束注入对小麦生理效应的影响[J].安徽农业科学,2004,32(3):405-406.[7] 周小云,计巧灵,刘亚萍,等.氮离子束注入对新疆春小麦M1代生物学效应的影响[J].新疆大学学报,2005,22(4):462-464.。

氮离子注入对芦荟组培苗生理生化指标的影响

Ｋｅｏｄ：ｌ；ｉｏｅｎｉｅｔｎｐｙｉｏｉａａｄｂｏｈｍｃｌｎｅｅｙｗｒｓＡｏｎｔｇｎｉｊｃｉ；ｈｓｌｇｌｎｉｃｅｉａｉｄｘｓｅｒｏｎｏｏｃ
０引言
芦荟（Ｍ）百合科多年生肉质常绿草本植ａ属
ｏｈｏｉｓｅｃｌｒｅｄｉｇｗａｏｒａｄｔｏｔｎｓｏｌｓｅｈｒｄｎｒａｅｈｎｔｏｅｏｈｆｔｅＡｌｅｔｕｕｔｅｓｅｌｎｓｌｗｅｎｈｅｃｎｅｔｆｐｏｙａｃａｉｅｉｃｅｓｄｔａｈｓｆｔｅｓｕｃｎｒｌＳｏｔｏ，ＯＤｃｉｉｙｉｃｅｓｄｆｒｔｙ，ｈｎｄｃｅｓｄａｈｏｅｏ０Ｎ／ｃａｔｖｔｎｒａｅｓｌｔｅｅｒａｅｔｔｅｄｓｆ１ｘ１ｉｍ，ｃｉｉｙｏａｔｔｆＰＯＤｓｖｗａｄｃｅｓｄ，ｃｉｉｆＣＡＴｅｌｎｄａｈｅｉｉｇ，ｈｎｉｃｅｓｄａｄｄｃｉｅｎｌｙｅｒａｅａｔｖｔｏｙｄｃｉｅｔｔｅｂｇｎｎｎｔｅｎｒａｅｎｅｌｎｄｆａｌ．ｉ
收稿日期：００— ３—１２１０１基金项目：南省科技攻关项目（６４５０１河０２００２）
入芦荟茎尖后，其组培苗叶绿素的含量有所降低，可溶性糖的含量有一定程度升高；ＯＳＤ活性在离子注
入后呈现上升的趋势，当注入剂量达到１０ｃ时酶活性又开始下降；Ｏ但 ×１Ｎ／ｍＰＤ活性随着注入剂

离子束注入对狐米草几种生理生化指标的影响

关键词离子束
狐米草萌发率可溶性蛋白保护酶
离子束集能量沉积、量沉积、量交换与电质动荷交换多种因子于一体，其对生物体的损伤和诱
变不同于紫外线和亚硝基，能引起氨基酸和肽链等生物小分子结构的变异、基缺失和ＤＡ链碱Ｎ的断裂及突变、胞表面蚀刻和细胞膜通透性的改细
其工作参数见表１。每次注入１，０Ｓ间隔１，０Ｓ以减
少大剂量注入下可能的热效应。对照也放人离子束注入机，只抽真空而不注入离子。选取离子束注入和未注入的饱满狐米草种子，
Байду номын сангаас
收稿
２０－７２０ｌ０－７
Ｌｕ— ｉｇＭＵＺｎ — ｉ（ｔｔＫｙＬｂｒｔｒｏｔｉｌｕａｅＭｏｉｃｔｎａｉｎＵｉｒｔｃｎｅａｄＴｃｎｌ）ＩｏＱｎ，ｏｇＸｎＳａｅｅａｏａｏＭａｒｇｃＧｙｆｅａＳｄａｉ，ＤｌｎｖｓｙｏＳｉｃｎｅｈｏｏｉｆｏａｅｉｆｅｇ，
ＤｌｎＬａｎｎ０４ａｉ，ｉｏｉｇ１６２）ａ１
提要Ｎ、ｎ、ｒＺＡ离子束注入狐米草种子，萌发率均明显降低。相同剂量，其同种离子束抑制作用随加速电压（量）能的
升高而加强。低能离子束对已萌发种子愈伤组织诱导率无显著影响，能在不同程度上提高ＳＤ、ＯＣＴ活性。多数但ＯＰＤ、Ａ离子束处理的狐米草愈伤组织中可溶性蛋白含量增加。

