离子束诱变

加速器、重离子束及其应用-近代物理研究所

核物理实验
裂变现象的发开始超（铀）重热核物质性质(状态方程)，现及应用元素合成素105—118合成
人工合成放射新反应机制(深超形变核(预言核形状的多样性) 性核素部非弹，大质量奇异核结构—晕结构，新的衰变模转移)高自旋式
107号同位素264,265,266Bh的合成
宇宙射线的来源： • 银河宇宙射线－数百MeV-GeV高能质子α粒子少量重离子； • 太阳宇宙射线－数百MeV高能质子； • 范· 阿伦辐射带－数MeV的质子
辐射对航天器的危害 • 充放电效应 • 总剂量效应 • 单粒子效应－翻转，锁定，烧毁
高能离子
宇航元器件单粒子效应试验基地
近物所已与几十家航天单位、半导体厂家、相关研究所和高校开展合作研究；2010年，单粒子效应试验的束流时间达770小时，占总供束时间1/6，2010 年用户提出了2500多小时的束流申请。
国防重大专项
利用HIRFL装置为我国新一代卫星关键器件的选用提供了重要参考依据。
束流需求
LET≥75 MeV·cm2/mg， >1000小时/年
国内只有HIRFL满足
LET<75 MeV· 2/mg， >1000小时/年 cm
航天—宇宙射线对宇航员的危害
造血系统，生殖系统，神经系统；细胞变异，致癌作用，诱发白内障，重离子辐照的地面模拟，找出预防措施！重离子辐射生物学研究
重离子束的特点
• • • •
高能量的载体—MeV/nGeV/n；脉冲窄，可调性好—几纳秒几十纳秒；重复频率高(10Hz)，重复性好—10-4 整体转换效率高—电能离子能量(感应加速）
可以用于惯性约束聚变！
环境和经济性能的考虑

离子束注人技术在食用菌育种上的应用进展

应被广泛地应用于植物、微生物育种和外源ＤＡ大分子转导。Ｎ
注入有机体．如果是生命必需元素离子或活性离子．能量降低当
至２ｋＶ以下时．会沉积下来．入的离子与移位原子或周０ｅ就注
３离子束生物技术在食用菌其他育种方面的进展
周海燕对杏鲍菇经过Ｎ离子束诱变后筛选到的耐高温菌＋株０２子实体最适生长温度由ｌ ℃提高到２ ℃ 。物转化率７，６０生提高了２．％。郑永标等利用氮离子束流为４０２６１＇＋９９０ｘ．ｘ０￣，ｃ２入姬松茸担孢子．选到一株子实体呈现白色突变的姬ｍ注筛松茸新菌株。张红梅等以６ｌＵ＊ｍ为注人剂量．育出了ｘ０Ｎ／ｚｅ选
理变化：是表面蚀刻和容积损伤效应．子柬造成受体细胞表二离
面的损伤和穿孔．引起细胞膜透性和跨膜电场的改变．利于外有源遗传物质引入细胞，生遗传变异；是质量沉积效应，子产三离
内蒙古农业科技２１（）１３１４０１３：０～０
ＩｎｒＭｏｇｌｎｅｎｏｉＡｃｌｕａｉｎｅＡｎｅｈｎｌｇａｕｔｒｌＳｃｅｃｄＴｃｏｏｙ

