扫描电镜-X射线能谱分析法测定重离子束注入小麦种子的深度

用110 keV Fe~(1+)离子束对小麦种子进行注入处理,以扫描电镜-X射线能谱分析法测定Fe~(1+)离子的注入深度。测定结果表明:Fe~(1+)离子虽已进入种皮,但未达到胚部,最大注入深度为72μm。     

外源EBR对NaCl胁迫下紫花苜蓿幼苗微量元素 吸收及叶绿素荧光动力学参数的影响

为明确外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其可能的生理调节机制,采用营养液水培法,以紫花苜蓿品种‘中苜3号’和‘陇中苜蓿’为材料,研究Na Cl胁迫下施用外源EBR对紫花苜蓿幼苗微量元素吸收及叶片PSⅡ功能、电子传递速率和光能分配的影响。结果表明:150 mmol·L~(-1) Na Cl胁迫下,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著升高,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量和Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著降低,无机离子的吸收、运输和分配等代谢平衡被打破;同时Na Cl胁迫造成苜蓿幼苗叶片PSⅡ反应中心受损,天线耗散、反应中心耗散增加,光合能力下降。Na Cl胁迫下,施用0.1μmol·L~(-1)外源EBR后,苜蓿幼苗不同器官(叶片、茎秆、根系)中的Cu~(2+)含量显著降低,Fe~(2+)、Mn~(2+)、Zn~(2+)含量及Fe~(2+)/Na+、Mn~(2+)/Na+、Cu~(2+)/Na+、Zn~(2+)/Na+显著升高,幼苗体内无机离子的吸收、运输得到有效调控,Na+和Fe~(2+)、Mn~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)等阳离子间的拮抗作用减小;苜蓿幼苗叶片的F_0、NPQ显著降低,F_m、F_v/F_0、F_v/F_m、ФPSⅡ、F_v′/F_m′、q P和ETR显著升高,苜蓿幼苗叶片吸收的光能用于光化学反应部分(P)增加、天线色素耗散部分(D)和反应中心过剩光能部分(E)降低。说明外源EBR能够促进Na Cl胁迫下苜蓿幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,维持体内的离子代谢平衡,通过提高光合电子传递效率,降低天线热耗散和反应中心过剩光能,维持较高的PSⅡ光化学活性,进而平衡激发能在PSⅠ、PSⅡ之间的分配,降低Na Cl胁迫对PSⅡ反应中心的损伤程度,有效缓解Na Cl胁迫对苜蓿幼苗所造成的伤害。     

放射性银饱和法测定金属硫蛋白

利用金属硫蛋白的热稳定性及其与金属离子的高度亲合性,以(110m)_(Ag)为示踪剂,在参考Scheuhammer等方法的基础上,建立了金属硫蛋白放射性银饱和测定法。试验确定金属离子与金属硫蛋白的相对亲合力大小顺序为Ag~+>Cu~(2+)>Cd~(2+)>Hg~(2+)>Zn~(2+)。应用银饱和法,测定了由锌诱导的大鼠肝脏金属硫蛋白的含量,证明该方法简便快速、灵敏可靠,适用于金属硫蛋白的测定。     

黄土钙质结核对水体重金属离子的吸附性能研究

以黄土钙质结核作为吸附剂,以重金属离子(Cu~(2+),Zn~(2+),Cd~(2+)和Pb~(2+))作为吸附质,通过单一重金属吸附试验,研究不同粒径、吸附时间、pH、吸附剂用量、重金属初始浓度和温度等因素对钙质结核吸附重金属离子的影响,并确定钙质结核吸附重金属离子的最优条件。结果表明:随粒径增大,Cu~(2+),Zn~(2+)和Pb~(2+)的吸附率逐渐下降,但对Cd~(2+)无明显影响;随吸附时间、吸附剂用量和温度的增加,Cu~(2+),Zn~(2+),Cd~(2+)和Pb~(2+)的吸附率逐渐升高;随重金属离子初始浓度的增加,Cu~(2+),Zn~(2+)和Cd~(2+)的吸附率逐渐下降,而Pb~(2+)的吸附率则呈先增加后减少的趋势;随pH增大,Cd~(2+)的吸附率先陡然增加后缓慢增加,而Cu~(2+),Zn~(2+)和Pb~(2+)的吸附率先增加后减少。钙质结核对4种重金属离子的吸附能力呈Pb~(2+)Zn~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)的顺序;在粒径为0.25 mm、吸附时间为120 min、用量为0.6 g时,钙质结核对Pb~(2+),Zn~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)能达到较好的吸附,吸附率分别能达到其最大吸附率的83.33%,77.78%,73.81%和81.93%。钙质结核对Pb~(2+),Zn~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)的最优吸附pH分别为7,6,5,8,最优温度为50℃。     