N+离子束注入对向日葵生理特性的影响

关键词：Ｎ离子束注入；向日葵；生理特性中图分类号：ｓ５６５．５文献标识码：Ａ文章编号：１００９—３５７５（２０１３）０１— ００７２—０６
ＥＦＦＥＣＴＳ０ＦＮ＋ｌ０ＮｌＭＰＬＡＮＴＡＴｌＯＮＯＮＰＨＹＳｌＯＬＯＧｌＣＡＬ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｅｔｙｂｒｅｅｄｉｎｇｉｎｐｌｎｔａｓｎｄａｍｉｃｒｏｂｅｓ．Ｆｅｗｒｅｐｏｒｔｓｈａｖｅａｐｐｈｅｄｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｎｄｅｘａｍｉｎｅｄｉｓｔｅｆｅｃｔｓｏｎｓｕｎｌｆｏｗｅｒｓ．ＷｅｓｅｅｋｔｏｅｘａｍｉｎｅｔｈｅｅｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｅｒｅｎｔｄｏｓａｇｅｓｏｆＮｉｏｎｉｍｐｌｎｔａａｔｉｏｎｏｎｓｕｌｏｆｎｗｅｒｖａｒｉｅｔｉｅｓ．）【ｉｎｇ—ｈｕｏｎｄａＭｅｉ —ｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅａｓ￣Ｕｏｗｓ：ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｄｏｓａｇｅｏｆＮｉｏｎｉｍｐｌｎｔａａｉｔｏｎ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｓｒｏｆｍｕｔａｔｅｄ

低能离子束注入在小麦育种中的应用探析

低能离子束注入在小麦育种中的应用探析作者：郭明明樊继伟陈凤赵雪君李强孙中伟王康君张广旭浦汉春代丹丹来源：《现代农业科技》2018年第22期摘要常规育种在近年来取得了很大的成果，但同时也使小麦品种出现一定的同质化现象。

离子束注入生物体后能够打破基因连锁，从而使小麦育种材料的遗传背景多样化。

本文概括了离子束诱变育种方法及在小麦育种上的应用研究进展，并对存在的问题及应用前景进行阐述。

关键词离子束；小麦；诱变育种中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）22-0044-01Abstract In recent years，conventional breeding technology achieved great results，but the homogeneity phenomenon of wheat varieties was serious.Mutation breeding with ion beam implantation could enrich genetic background of breeding material by breaking gene linkage.In this paper，the methods of ion beam mutagenesis and its application in wheat breeding were summarized，and the existing problems and application prospects were discussed.Key words ion beam；wheat；mutation breeding近几十年的常规小麦杂交育种致使其遗传背景单一化，进而导致品种的同质化现象越来越严重。

辐射诱变可以通过诱发基因突变和打破基因连锁，使育种材料的遗传背景多样化和复杂化。

低能离子束注入松科花粉的细胞学效应研究

低能离子束注入松科花粉的细胞学效应研究离子束生物工程学作为一门新兴的交叉学科，目前仍然有技术问题值得进一步研究，特别是关于低能离子束注入后对植物细胞的直接损伤效应方面的知识还很缺乏。

在离子注入试验中植物的休眠种子是最常用的试验材料。

许多研究报道描述了受处理种子萌发以后，如幼苗或成长的植物体上的生物学效应，其研究结果也只是在个体水平描述离子束诱发的生物学效应；很多研究采用裸露的生物有机分子作为注入对象研究离子束对生物分子的直接作用，但以生物大分子系统模拟实验的结果只能对离子束的作用机制进行推测性解释，不能用于说明生活的细胞中的变化。

细胞是生物体的结构和功能单位。

离子束作用于生物体的有效部位也是细胞。

细胞学效应是辐射生物学效应中最显著的效应之一。

因此，只有在细胞水平探索离子束与细胞的直接相互作用，深入研究离子束对细胞的“加工”效应，才能在真正意义上揭示离子束生物学效应机理。

要阐明低能离子束的细胞学效应机制，需要找到一个良好的实验模式系统。

花粉接近单细胞，结构相对简单，可以离体培养，且可以在短时间内完成观测，是研究辐射生物学效应机理较理想的实验系统。

由于裸子植物花粉具有生命力强、耐贮藏和花粉量大等优点，本研究选择裸子植物黑松（Pinus thunbergiiParl．）和雪松[Cedrus deodara（Roxb．）G．Don]花粉作为离子注入对象，以能量为30keV、剂量为1～5×1015ions／cm2的氮离子为离子源，从花粉细胞壁、细胞膜、细胞骨架系统、细胞核和蛋白质组等几个结构层次研究低能离子束注入对细胞的直接损伤效应。

本项研究所获得的研究结果主要包括如下6个方面。

1．应用生物显微镜技术，观察了低能离子注入对花粉萌发和花粉管生长的影响。

对花粉萌发和花粉管生长有显著影响的起始剂量是3×1015ions／cm2。

离子束对生物体的作用原理及应用

离子束对生物体的作用原理及应用
离子束技术是一种新型的微纳米粒子技术，它可以控制低于１微米的微纳米粒子通过离子束传输，这些束缚子包括电子、质子、激光或者紫外线，这些离子能够精准传输到细胞组分或者影响整个细胞分子活动。

