为了使RF离子源具有良好的引出特性,测试了吸极几何参数、振荡器板压和引出电压对离子源聚焦度的影响,对实验结果进行了分析.在其它参数不变的情况下,吸极的外径D与内径d之比存在最佳值,增加D/d,有利于过聚焦的离子束恢复聚焦状态.吸极的长度为L,石英套管比吸极长l.当l/D增大时,聚焦度上升,引出束流下降.L/d之比减小时,聚焦度增大.当L/d小于4时,聚焦度增加趋势变缓.综合考虑聚焦度、引出束流和气压,D/d,l/D,L/d适宜的选择范围分别为1.6～2.1,0.7～1.1,4～7.增加振荡器功率会使离子束呈弱聚焦,而增加引出电压会使离子束呈过聚焦.振荡器功率和引出电压都存在最佳值.

4 MV静电加速器由高压系统、离子源及束流系统、控制系统和气体系统四部分组成.调试中出现了离子源不起弧、加速管破裂、控制系统失灵和输电带输电能力降低等技术问题,分析了出现这些问题的原因,然后分别采取了相应的措施加以解决:变换工作流程,在每次关机前先把引出电压降为零,开机时等离子源起弧后再把引出电压升到预定值;对过渡法兰进行车加工,重新封装;对高压端的控制设备采取屏蔽措施,在输入、输出端使用TVS二极管,对控制软件进行抗干扰设计;对绝缘气体进行循环干燥等.调试出了流强为100 μA、能量在3 MeV以上的稳定质子流.

对由离子束介导大豆DNA导入豫麦52获得的第四代两个转化株系9004和9002中的可育株籽粒和矮秆不育株杂交籽粒以及受体豫麦52籽粒,进行酯酶和可溶性蛋白的聚丙烯酰胺凝胶电泳分析.结果表明,可育株籽粒可溶性蛋白电泳在谱带上与受体存在差异,矮秆不育株材料的酯酶和可溶性蛋白电泳图谱谱带差异更明显.由此推测,外源大豆DNA导入受体后某些片段有可能插入受体基因组,从而导致基因突变或受体基因表达发生改变.

以烟草幼嫩叶片为外植体,建立了其有效再生体系.利用10%甘油作保护剂对叶片进行预处理,提高了注入后叶片的存活率.对低能铁离子注入叶片后,无菌培养过程中表面形态和过氧化物同工酶谱变化的分析表明,二者具有相关性.酶谱的变化反映了注入造成的损伤在修复过程中细胞的生理生化变化,为进一步揭示低能离子注入的作用机理提供了基础.

采用能量为30keV的N+不同剂量(8×1017 N+/cm2、10×1017 N+/cm2、12×1017 N+/cm2)注入小麦种子,研究了离子注入后形态生理变化.结果表明:1.离子注入后小麦的出苗率随着剂量的增加而下降,但均大于80%;2.对麦苗生长有明显的抑制作用;3.离子注入后表皮细胞结构有明显的改变;随着剂量的增加,表皮细胞损伤越来越严重.而且苗期表现和表皮细胞损伤程度是相对应的.

在离子束介导外源全DNA转化中,外源DNA包含有供体的所有遗传信息,对受体的影响是多方面的,因此转化效果无法用统一的转化率来衡量,这也增加了转化过程中最佳转化条件的选择难度.本论文的主要工作是根据不同离子剂量介导外源全DNA转化的拟南芥菜在遗传和生理上的变化选择合适的转化剂量.剂量实验结果表明:拟南芥菜种子的剂量-存活率曲线为"马鞍型",在"鞍桥"上选择0.5×1017ions/cm2、1.5??017 ions/cm2和2.5×1017ions/cm2三个有代表性的剂量介导薄荷全DNA转化拟南芥菜,三个转化当代群体的出芽、成苗长势以及表型变异情况有明显的不同,综合分析表明:1.5×1017ions/cm2为离子束介导外源全DNA转化拟南芥菜的合适剂量.