重离子辐照乙酰甲喹对生物活性的影响

本文研究了重离子12 C6+、16O8+对乙酰甲喹 (MAQO)的作用。结果表明 :重离子16O8+可使其结构改变 1 4%以上。 3 82nm、2 62nm、2 40nm特征峰随其含量的下降而变低平 ,并生成多种辐射产物 ,辐照后其抗菌作用明显增强 ,而毒性基本未发生变化     

观赏狼尾草光合特性的研究

用Li-6400便携式光合分析仪测定了观赏狼尾草(Pennisetum alopecuroides L.Spreng)的光合特性。试验结果显示:狼尾草的光合日进程呈“单峰型”,无“午休”现象,最大净光合速率为21.8μmol CO2m-2s-1,出现在13:00。狼尾草的光饱和点为1200μmolm-2s-1,光补偿点为15μmolm-2s-1,表观量子效率为0.05743;CO2饱和点为600μmolmol-1,补偿点在5μmolmol-1左右,羧化效率CE=0.2349。所有数据表明该狼尾草具有典型的C4植物的特性。     

重离子注入与电离辐射作用下小麦种胚内非按期DNA合成的比较

用放射性同位素￣３Ｈ－胸腺嘧啶核苷渗入法，研究Ｆｅ￣（１＋）注入与￣（６０）Ｃｏγ射线辐照条件下，小麦种子萌发早期种胚内ＤＮＡ的合成动态，以非按期ＤＮＡ合成为标志，比较重离子束与γ射线作用下ＤＮＡ损伤、修复程度的差异。同时采用扫描电镜Ｘ射线能谱分析法（ＳＣＥ－ＥＤＡＸ）对造成这种差异的机制进行了探讨研究。研究结果表明，γ射线辐照后，种胚内存在典型的非按期ＤＮＡ合成，但在重离子注入条件下，这一现象并未表现出来。因此重离子的作用过程和诱变机理与γ射线的作用有所不同。重离子对种子的诱变是一种间接的作用，因为ＳＣＥ－ＥＤＡＸ的结果证明离子注入种子的深度为１４μｍ，并未真正到达小麦种胚内部。     

根瘤菌RAPD引物筛选及条件优化

用改良的SDS-CTAB酶裂解法提取了根瘤菌基因组DNA的模板,从100个10bp的随机引物中筛选出了16条在20个菌株上均能扩增出清晰的片段。应用L16(45)正交表研究了DNA模板、Mg2+、Taq酶d、NTPs和引物浓度对扩增迁移率重现性的影响,用这种方法建立的根瘤菌RAPD-PCR优化反应体系为:20μl体系中含2.5mg/L的DNA模板、2.00mmol/L的Mg2+、1.00U的Taq酶、0.05mmol/L dNTPs、0.35μmol/L随机引物。     

辐射敏化剂对离子注入小麦生物学效应的影响

采用中国科学院兰州近代物理研究所 2 0 0kV离子注入机产生的不同剂量Fe1+ ,对春小麦新品系 81 52 9种子进行注入并用辐射敏化剂后处理 ,研究其注入效应。结果表明 :①离子注入随注入剂量的增加染色体畸变率呈上升趋势 ;②不同辐射敏化剂后处理对萌发力、染色体畸变率影响程度不同 ;③不同辐射敏化剂对同一剂量Fe1+ 离子注入小麦的染色体畸变率影响的总趋势 :EDTA >秋水仙素 >咖啡因。     