离子束被应用于批量角膜治疗或其他手术，如激光手术或晶体植入术，离子束可以控制和传输束缚子，从而使手术过程更安全，更有效率。

此外，离子束技术还被用于改变细胞表面的形态、封锁特定细胞标记、促进蛋白分子机制的研究、增强多孔颗粒收集物体的清除率、促进生物分析和细胞治疗等。

应用领域
离子束技术被广泛应用于医疗领域，它可以控制低于１微米的微纳米粒子，准确传输到细胞细胞或更小的细胞组织单位，从而改变细胞表面的形态。

此外，离子束技术还可以改变某些分子的位置，改变细胞的活性，从而实现细胞治疗。

同时，离子束技术在工业制造中也有广泛的应用。

它可以用于对微型零件进行设计和制造，可以大大提高制造效率和产品质量。

此外，离子束技术还可以用于食品处理，可以有效地保持食品的新鲜度和口感，从而提高食品的质量。

结论
离子束技术是一种新型的微纳米粒子技术，其作用原理是可以控制低于1微米的微纳米粒子，精准传输到细胞及其组分，从而改
变细胞表面形态，进而达到治疗目的。

离子束技术应用范围广泛，不仅在医疗领域，而且在工业制造和食品处理中都有重要作用。

因此，离子束技术可以为社会带来巨大的经济效益和社会效益，也为人类健康带来重要的保障。

低能离子束注入松科花粉的细胞学效应研究的开题报告

低能离子束注入松科花粉的细胞学效应研究的开题报告题目：低能离子束注入松科花粉的细胞学效应研究引言：松科植物是一类经济价值高的树种，在林业和环境保护方面有重要的应用价值。

目前，随着现代生物技术的发展，利用生物技术改良松科植物已成为一个研究热点。

其中，利用低能离子束注入松科花粉进行基因转化已成为一种常见的方法。

然而，由于低能离子注入可能对花粉细胞造成一定的影响，因此需要对其细胞学效应进行深入研究。

研究目的：本研究旨在探究低能离子束注入对松科花粉细胞的影响，特别是在细胞形态、细胞壁结构、细胞分裂和生长发育方面的变化，为松科植物的基因转化提供科学依据。

研究方法：1.采集松科植物花粉：选择同一发育期的花粉。

2.低能离子束注入：采用特定的低能离子束注入方法注入花粉细胞。

3.细胞形态和细胞壁结构观察：采用光学显微镜和电子显微镜观察细胞形态和细胞壁结构的变化。

4.细胞分裂和生长发育观察：观察注入花粉细胞的分裂状态和花粉发芽、花粉管生长的状态，记录相关数据。

5.数据统计和分析：对以上实验数据进行统计和分析，探究低能离子束注入对松科花粉细胞的影响及其可能的原因。

预期结果：通过对松科花粉细胞进行低能离子束注入后的实验研究，我们预计可以得到如下结果：1.低能离子束注入会影响松科花粉细胞的形态和细胞壁结构，具体表现为细胞变形、细胞壁增厚等。

2.低能离子束注入可能会对松科花粉细胞的分裂和生长发育产生一定的影响，可能会影响花粉发芽和花粉管的生长速度。

3.我们认为这些变化可能与低能离子注入引起的DNA损伤以及反应氧化物的生成有关。

研究意义：本研究将为低能离子束注入松科花粉的技术优化和提高提供科学依据，并且为基因转化技术在松科植物上的应用提供有力支持。

此外，本研究也为探究低能离子束对植物细胞的生理和遗传效应提供了新思路和方法。

参考文献：1. 董兴建, 陈平, 等. 低能离子束注入对蚕豆花粉生长发育和细胞分裂的影响[J]. 生物技术进展, 2000(2): 55-60.2. 李丽, 张蓓蒂, 等. 离子束注入花粉的细胞学效应研究[J]. 园艺与种苗, 2014(4): 154-157.。

离子注入过程中真空和温度对小麦幼苗生长的影响-河南农业科学

收稿日期:2005-09-11基金项目:国家“十·五”科技攻关项目(2001BA302B -03);国家自然科学基金项目(10505018)作者简介:王卫东(1977-),男,河南正阳人,博士,主要从事离子注入农作物后的生物效应研究。

离子注入过程中真空和温度对小麦幼苗生长的影响王卫东,王　宁,苏明杰,秦广雍,霍裕平(郑州大学离子束生物工程省重点实验室,河南郑州450052)摘要:以鉴54、豫农118及豫麦18号为材料,研究了离子注入过程中靶室环境因子真空和温度对小麦幼苗生长的影响。

结果表明,真空对试验材料的出苗率影响不大,其出苗率都在90%左右。

温度对出苗率的影响随着剂量率的增加逐渐明显:1mA 剂量率离子注入产生的温度升高对种子的出苗率影响和真空相似,2mA 、3mA 剂量率的温度升高对出苗率影响随着处理时间的延长逐渐下降。

