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离子束次级辐射对春麦的诱变效应

李兴林 , 卫增泉 , 李文建 , 颉红梅 , 周光明 , 王菊芳 , 郝冀芳 , 温小琼 , 党秉荣 , 李强 , 袁世斌 , 冯岩

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.02.012

利用中能重离子束辐照生物靶材料时产生的中子、γ射线和次级碎片等次级辐射对春麦种子进行辐照，然后通过田间试验和实验室的分析测定，得到了M1代植株的变化. （1)在生物学性状中，穗粒数、小穗数、千粒重、穗粒重、小穗密度和有效分蘖数变异率较大; （2)除SOD活性外， POD活性、 CAT活性、 MDA含量和蛋白质含量的变异率也较大; （3)休眠种子和萌发种子辐照M1代在生物学性状的变化上存在很大的差异; （4)两个春麦材料的辐射敏感性差异明显. 由此表明，兰州重离子加速器辐照终端在进行生物学实验时产生的次级辐射是可能利用的诱变源.

关键词: 次级辐射 , 春麦 , 生物学性状 , 抗氧化酶活性

重离子束定点诱变育种初探

周光明 , 李强 , 郝冀方 , 颉红梅 , 王浩瀚 , 王菊芳 , 卫增泉 , 刘秦 , 李文建

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.03.010

介绍了在兰州重离子加速器上采用75 MeV/u 16O8+ 离子进行了贯穿与定点注入的实验, 以及不同注入部位的种子在实验室萌发的根尖细胞染色体的微核率和畸变率与大田培育结果随剂量的变化情况. 经过3年5代(南繁加代)的系统选育, 筛选出增产、矮杆、抗(锈)病、抗干热风和早熟等9个稳定突变系.

关键词: 重离子 , 离子注入 , 离子贯穿 , 定点诱变 , 小麦

重离子辐射哺乳动物细胞敏感性的分子机理

李文建 , 周光明 , 卫增泉 , 王菊芳 , 李强 , 党秉荣 , 颉红梅

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.01.008

研究了用传能线密度125.5 keV/μm的 12C6+ 辐照小鼠黑色素瘤、中国仓鼠肺、人的宫颈癌、人的肝癌细胞的敏感性以及DNA双链断裂和DNA双链断裂片段分布,结果表明细胞敏感性与DNA双链断裂之间没有一致的关系,提出了细胞辐射敏感性的一种可能的分子机理,即DNA序列敏感性位点协同DNA双链断裂互补性机理. 由此解释了4种细胞系的不同敏感性问题.

关键词: 重离子 , 哺乳动物细胞 , 辐射敏感性 , 分子机理

重离子注入生物和药物分子的质量沉积研究技术

袁世斌 , 卫增泉

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.01.011

介绍了我国在重离子束生物学这门新兴交叉学科领域已经取得的一系列领先成果,首次提出了重离子束生物效应系能量沉积、质量沉积、电荷交换和动量传递四者综合作用的结果.过去的研究已初步证实了重离子注入生物和药物小分子所引起的质量沉积过程,并在此基础上开展了重离子注入生物和药物分子改性的研究.将来可先应用稳定性和放射性重离子束注入生物和药物分子,然后用X射线衍射、电子显微镜放射自显影和图像处理等技术对重离子注入质量沉积开展进一步的研究.

关键词: 重离子束 , 生物效应 , 质量沉积

重离子束适形放射治疗技术

李强 , 卫增泉 , 李文建 , 温小琼 , 党秉荣

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.02.009

重离子束适形放射治疗技术主要包括束流配送系统和治疗计划系统等. 前者是实现重离子束适形放射治疗的硬件设施, 后者为适形治疗的软件支撑系统, 两者缺一不可. 鉴于重离子束与物质相互作用在物理学及生物学效应上表现出的特殊性, 重离子束治癌中特别引入了面向生物学效应的适形治疗和束流的正电子断层在线监控技术.

关键词: 重离子束 , 适形放射治疗 , 束流配送 , 治疗计划 , 生物效应

重离子治癌的磁扫描照射野形成法

温小琼 , 李强 , 李文建 , 卫增泉

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.03.011

在论述重离子治癌照射的基本思想及其特点的基础上, 着重对磁扫描照射野形成的两种技术路线--点扫描和栅扫描的优缺点进行了分析阐述. 初步给出了HIRFL上的重离子治癌终端磁扫描相关参数.

关键词: 重离子治癌 , 照射野均匀度 , 点扫描 , 栅扫描

DNA双链断裂产额的新算法

周光明 , 李文建 , 高清祥 , 卫增泉

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.01.010

DNA双链断裂(DSB)的定量分析是高传能线密度辐射生物学效应机理研究的重要手段. 从实际应用出发,推导了一个新的计算公式--平均分子量法. 该法不探究DSB片段的具体分布模式,实际操作中却又包含了片段的含量和分布; 而且形式简单、操作简便,尤其适合于荧光扫描数据.

关键词: DNA双链断裂 , 高传能线密度辐照 , 生物学效应 , 计算方法

HIRFL辐照终端照射野均匀度与离子通量的关系

李强 , 颉红梅 , 李文建 , 党秉荣 , 马秋峰 , 卫增泉

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.01.009

采用固体核径迹探测器聚碳酸脂膜,测定了兰州重离子研究装置提供的55 MeV/u 40Ar和80 MeV/u 20Ne离子束经辐照终端束流均匀化扫描装置后照射野均匀度与离子通量之间的关系. 结果表明: 对于40Ar和 20Ne离子束,离子通量小于1×106和2×107 ions/cm2时,横向照射野均匀度缓慢增加; 当离子通量分别介于1×106-1×107和2×107-1×108 ions/cm2时,40Ar和20Ne离子束照射野均匀度逐渐增加; 离子通量达到1×107和1×108 ions/cm2时,40Ar和20Ne离子束照射野均匀度分别约为58%和61%. 从而说明,辐照终端束流扫描装置对束流的均匀化程度目前并不能满足辐照生物效应、辐射育种和重离子治癌等研究工作的需要,须对其性能做进一步的提高.

关键词: 重离子束 , 照射野均匀度 , 离子通量 , 束流扫描装置

重离子束在诱变育种和分子改造中的应用

卫增泉 , 颉红梅 , 梁剑平 , 袁世斌 , 冯岩 , 谢忠奎

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.01.007

重离子束具有与中性辐射X,γ和中子不同的特性,利用这些特性开展它在生物学领域内的应用和基础研究具有重要的理论和实际意义. 简要阐述了这种应用的理论基础,以及多年来实践的一些工作与取得的结果.

关键词: 重离子束 , 诱变育种 , 分子改造 , 应用

低能离子注入小麦种子胚内的射程分布

卫增泉 , 袁世斌 , 颉红梅 , 赵力民 , 毛淑红

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.03.010

采用110 keV 56Fe1+离子束垂直注入小麦种胚后, 将小麦沿腹面的纵沟掰开, 形成剖面, 将剖面水平朝上粘贴在金属铜托上, 用扫描电镜在剖面上从胚表面向纵深进行点分析, 测定不同深度上由Fe元素激发出的特征X射线强度, 由此得到了该种离子注入小麦胚内的最大射程约5 μm, 最可几射程为0.935 μm. 并对这种低能离子注入作物种子能诱发突变的机理进行了详细讨论.

关键词: 低能离子注入 , 小麦 , 胚 , X射线能谱分析 , 射程分布

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