水稻转座子对低能离子束辐照反应研究

用不同注量的低能N+离子束辐照水稻种子并培养发芽,根据培养7 d时发芽率、苗高和根长的结果,将辐照后的材料分为非生长抑制组(NGI)和生长抑制组(GI).为探讨水稻应答N+离子束辐照过程中转座子的转录强度,用RNA-seq技术对对照组、NGI组和GI组培养3 d的水稻芽体总RNA进行高通量转录组测序,根据水稻基因组比对、表达量的分析及基因功能注释的结果显示:共检测到水稻转录本36 382种,其中3组样品中检测到1 655种TEs有表达,对照、NGI、GI组样品中表达的TEs种类分别为972,818,1 271.由此可知生长抑制的样品中表达的转座因子最多(比对照多299种),说明一定剂量的低能离子束辐照能够促进转座子的转录,增强转座潜能,增加染色体结构改变的可能性,这可能是低能离子束诱变植物的机制之一.     

低能C离子注入对白芝麻生物学效应影响的研究

经低能C离子注入处理的白芝麻(SesamumindicumL.)种子,在田间进行了栽培实验,结果发现:种子注入不同注量的C离子,对其生长发育期的生物学效应有不同的影响,C离子注量为1×1011,1×1012,1×1015,5×1015,1×1016,5×1016cm-2的6个注量组的白芝麻植株的株高、叶数、茎粗及叶片面积均优于对照组,而且比对照组早进入花期,早结实,单株产量也有一定提高,特别是5×1015cm-2注量组为最优;但经较高的C离子注量(1×1017cm-2)处理后,对白芝麻种子的萌发率和生长势则有较大的抑制作用.该研究结果为应用离子注入技术对芝麻品种的改良提供了有价值的依据.     

菌落PCR方法筛选低能离子束辐射引起的IS插入突变

建立一种基于单拷贝基因的菌落PCR方法,筛选低能离子束辐射下IS因子插入引起的大肠杆菌lacI基因突变.PCR的优化结果显示,DMSO是一种合适的添加剂,而细胞的裂解方法和过程在菌落PCR中有比较关键的作用.经过测定,该方法的菌落PCR最低菌浓度约为1×105个菌.0.8%琼脂糖凝胶电泳结果显示,96个突变子的菌落PCR的成功率为95%以上.测序结果表明:两个由IS因子插入引起的突变被成功筛选.     

水稻产量基因网络的初步研究

产量是作物育种的首要目标。采用多个品种、多个对照品种对其蛋白质组学进行了解析,iTRAQ分析表明,水稻叶片和幼穗中有数万个功能蛋白表达,按照表达强度和产量的关联程度,鉴定了33个对产量有重要贡献的蛋白质,其中淀粉合成酶、种子储藏蛋白是产量构成的重要成分,采用酶活性、产量形成对糖苷合成酶及其基因调控网络进行了验证,对重要农艺性状基因克隆、基因网络重构等进行了讨论。     

基因调控网络研究进展

基因调控网络是一种连续而复杂多变的动态网络系统,是细胞内各种信号因子之间相互作用关系的整体表现.近些年来,很多物种全基因组测序的完成、高通量实验技术的发展以及高性能分子生物学工具的应用,使得构建一个复杂和相对完整的基因调控网络成为可能,从而使绘制整个活细胞内各种基因表达的调控网络成为当前研究的热点.作为系统生物学的核心领域,构建和分析基因调控网络将有利于我们更系统地剖析细胞的功能,更深刻地洞见生命的本质.综述关于基因调控网络研究的基本原理和方法,为今后进行更深入的研究和探讨打下良好的基础.     

低能离子在生物样品中的射程及生物效应机理的研究

以100keV Fe~+注入小麦和云豆样品,观测了样品中的RBS谱,并以蒙特卡洛方法在理论上计算了Fe~+在小麦和云豆中的射程.对理论和实验结果作了比较.对低能离子引起生物效应的机理作了讨论.     