对幼苗生长势而言,真空处理表现出对幼苗生长的刺激作用。

随着剂量率增加,温度对小麦幼苗损伤程度逐渐加剧,具体表现在苗高降低、第1叶长变短。

剂量率间差异显著,品种间有辐射敏感性差异。

关键词:真空;离子注入;温度;小麦;幼苗生长势中图分类号:S512.1 文献标识码:A 文章编号:1004-3268(2006)02-0035-04Effects of Vacuum and Temperature on Wheat Seedlingsduring Ion Beam ImplantationWANG Wei -dong ,WANG Ning ,SU Ming -jie ,QIN Guang -yong ,H UO Yu -ping(P rovincial Key L aboratory of Ion Beam Bio -eng ineering ,Z heng zhou University ,Zhengzhou 450052,China )A bstract :Embryos of w heat varieties Jian 54,Yunong 118and Yum ai 18w ere implanted by different dose rates of N +w ith the energy of 30keV .The result showed that the germination rates of 3vari -eties were all over 90%in vacuum situation ;the influence of temperature on livability increased w ith the dose rate increasing from 1mA to 3mA .The influence of 1mA w as similar to that of vacuum ,but at the dose rate of 2mA or 3mA ,the longer implantation time ,the low er germination rate ,resulting from the temperature rising w hich resulted in lower seedling heig ht and sho rter first leaf .The effects of temperature varied among varieties .Key words :Vacuum ;Ion beam implantation ;Temperature ;Wheat ;Seedling g row th potential 研究发现,很多物理因素、化学因素和生物因素对遗传物质有强烈的作用,并且,已经广泛而深入地研究了这些因素的诱变机理[1,2]。

湖南省常德市停弦中学2019年高三生物月考试题含解析

湖南省常德市停弦中学2019年高三生物月考试题含解析一、选择题（本题共40小题，每小题1.5分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

）1. 下列关于物质运输的叙述中错误的是()A．红细胞吸收胆固醇和葡萄糖都不消耗ATPB．神经递质通过突触前膜的方式与胰岛B细胞释放胰岛素的方式相同C．小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸和葡萄糖的方式相同D．植物生长素的运输只有在单方向刺激下才可以进行参考答案：D2. 离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子．下列叙述正确的是（）A. 离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B. 离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度阶梯进行的C. 动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D. 加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率参考答案：C由题意“离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子。

”通过离子泵的跨膜运输为主动运输，逆浓度梯度运输，A、B错；动物一氧化碳中毒会降低呼吸作用，降低离子泵跨膜运输离子的速率，C对；蛋白质变性剂会破坏载体蛋白，降低运输速度，D错。

【考点定位】物质的跨膜运输3. 下图表示植物体内三种激素的合成过程，不同日照长度条件下，不同代谢途径所需酶的量随之发生改变。

下列有关叙述中，错误的是A. 秋季短日照会促进①④⑤过程B. 植物幼苗的①③过程主要发生在根细胞C. 日照长度的变化会影响植物的基因表达D. 不同激素分别调节植物在不同环境条件下的生命活动参考答案：D植物的叶片在秋季会衰老变黄并逐渐脱落，说明体内脱落酸含量逐渐增多，由此可推知A 项正确；细胞分裂素的合成部位主要是根尖，可推知植物幼苗的①③过程主要发生在根细胞，B项正确；由题意“不同日照长度条件下，不同代谢途径所需酶的量随之发生改变”可知，C项正确；植物在各种环境条件下的生命活动都是多种激素相互作用共同调节的，D 项错误。

N+离子束注入对玉米的生物学效应

N+离子束注入对玉米的生物学效应黄中文;王春风;崔秀珍【期刊名称】《河南科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2005(033)003【摘要】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30KeV,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.【总页数】5页(P20-24)【作者】黄中文;王春风;崔秀珍【作者单位】河南科技学院农学系,河南,新乡,453003;新乡市牧野区农林局农技站,河南,新乡,453000;河南科技学院农学系,河南,新乡,453003【正文语种】中文【中图分类】Q691【相关文献】1.N+离子束注入玉米自交系变异的生物学效应与分子标记分析 [J], 王创云;王陆军;秦作霞;王艳梅;侯雅静;张丽娜;李海燕;王美霞2.N+离子束注入对玉米幼苗生长及POD同工酶的影响 [J], 黄中文;赵俊杰;常胜合3.N+离子束注入对玉米种子和幼苗生物学效应的影响 [J], 黄洪云;杜宁;张敬东4.N+离子束注入对玉米种子品质和幼苗抗性的影响 [J], 黄洪云;杜宁;韩哲5.放射性7Be离子束注入玉米种子的生物学效应研究 [J], 郑企成;张维强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。