重离子束在诱变育种和分子改造中的应用_卫增泉

(1)改良植物品种采用了各种不同种类、不同能量的离子 , 连续多年对不同种类的植物进行了诱变育种 , 通过实验室观察与田间培育 , 已经获得了一批新品系和许多突变材料 , 其中较好的有 :
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原子核物理评论
1)来自亲本“定西-24”的抗旱、抗逆、优质春小麦新品系 95-119 .
上面提及的重离子传能线密度 L ET 是沿其行进路程而变化的 , 对于多电荷重离子射入介质后 , 可根据 Bethe-Bloch 公式
-ddEx
=
电离
4πz 2e4 NZ mev2
·
ln
2 me v 2 I(1 -β 2)
-β2
-ZC
瘤块和保护周围健康组织特别有利 . 重离子参数多样 , 有利于拓宽突变谱 .采用不
(1 中国科学院近代物理研究所 , 甘肃兰州 730000 ; 2 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 , 甘肃兰州 730000)
摘要 :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 ;应用中图分类号 :Q691 文献标识码 :A
重离子束具有的这种独特优势在肿瘤治疗上可以用来高效、准确地杀死癌细胞 , 而周围的健康组织免遭(或减小)损伤 , 正像一把锋利的不流血的手术刀 , 利用这种技术可以使我国的放射治疗技术跨入当代先进行列 , 更好地造福人类[ 1 , 2] .
重离子束还可以用来进行定点定位诱变研究 , 探索定向育种新技术 , 有可能改变过去传统的无方向性的随机育种局面 , 创造一套全新的育种手段 , 大大提高育种效率 , 缩短育种周期[ 3—5] , 为农业和医药食品工业达到优质增产的目的 , 创造明显的经济和社会效益 .

聚焦离子束诱导沉积_概述及解释说明

聚焦离子束诱导沉积概述及解释说明1. 引言1.1 概述离子束诱导沉积（Ion Beam Induced Deposition，简称IBID）是一种在材料表面上利用高能离子束进行沉积的先进技术。

通过控制离子束的能量、流强和轰击时间等参数，可以实现对材料表面进行局部改变并沉积出所需形状和结构的纳米材料。

该技术广泛应用于微电子器件制备、光学薄膜制备以及生物医学领域等多个领域。

1.2 文章结构本文将着重介绍离子束诱导沉积的原理、材料科学中的应用、技术发展现状与挑战以及未来的发展趋势。

下面将分别在各章节中详细阐述相关内容。

1.3 目的本文旨在全面概述离子束诱导沉积技术，并探讨其在材料科学领域中的应用前景和发展趋势。

通过系统性地介绍离子束诱导沉积技术原理和工艺流程，读者将对该技术有一个清晰全面的了解。

同时，文章还将重点讨论离子束诱导沉积在光学薄膜制备、二维材料生长和生物医学领域中的应用研究进展。

最后，文章将分析离子束诱导沉积技术当前存在的问题与挑战，并展望其未来的发展前景。

以上是“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写，希望能对你撰写长文有所帮助。

2. 离子束诱导沉积的原理2.1 离子束诱导沉积的基本概念离子束诱导沉积（Ion Beam Induced Deposition，IBID）是一种利用离子束能量和动量传递来控制材料表面微观结构形成的技术。