羟基磷灰石对铅锌矿区土壤吸附Zn2+、Cd2+的影响

为探究羟基磷灰石(HAP)对矿区土壤重金属的固化效果,采用吸附试验,研究施加HAP的铅锌矿区土壤对Cd~(2+)、Zn~(2+)的动力学吸附和等温吸附效果。结果表明:土壤对Cd~(2+)、Zn~(2+)的吸附量随Cd~(2+)、Zn~(2+)初始浓度的增加而增加;在酸性条件下,其吸附量随pH上升而上升;准二级动力学方程能很好地描述两者的吸附过程,土壤吸附能力随HAP的添加量增大而增强;在Zn—Cd共存体系中,当初始浓度为20mg/L时,土壤对Zn~(2+)、Cd~(2+)的吸附无明显差异,2种金属离子竞争力度小,随着初始浓度上升,竞争明显,对Zn~(2+)的最大吸附量能达到单一体系中的79%～87%,而Cd~(2+)的最大吸附量只有单一体系中的57%～72%,Zn~(2+)的竞争力优于Cd~(2+),Zn~(2+)对Cd~(2+)吸附产生严重的抑制。综上可知,HAP能提高矿区土壤的吸附性能,在Zn、Cd污染土壤中,更能提升土壤对Zn~(2+)的吸附固持能力。     

土壤胡敏酸与铜、锌离子的络合特征及生物有效性的研究

通过田间试验研究了胡敏酸(HA)与铜、锌离子的络合特性。结果表明,施肥后土壤HA向结构复杂方向转化,HA与Cu2+、Zn2+之间的络合稳定性提高。HA-Cu2+的logk值,有机肥大于化肥;HA-Zn2+的logk值,以化肥的作用更明显。土壤HA与Cu2+或Zn2+络合,倾向于形成混合或多核络合物。施有机肥可提高HA-Cu2+或HA-Zn2+的结合强度和增加结合数量,而施化肥处理则相反。培养试验结果表明,有机肥处理的HA,玉米吸收Cu2+、Zn2+量下降,单施化肥处理下降较小;其中Cu2+吸收量受影响程度较大,而Zn2+吸收量没有那么明显。     

氮离子束注入谷子种子后代基因组的RAPD分析

本试验应用RAPD标记技术对氮离子注入和γ射线辐射谷子种子引起的后代个体基因组DNA变异进行检测并作比较。145份材料在经筛选后的10个具多态性的随机引物上扩增得到94个多态性位点,145份材料之间的平均遗传距离为0.1978。结果表明低能氮离子注入谷子种子可以引起体内基因组DNA发生突变,经氮离子束注入的后代遗传差异大于γ射线处理引起的后代遗传差异。其中剂量为2.5×1016N+/cm2的氮离子束处理引起的后代遗传差异最大,平均遗传距离为0.1920,表明离子束注入应用于谷子诱变育种可以引起较丰富的遗传变异,是一种有效的生物品种改良新技术。     

模拟计算低能重离子注入植物种子的深度

采用Monte Carlo方法,模拟计算了能量在200keV的V+注入花生种子的深度-浓度分布。核碰撞能量损失采用经典的两体碰撞理论,电子能量损失用Lindhard-Scharff公式,对理论和实验结果的差异进行了分析,结果表明理论模型建立相对合理,为研究离子束与生物体之间的相互作用提供了理论基础。     

离子注入甜菊的诱变效应研究

用７５ｋｅＶ的氮和碳离子的不同剂量注入甜菊干种子,以γ射线作对比,研究其Ｍ１生物学效应和Ｍ２突变。结果表明,离子术能诱发甜菊染色体结构的变异,染色体畸变细胞率随离子注入剂量的提高呈增加趋势。离子束对甜菊的Ｍ１损伤效应低于γ射线,而诱发的Ｍ２突变高于γ射线。碳离子诱发的染色体畸变细胞率和Ｍ２有益性状突变高于氮离子。离子注入杂交一代丰１×日原和日原×丰２的诱变效应大于济宁种和丰２。     