利用超低能离子束处理小麦种子及其增产效应的研究

小麦是我国的主要粮食作物之一 ,在我国人口众多 ,耕地面积有限的情况下 ,提高小麦单产是急切需要解决的问题 .要提高小麦产量 ,一方面可更新品种 ,另一方面也可对现有品种进行预处理 .传统育种技术获得一个新品种所需周期长 ,增产效益有限 (仅 5%左右 ) .要进一步提高产量 ,新的育种技术和种子预处理技术的研究势在必行 .离子束技术用于作物育种和种子的预处理具有十分诱人的前景 .我国科学工作者在这方面已做了不少的工作 ,并取得了一定的成绩[1～3] .但目前国内外有关利用离子束处理植物种子提高产量的报道较少 ,且对种子处理基本上均使…     

重离子束辐照分子改性的研究动态

重离子束生物学研究始于20世纪60年代,至今已经成为一门重要的交叉学科.与其他辐射相比,重离子束具有许多独特的优势,特别是它不仅有能量沉积效应,还有质量沉积效应,这使其更适于分子改性研究.重离子束分子改性可应用于新药及其先导化合物的研制、基因工程、蛋白质工程和太空放射生物学等研究领域.对研究动态进行了回顾和展望.     

脂肪型和瘦肉型猪肌肉生长和脂肪沉积相关基因的差异表达分析和调控网络构建

骨骼肌细胞和脂肪细胞在生长发育过程中受到的微效多基因间的互作调控机制是决定猪胴体和肉质等相关数量性状的分子基础．利用包含140个与猪肌肉生长和脂肪沉积密切相关基因的Oligo功能分类芯片检测了脂肪型的太湖猪和瘦肉型的长白猪在初生及生后5月龄间背最长肌中这些基因的动态表达变化,发现长白猪分别有18和22个基因,太湖猪分别有3和7个基因在月龄间的表达差异达极显著（P〈0．01）和显著水平（P〈0．05）．聚类结果显示先降后升、逐渐上升和逐渐下降、逐渐上升分别是长白猪和太湖猪在初生至5月龄间最具代表性的基因表达模式（P〈0．01）,其中正调控肌纤维生长和脂肪酸合成的基因主要表现为逐渐上调,而抑制细胞增殖和正调控脂肪酸口氧化的基因则主要表现为逐渐下降．基于动态Bayes模型构建的基因调控网络从一定程度上揭示了两品种在肌肉生长和脂肪沉积等生理生化活动方面的明显差异,可从中挖掘相关性状潜在的关键特征基因．此外,对5个差异表达基因的荧光定量RT—PCR验证显示两种检测方法所获结果的相关系数平均高达0．876±0．095．以上结果筛选出了对于猪胴体和肉质性状可能具有重要影响和具有深入研究价值的基因,为阐明肌肉生长和脂肪沉积的分子互作机制奠定了基础。     

基于熵互信息理论的基因调控网络的研究

将熵互信息理论应用到布尔基因调控网络中,并推导出了多个基因决定某个或多个基因的表达值的逻辑规则,根据得到的逻辑规则建立了基因逻辑电路网络,根据该网络和逻辑电路网络分析方法又建立了基因调控网络动态转换图,从而揭示了基因之问的调控关系。     

离子束生物技术改良同源四倍体水稻的设想

利用离子束注入技术对同源四倍体水稻进行遗传改良，有可能为进一步利用水稻强大的杂种优势效应和深入研究水稻无融合生殖现象寻找到新的突破口。对同源四倍体水稻进行遗传改良的技术思路是，瞄准2个总体目标(挖掘水稻的产量潜力和简化水稻杂种优势利用的确定)；采用3种有效技术(离子束生物技术、组织培养技术和多倍体诱导技术)；确定4个研究方向(直接利用同源四倍体水稻的增产潜力、利用同源四倍体水稻的强大杂种优势效应、固定其杂种优势效应和深入研究同源四倍体水稻的生殖发育特性)；达到5个预期目标(探索物种形成的途径、研究生物学特性、寻找遗传变异规律、挖掘潜在利用价值、建立新的育种技术体系)。     

低能量氩离子束轰击改善双极型晶体管的噪声特性

在完成超高频小功率晶体管的芯片和上部铝电极的制备工艺后，采用低能量氩离子束轰击芯片背面，能有效地降低其高频及低频噪声系数、提高其特征频率和电流放大系数。实验结果表明，晶体管低频噪声系数的下降与硅-二氧化硅界面的界面态密度的减小有关，而其高频噪声系数的下降是特征频率和电流放大系数增加的结果。     

离子注入水稻细胞学效应研究

以水稻品种紫粳二倍体和四倍体为实验材料,以低能氮离子束为诱变源,研究了离子束诱变对水稻根尖细胞染色体的影响.结果发现,低能离子束注入引起了水稻根尖分生区细胞有丝分裂异常,出现许多染色体畸变类型,包括后期染色体桥、落后染色体、染色体断片、中期染色体单价体等.染色体畸变率并不是随着剂量的增加呈现直线上升的趋势,而是有一定的...     