该技术通过将高速离子束定向轰击目标材料表面，并在被轰击区域引起化学反应或物理相变，从而在局部区域上产生所需形态和组分的材料。

2.2 离子泵浦技术的应用示例离子泵浦技术是一种常用于真空系统中的开关设备，可实现气体压力的控制和调节。

在离子束诱导沉积过程中，离子泵浦技术被广泛应用于提供必要的低压环境，以便减少气体分子对待生成物质质量、致密度和晶格结构等性能产生不利影响。

2.3 离子束诱导沉积的工艺流程离子束诱导沉积工艺流程主要包括以下步骤：步骤1：设定离子束参数。

对于离子束诱导沉积，需要设定合适的离子种类、能量和通量等参数。

离子束诱变技术及其在甜高粱能源开发中的应用

董，喜存一李文建（中科院代理究，肃州３０．国学研生，京ｌ３１国学近物研所甘兰７０２科院究院北ｏ９．０；中０ｏ）ｏ
摘要利用离子柬诱变技术进行甜高粱品种和酵母菌种的选育，旨在甜高粱燃料乙醇产业化的有效开发。对离子柬诱变技术的原理及其在植物、生物诱变育种方面的应用进展进行了简要概述，对中科院近代物理研究所在甜高粱燃料乙醇产业化研发中对重离子诱微并变育种的初步应用进行介绍和展望。关键词离子柬诱变技术；Ｎ粱；ａ酵母茵；燃料乙醇中图分类号￥１文献标识码Ａ５４文章编号０１— ６１（８１ — ４４０５７６１（￣）０９ — ２２２２
１ｔｔｌａｒｆｎｏｕｔｎｆｈｈｍｆｉａｉｔｈｏｇｄｉａｐｃｉｎｓｅｔ￣ｕｄｅｔａｒｏｅ．ｎｓ８．ｈａｉｅｂｅｉｒｃｏｏｔｅｙｏｏｂｍｂ－ｃｎｌｙｎｔｐｌｔｎｉｗｅｓｍａａｗｓｅｒｄＡｄｌｎＩｅｒｃｉｔｄｉｅｔｎｅｏｅｏａｓｉｏａｏｎｙｓｐｔａｏ眦
ＣＡＳ．
ＫｅｏｓＭｕａｉｎｔｃｎｑｅｉｄｅｄｂｏｅｍ；ｗｅｏｇｕ；ａｔＦｅｔａｏｙｗｒｇｔｔｅｈｉｕｎｕｅｙｉｎｂａＳｅｔｓｒｈｍＹｅｓ；ｕｌｅｈｎｌｏ
２０世纪６ｏ年代以来，离子注入技术在国内外得到了较
体相互作用时的能量沉积、质量沉积、动量交换和电荷交换

第09章诱变育种

（一）不同的作物品种对辐射敏感性差异很大
作物辐射敏感性：豆科作物>禾本科作物和棉花>十字花科作物和亚麻、红麻、烟草。
四棱裸大麦>六棱裸大麦>二棱裸大麦>四棱皮大麦>六棱皮大状，其敏感性也不同和植物体含水量有关
（三）处理前后的环境条件也影响诱变效果种子含水量、氧气、种子储存时间诱变效果是与剂量成正比例的。诱变育种时，常以半致死剂量、半致矮
• 6、如何确定化学诱变剂的处理浓度和处理时间？ • 7、诱变育种与其他育种（如杂交育种）在后代处理上有何异同？ • 8、诱变育种M1为何需要密植？ • 9、试述诱变育种在作物遗传育种与农业生产中的成就？
10、植物诱变育种的特点和发展趋势是什么？
二、化学诱变剂处理方法
常用方法浸泡法，另外有注射涂抹、熏蒸法等。可处理种子、茎、叶或花序部分，但根系对药剂敏感，不能从根系吸收诱变剂。
不同诱变剂诱发的突变类型和频率是不同的。注意诱变剂的浓度，处理持续时间。
化学诱变剂特点：
1. 诱发突变率较高（点突变），而染色体畸变较少
2.具有一定专一性，对处理材料损伤轻，有的诱变剂只限于DNA的某些特定部位发生变异 3.需要渗透组织内部具有局限性(腊质化角质化） 4.方便成本低，但具有致癌的危险性
4.敏感部位
二、诱变剂量的选择
一般在改良个别性状时，处理剂量要求稍低些(早熟性)，若期望产生较多类型的突变体，则采取较高的剂量(降低株高)。三、处理群体的大小
突变率是很低的，可能只要万分之一到百万分之一。
四、种植和选择
通常M1不进行选择。 M2 大群体，选择单株，但无益突变较多，注意株高、早熟性、抗性。 M2优良株系选择单株。
图7－1嵌合体的形成方式

