离子束生物工程与植物改良

离子束生物工程学是一门首先兴起于中国的生物物理交叉新学科。1986年,中国科学院等离子体所余增亮研究员发现,离子注入对生物具有诱变效应,井成功地将之应用于诱变育种。从此,离子注入就作为一种新的诱变源和生物改良方法被应用,随之而来的便是离子束生物工程学的迅猛发展。离子束生物工程学从诞生至今的十余年中,已在生物诱变育种、植物转基因、生命起源和进化以及环境辐射与人类健康等方面的研究取得了一些重要的阶段性成果,特别是     

猕猴桃种子高能碳离子束辐射诱变育种适宜剂量的研究

为筛选出猕猴桃种子高能碳离子束辐射诱变育种的最佳辐射剂量,本研究以3个猕猴桃品种(‘东红’、‘红阳’、‘金艳’)干种子为材料,进行80 MeV/u高能碳离子束辐射处理,辐射剂量分别为0 (CK)、50 Gy、100 Gy、200 Gy和400 Gy,比较不同辐射剂量对3种猕猴桃种子出苗的影响。结果显示,随着辐射剂量的增加,种子的出苗时间逐渐推迟。3个猕猴桃品种种子的出苗率存在显著差异,‘东红’猕猴桃种子在较低剂量(50 Gy)辐射处理下的出苗率未出现显著下降,而‘红阳’和‘金艳’猕猴桃种子的出苗率随辐射剂量的增大逐渐降低。高能碳离子束辐射剂量与猕猴桃种子的出苗率呈极显著的负相关关系。根据线性回归方程及幼苗初期生长状况建议猕猴桃种子高能碳离子辐射诱变育种的最佳剂量为40～100 Gy。本研究结果可为猕猴桃种子的辐射诱变育种适宜剂量的确定提供依据。     

投资辐射育种技术解决全球粮食问题

国际原子能机构（IAEA）日前号召各国大力投资辐射诱导作物育种技术，认为该技术能帮助全社会解决成千上万人挨饿问题。IAEA科学家采用辐射技术获得了改良的高产作物，这些作物能够适应干旱和洪涝等恶劣的气候条件，或者能抗拒某些疾病和害虫。作物诱变育种技术从20世纪20年代就开始使用，它不仅安全、有效，而且成本低。     

辐射诱变突变体鉴定技术

辐射诱变育种经过几十年的研究,在方法技术、诱变手段、突变体筛选等方面取得较大进步,已成为种质资源创新、挖掘新基因和培育新品种的一个重要途径。本文简要介绍了植物辐射诱变育种技术的发展情况,总结了辐射诱变育种中诱变剂量、突变体类型及主要的突变体选择方法,并对比了各种突变体选择方法的优缺点,以期为提高植物诱变育种的效率提供参考。     

辐射诱变改良作物的综合技术及应用

本文阐述了我国利用辐射诱变改良作物的主要成就。以提高诱变效率为中心,研究提出辐射诱变改良作物的综合技术,并应用于育种。探讨了辐射创造作物种质的新途径,拓宽了辐射诱变的应用范围。     

木兰属植物育种研究进展

从诱变育种、系统育种、杂交育种等方面总结了木兰属植物的育种技术,对国内外木兰属植物的育种进、展、育种成果、育种资源进行了综述,并对木兰属植物今后的育种发展前景进行了展望。     

中子和电子束辐照对水稻等农作物育种的影响

本文主要叙述了用１４ ＭｅＶ快中子、０．０２５ ｅＶ热中子和１．５ ＭｅＶ 电子束对水稻、小麦和油菜作物,分别以多种不同的辐射剂量进行辐射育种试验,得到了这些作物在不同射线作用下的致死剂量和半致死剂量,并从辐射诱变中选育出有实用价值的一些新品系、新材料     

激光在作物遗传育种中的运用

本文综述了激光在作物遗传育种中的发展和成就,激光的种类、剂量及辐照处理方式对作物遗传育种的影响;以及从个体、细胞和分子水平研究激光诱变遗传变异的进展。     

花药培养与多种技术结合选育小麦优良新品种（系）

本文通过对小麦杂交育种、诱变充种、突变育种,花培育种和基因工程育种等不同育种技术的综合比较研究认为：花药培养技术具有快速稳定变异材料的作用,与其它育种技术结合运用效果更好,特别是与小麦远缘杂交育种结合,效果更为明显。     

离子注入在生物和农业上的应用研究

本文报告了几年来在离子束与生物体相互作用研究中所做的工作，包括机理研究和应用研究，文中具体叙述了实验过程，并充分说明了离子束对改变种子细胞的生理特性是有效的，为离子束诱变育种的研究提供了有益的探讨。     

Recent progress in molecule modification with heavy ion beam irradiation

The research into heavy ion beam biology started in the 1960s, and so far it has become an important interdisciplinary study. Heavy ion beam is more suitable for molecule modification than other sorts of radiation, for it has many superiorities such as the energy transfer effect and the mass deposition effect. Molecule modification with heavy ion beam irradiation can be applied to developing new medicines and their precursors, genetic engineering, protein engi neering, outer space radiobiology, etc. Retrospect and prospect of the research and development of molecule modifica tion with heavy ion beam irradiation are given.     