用基因枪法将AGP基因导入水稻的初步研究

以水稻成熟种子的愈伤组织为受体，采用基因枪法将AGP基因导入水稻细胞，通过组织培养和抗性筛选，得到了转基因植株，转基因植株总DNA的PCR分析初步表明，目的基因已整合到水稻的基因组中。     

Studies of Improving the Frequency of Indica Rice Transformation by Biolistic Bombardment

In order to improve the frequency of indica rice transformation by biolistic bombardment,suitable culture conditions for embryonic calli,an optimal selection scheme for resistant calli and seedling,and optimum bombardment parameters a investigated by using 14 commercially important indica rice cultivars.The main results show that the CC medium with 36g/L mannitol is a scheme subculture medium in which the browning of indica rice calli can be mitigated significantly;The concentration of 30-40mg/L Hyg or 150-200mg/L G418 or 10-20mg/L Basta is suitable for selection of resistant calli;The transformation parameters of 100μg gold powder absorbing 0.2μg DNA per shot and 900 psi helium pressure and 6 cm bombardment distance and bombarded twice for each plate give the best result;Keeping the target calli on osmotic medium containing 60g/L mannitol from 12-24h before bombardment to 24-48h after it can increase the efficiencies of transformation.Furthermore,some transgenic indica rice plants are obtained using this optimized transformation system.     

聚焦离子束无掩膜注入单晶硅离子浓度深度分布的研究

随着聚焦离子束(focusedion beam,FIB)无掩膜微细加工能力的迅速发展,结合精确定位能力,FIB已成为新型且出色的纳米制造工具.对FIB无掩膜注入单晶硅衬底的注入效果与离子束流、注入剂量的关系进行研究发现,以固定能量注入的离子,当注入剂量恒定,离子浓度随深度的分布与离子束流大小无关;当离子束流恒定,注入离子的表面浓度随注入剂量的增加而增加,但是由于FIB注入的同时会刻蚀材料表面,注入剂量达到饱和值后,会造成材料一定程度的减薄.     

电子束在放射性核束物理研究中的应用

利用电子束与重离子冷却储存环中的放射性核束相互作用,包括电子的弹性散射、非弹性散射以及电子散射引起的核反应,可以对不稳定核的结构和性质进行有效的研究．文中对进行这些研究的物理意义、所需电子束亮度以及设备进行了描述和粗略地估计．     

重离子束辐射诱变技术在植物育种中的应用

重离子束辐射是一种新兴的辐射诱变技术,因其操作简单、突变率高、突变谱广等特点,已受到作物育种工作者的广泛关注。常用的重离子源有C、N、Ne等,不同植物物种、不同部位以及发育阶段对重离子束的敏感性不一。通过结合植物组织培养、基因工程等技术,国内外已对多种植物开展重离子束辐射育种的研究,获得一系列新种质和新品种。本文简要介绍重离子束辐射诱变的基本原理、相应的生物学效应以及在作物育种中的研究进展。     

液态金属离子源与聚焦离子束的研制进展

为了适应大规模集成器件制作工艺发展的需要，开展了液态金属离子源（ＬＭＩＳ）和聚 焦离子束（ＮＢ）的研究。研制成针型、同轴针型与毛细管型的镓与金ＬＭＩＳ，Ａｕ－Ｓｉ、Ａｕ－ Ｓｉ－Ｂｅ与 Ｐｄ－Ｎｉ－Ｓｉ－Ｂｅ－Ｂ三种共晶合金型 ＬＭＩＳ：研究了带有控制栅极的 ＬＭＩＳ的控 制性能；编制了计算聚焦离子枪所需的程序；制成三种型式的聚焦离子枪并获得０．１μｍ 直径的聚焦离子束；制成扫描离子显微镜（ＳＩＭ）；初步开展了刻蚀试验。     

中子管离子束系统

对国内研制使用的测井中子管离子束系统作了理论分析，并讨论了与此有关的中子管性能。