离子束应用技术研究取得突破

由中科院等离子体所承担的“十五”国家科技攻关项目“离子束应用技术研究”．在合肥顺利通过验收。该项目下多项课题的自主创新取得新突破。     

植物叶面铺展剂的复配规律Ⅰ.SDS和TX100混合水溶液体相及表面层相互作用行为

2种典型固体表面铺展剂SDS和TX100混合水溶液,无论在其表面层或在混合胶团中两组分之间均存在一定程度的相互作用,使得以廉价的SDS为主的溶液中加入少许TX100组成的复配体系表面活性提高,在植物叶面上的润湿性能改善,并从理论上计算了其相互作用参数,初步解释了实验现象,上述结果不仅对指导优良植物叶面铺展剂配方具有指导意义,也预示了潜在的实用价值.     

低能离子注入后小麦苗期损伤效应研究

以鉴54、豫农118及豫麦18号为材料,研究了不同剂量率、剂量离子注入对小麦幼苗生长的影响。结果表明,随着剂量率和剂量的增加小麦幼苗损伤程度逐渐加剧,具体表现在苗高降低、第一叶长变短。剂量率间差异显著,品种间有辐射敏感性差异。另外苗期还发现了一些变异,主要表现为主叶脉失绿和形态畸形。离子束诱变的合适剂量在6×1017ions/cm2以上。     

低能Ar+注入樱桃萝卜点点红种子后的生物学效应

选取樱桃萝卜点点红为材料,对低能Ar+离子注入其干种子后的生物学效应进行了研究。考察了其发芽率、成活率与低能Ar+注入剂量的关系,对低能Ar+注入点点红种子后其过氧化物酶(POD)的活性进行了测定,并对POD酶谱及酯酶(Est)同工酶酶谱进行分析。研究结果表明,不同剂量的低能Ar+注入都会引起种子发芽率、成活率及不同阶段的生长和发育产生变异;在1×1017Ar+/cm2与3×1017Ar+/cm2剂量之间点点红种子的发芽率随注入剂量的增加呈现出“马鞍型”曲线的变化趋势;成活率的变化规律与发芽率的变化规律基本一致;低剂量注入时,其POD活性随剂量的增加而升高;高剂量注入时,其POD活性随剂量的增加而降低。同工酶图谱中,POD在2.5×1017Ar+/cm2和3.0×1017Ar+/cm2增加一条酶带,且1.5×1017Ar+/cm2和3.0×1017Ar+/cm2高剂量注入时有缺失现象;酯酶(Est)在1.5×1017Ar+/cm2和3.0×1017Ar+/cm2剂量注入时酶带数增加,且变深。     

离子注入水稻种子萌发过程中的自由基和SOD酶研究

用能量30Kw_1剂量6×10~(16)N~ /cm~2的氮离子束辐照水稻早籼品种广陆矮4号,用ESR波谱术和氮蓝四唑(NBT)还原法测定水稻种子萌发过程中的自由基和SOD酶的变化.在室温和低温下测定离子注入水稻干种子的ESR谱,结果表明:辐照后的水稻干种子有较高的自由基产额;低温测定ESR波谱显现出二条谱峰,这为糖和蛋白质在电离辐射作用下产生的特征峰.种子萌发过程中的自由基变化是在种子吸水8小时时自由基浓度锐减,16小时降至最低点;自由基清除酶之一SOD酶,随着吸水时间的增加,酶活性逐渐增加,SOD酶的清除作用主要表现在生物体内源自由基的清除.最后生物体内自由基和SOD酶形成动态平衡.     

低能离子注入麻黄种子生物效应初步研究

本文初步研究了离子束注入麻黄种子后的当代生物效应 ,研究表明 :离子注入对麻黄种子的生长起良好的生物效应。注入剂量为 4× 1 0 1 6 N+ / cm2 时 ,伊吾蓝麻黄种子发芽率最高为 76 % ,相对空白增长 4 3.4 % ;在注入剂量为 4× 1 0 1 6 N+ / cm2 ,伊吾蓝麻黄种子的发芽 3天时呼吸速率达 1 .1 4 0 mg/ g· h。这也表明发芽率高的剂量下 ,种子的呼吸速率增加 ,注入剂量为 1 2× 1 0 1 6 N+ / cm2 ,伊吾蓝麻黄种子的盆栽出土率最大为 2 2 .7%。 4× 1 0 1 6 N+ / cm2 剂量离子注入和硕蓝麻黄种子时 ,其盆栽出土率最大为 4 2 .3% ,比对照增加了 6 4 %。     

N+离子注入对不同小麦品种同工酶的影响

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,研究了培养4 d的小麦种子(周16、豫麦49号)离子注入前后,根和幼叶中POD同工酶的变化。结果表明:离子注入可引起不同的小麦品种、同一品种的不同器官POD同工酶的酶带与酶活性的不同变化。对周16来讲,离子注入对根的影响比较显著;对于豫麦49号而言,离子注入对根和幼叶都有影响,但对幼叶的影响稍大一些。     

离子束注入硅酸盐细菌诱变选育研究

硅酸盐细菌能分解铝硅酸盐类矿物中的钾、磷、硅等元素,直接供植物生长利用。采用低能N离子束注入技术对硅酸盐细菌进行诱变,然后经有氮培养基初筛、缺钾培养基复筛,获得解钾能力强的硅酸盐细菌S-05突变株,扫描电镜观察菌株的形态。进行盆栽试验,研究S-05菌株对水稻根际土壤速效钾含量的影响。结果发现,发酵液50倍稀释处理组速效钾含量最高,比原菌株处理组(CK1)和空白对照组(CK2)分别提高55.79%和260.84%。     

离子注入在高粱育种上的应用研究初报

以 30keV氮离子辐射高粱种子 ,M1成苗率有所降低。M1出现不同类型变异 ,变异率为6 .8%。变异性状在M3 趋于稳定。从稳定株系中选出一批变异材料 ,同时选出高频率无融合生殖系N+ SSA - 1。自主结实率比CK(SSA - 1)提高 87.8%。     

离子束介导大豆DNA对小麦蛋白质含量的影响

通过离子束注入和大豆DNA浸泡 2种手段处理小麦种子 ,测定F1 代小麦蛋白质含量的变化。结果表明 :离子束注入导入大豆DNA后可引起小麦蛋白质含量的改变 ,处理后的小麦蛋白质含量随离子束剂量的加大和供体蛋白质含量的增加而增加