关于高能重离子束辐射诱变北方粳稻育种方法的思考

关于高能重离子束辐射诱变北方粳稻育种方法的思考随着人口的增加和粮食需求的不断增长，粮食生产已经成为了全球关注的焦点。

而在粮食生产中，水稻作为最重要的粮食作物之一，其产量和品质一直是农业科研工作者所关注的重点。

为了提高水稻的产量和品质，育种技术一直在不断的探索和创新。

而其中，辐射诱变育种技术在水稻育种中也扮演着重要的角色。

高能重离子束辐射诱变技术是一种新型的育种方法，其主要是利用高能重离子束对种子进行辐照，从而使种子突变，进而产生新的性状或性状组合，为育种提供新的遗传资源。

相比传统的育种方法，高能重离子束辐射诱变技术有着更高的突变效率和更广泛的突变谱，可以产生更多的突变体，为育种提供更多的选择和可能性。

北方粳稻是一种重要的水稻品种，其主要分布在我国黄淮海平原和长江中下游地区。

北方粳稻具有早熟、高产、抗逆性强等优点，是我国北方地区主要的水稻品种之一。

然而，由于其自交亲缘关系较近，遗传多样性较低，导致其在遗传育种中面临着较大的难题。

因此，利用高能重离子束辐射诱变技术对北方粳稻进行育种研究，具有重要的意义和价值。

在高能重离子束辐射诱变北方粳稻的育种研究中，首先需要确定合适的辐照剂量和辐照方式。

一般来说，辐照剂量越大，突变效果越明显。

但是，过高的辐照剂量会导致种子的死亡率增加，从而影响育种效果。

因此，需要在保证育种效果的前提下，尽可能减少死亡率。

同时，不同的辐照方式也会影响育种效果。

目前，常用的辐照方式主要有束穿、束扫和束扫/穿混合辐照。

不同的辐照方式会对种子产生不同的影响，因此需要根据具体情况进行选择。

在确定合适的辐照剂量和辐照方式之后，还需要对突变体进行筛选和鉴定。

突变体的筛选和鉴定是辐射诱变育种中非常关键的一步，它直接决定了育种的成败。

在筛选和鉴定过程中，需要对突变体进行全面的评估，包括形态性状、生理生化性状、抗逆性等方面。

只有对突变体进行全面的评估，才能够选择出具有良好性状的突变体，为育种提供更好的遗传资源。

人教版从杂交育种到基因工程单元测试1

从杂交育种到基因工程学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．如图所示限制酶切割基因分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是（）A．CTTAAG，切点在C和T之间B．CTTAAG，切点在T和A之间C．GAATTC，切点在G和A之间D．GAATTC，切点在C和T之间【答案】C【解析】据图分析，该限制酶能识别的碱基序列为GAATTC，其切点是在G和A之间，所以C正确。

2．离子束诱变育种是将低能重离子注入到生物体、组织或细胞内，使其产生变异。

该技术应用于药用植物的研究，不仅克服了辐射诱变的盲目性，而且能降低辐射诱变的负效应。

下列说法正确的是A. 离子束诱变不能产生染色体变异，而辐射诱变可以B. 离子束诱变育种的结果都是有利的变异C. 通过离子束诱变育种产生的具有优良效用的药用植物是新物种D. 离子束诱变育种较辐射诱变育种处理的育种材料相对较少【答案】D【解析】诱变均可以产生基因突变和染色体变异，A错误。

离子束诱变降低了辐射诱变的负效应，而不是完全消除辐射诱变的负效应，可能产生有害变异，B错误。

突变不一定产生新物种，C错误。

离子束诱变育种克服了辐射诱变的盲目性，处理的育种材料一般较少就可以得到想要的结果，D正确。

【点睛】变异与新物种的产生：（1）基因突变与基因重组属于分子水平变化，不会改变生物的种类。

（2）染色体变异可能改变生物种类。

染色体结构变异不会导致生物种类的改变，但染色体组成倍增加可以导致新物种的产生。

3．花药离体培养成烟草新品种、用抗倒伏易染锈病的小麦与易倒伏抗锈病的小麦为亲本育成抗倒伏抗锈病的小麦品种、培育无籽西瓜、用Co60辐射稻种,育成成熟期提早、蛋白质含量高的品种,以上育种方式依次分别是（）①诱变育种②杂交育种③单倍体育种④多倍体育种A.①②③④B.④③②①C.③④②①D.③②④①【答案】D【解析】试题分析：花药离体培养成烟草新品种属于单倍体育种。