分子标记及其在作物育种上的应用

分子标记是随着遗传学的发展而诞生的一种基于DNA多态性的遗传标记.主要综述了几种分子标记的基本原理及其在作物育种上的应用,实践证明,分子标记技术为作物育种提供了一种新的研究手段,必将在作物育种领域开拓广阔的应用前景.     

氮离子注入纤维素酶产生菌的诱变效应研究

作为一种新型的生物诱变手段,离子注入技术以其独特的诱变机理和显著的生物学效应受到关注,被广泛地应用于植物、微生物育种和转基因.本文应用低能离子注入技术对纤维素酶产生菌里氏木霉(Trichoderma reesei)进行诱变选育,研究低能N+注入对其存活率、菌体总抗氧化能力(T-AOC)、蛋白质含量以及产酶能力的影响.结果表明,低能N+注入对T.reesei的诱变效应显著,T.reesei经N+离子注入后存活率曲线呈现"双马鞍型",而菌体注量-总抗氧化能力曲线与注量-存活率曲线呈现一致的变化趋势.由此推测,离子注入微生物所诱导的总抗氧化能力的强弱变化很有可能决定微生物的存活情况.在注入剂量为250×1014N+/cm2的条件下得到突变幅度提高最多的菌株,CMCA活力较对照增加了24.3%.     

离子束诱变中Bacillus fordii MH602菌体保护剂的研究

离子束诱变过程中,菌体细胞较长时间处于干燥、营养贫瘠的条件下,死亡率高,本研究比较了在干燥、营养贫瘠条件下,多种寡糖对对数生长期的嗜热海因酶产生菌Bacillus fordii MH602菌体细胞的保护作用．海藻糖效果显著,其最佳保护剂量为2％;同时证明海藻糖的保护作用没有对离子注入效应产生负面影响;首次报道了在离子束诱变技术中采用海藻糖作为保护剂提高突变率和诱变效果．相关结论对于抗干燥性能较差的微生物采用离子束诱变技术进行菌种选育具有实际指导作用．     

激光诱变生物效应参数的选择

据对沙田柚,湛江红橙及胡子鲶鱼进行多年激光诱育种的研究实际出发,结合有关研究报道,从激光束参数,诱变对象参数,诱变效果参数等三方面阐述激光诱变生物效应 在数的选择。     

Biological Effects on Fruit Fly by N+ ion Beam Implantation

Mutation induced by low energy ion beam implantation has beenapplied widely both in plants and microbes. However, due to the vacuum limitation, such ion implantation into animals was never studied except for silkworm. In this study, Pupae of fruit fly were irradiated with different dosage N+ ions at energy 20 KeV to study the biological effect of ion beam on animal. The results showed a saddle-like curve exists between incubate rate and dosage. Damage of pupae by ion beam implantation was observed using scanning electron microscope. Some individuals with incomplete wing were obtained after implantation but no similar character was observed in their offspring. Furthermore, about 5.47% mutants with wide variation appeared in M1 generation. Therefore, ion beam implantation could be widely used for mutation breeding.     

植物体细胞无性系变异育种

体细胞无性系变异是继花粉和花药培养之后的又一种实用化的细胞工程育种新方法，体细胞无性系变异是植物组织培养过程中出现的普遍现象，并且绝大多数变异可以遗传，在再生植株中能够找到在常规诱变育种和杂交育种中所观察到的各种变异或重组类型，80年代以来，我国在作物无性系变异育种方面取得了令人鼓舞的进展，已培育出了一大批优良新品种，本文着重阐述了植物体细胞无性系变异育种的概念和特点，引起无性系变异的遗传基础，无性系变异突变体的筛选和鉴定方法，并对目前体在植物体细胞无性系变异育种中存在的主要问题进行了讨论。     

经济全球化条件下的猪种遗传改良及可持续发展

我国作为世界上第一养猪大国，种猪质量却长期落后于养猪业发达国家，优良种猪长期依赖进口。综合分析了国际上猪育种的最机关报发展趋势，探讨了制约我国猪育种的主要因素，并针对目前国内种猪遗传评估的现状，提出了未来我国猪育种的基本策略和措施，以应对经济全球一体化对我国养猪业的强烈冲击。     

2017年中国农业科学热点回眸

 2017年,中国农业科学领域取得进一步发展,在作物分子育种、种质资源、植物保护与病虫害防治、动物遗传育种、畜禽疾病防治、园艺科学、分子生物技术、耕作栽培与农业机械化、农产品加工及储藏、农业环境与可持续发展等领域,涌现了一大批新成果和新技术,科技创新能力显著提高,农业科技成果转化逐步加快。本文对2017年中国在水稻分子设计育种、国家级小麦太谷核不育基因克隆、牛羊等畜禽育种、口蹄疫和禽流感等疾病防治、番茄风味解析、遗传转化和DNA测序技术、机械化种植管理和加工、马铃薯加工技术等领域取得的重要成果做一简要盘点。     

植物染色体易位研究进展

本文从染色体易位的发现开始,综述了国内外学者对植物染色体易位的研究进展。主要叙述了应用易位原理来进行育种研究以及其所取得的成果,从而说明易位不仅是一种染色体畸变现象,而且可作为一种研究手段,在对遗传学理论、生物进化、诱变育种等研究中都具有重要的价值。