棕壤及其各粒级微团聚体对Cu~(2+)吸附解吸特性的研究

采用室内分析的方法,研究了棕壤及其各粒级微团聚体对Cu2+的吸附解吸作用。结果表明:棕壤与其各粒级微团聚体相比,对Cu2+的吸附能力较弱,而三级微团聚体对Cu2+的吸附能力的大小顺序为:<10μm粒级微团聚体>10~50μm粒级微团聚体>50~250μm粒级微团聚体。同时,通过NH4OAc,EDTA对Cu2+的解吸情况的研究得出,棕壤及其不同粒级微团聚体对Cu2+的吸附机制是不同的,在棕壤和各粒级微团聚体中,<10μm粒级的微团聚体对Cu2+的吸附机制以专性吸附为主,固定Cu2+的能力最强,从而能降低Cu2+的活性,不易为植物吸收,其次为10~50μm粒级微团聚体和棕壤,而50~250μm粒级微团聚体对Cu2+的吸附以静电吸附机制为主,其吸附的Cu2+可以被交换,因此固定Cu2+的能力较差。     

离子注入法获得大豆-小麦分子远缘杂种及后代的变异分析

通过能量 30keV、剂量 7× 1 0 1 6 离子 /cm2 的Ar+注入 ,将两个大豆品种的全DNA(4 0 0 μg/ml)分别导入两个小麦栽培品种皖 92 1 0和扬麦 5号。经过离子注入和大豆DNA处理的种子发育成为植株后 ,当代未表现出明显不同于受体的变异性状。经转化处理的植株成熟后 ,按株分别收获脱粒 ,并对籽粒蛋白质含量等性状进行分析 ,发现有两个单株的蛋白质含量分别达到 2 0 46 %和 2 5 35 % ,明显高于受体。说明通过离子束介导外源DNA转化技术 ,可以绕过复杂的组培过程而由成熟种子直接发育为植株 ,也可获得带有目的性状的转化后代 ,为远缘物种间遗传物质交流提供了一种简便有效的途径     

等离子体处理选育之江菌素产生菌

以之江菌素产生菌玫瑰黄链霉菌杭州亚种 93 -1 5-3 2菌株为出发菌 ,研究离子注入微生物的诱变效应。结果表明 ,各剂量N+离子注入之江菌素产生菌的总变异率达 42 4%～ 73 0 % ,其中正变异率为 5 8%～ 3 8 2 %。通过 9批诱变实验 ,筛选到 1株高产菌株 97 49,效价比出发菌株提高 4倍多。通过 5代传代 ,产素性能能稳定遗传 ,并通过了 40 0L发酵罐中试 ,表明离子注入处理是一种有潜力的微生物诱变育种新方法。     

胨冻样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus YNUCC0001)絮凝剂生产、絮凝特性及其系统发育学分析

对BacillusmucilaginosusYNUCC000116SrDNA的1481bp片段与GenBank中最相似的16个分类单位进行了比较。UPGMA,NJ,ME和MP方法构建的系统发育树显示B.mucilaginosusYNUCC0001与B.mucilaginosusHSCC1605T、B.mucilaginosus1480D及Paenibacillussp.NBT形成一个单系群分支。在50L全自动发酵罐中30℃发酵52h后,菌株YNUCC0001产生的胞外生物多聚絮凝剂(EBF)达到最大产率(粘度:3420C.P.)。在pH4.0、用量为0.25mlL-1的条件下,这种EBF对高岭土悬浊液的絮凝活性最大(99.8%);121℃高压灭菌60min后絮凝活性维持在98.6%。Hg2+,Ca2+,Mg2+,K+,Zn2+对其絮凝活性有促进作用,而Fe3+、Al3+、EDTA和Cu2+则有强烈抑制。