孙 毅 刘效勇 井 群 黄旭初

(1.昌吉学院物理系 新疆 昌吉 831100; 2.石河子大学生态物理重点实验室 新疆 石河子 832000; 3.石河子大学师范学院物理系 新疆 石河子 832000;)

低能离子注入彩棉种子的生物物理机理

孙 毅1刘效勇2,3井 群2,3黄旭初2,3

(1.昌吉学院物理系 新疆 昌吉 831100; 2.石河子大学生态物理重点实验室 新疆 石河子 832000; 3.石河子大学师范学院物理系 新疆 石河子 832000;)

通过建立与生物组织较为接近的靶模型,采用MonteCarlo方法研究了低能离子注入植物种子诱变的机理,为进一步指导育种实践提供重要的理论指导。结果表明在 20-200keVN+注入彩棉种子,离子的深度在 0-22μm之间,对于单个细胞大量离子被阻停在细胞质内较浅的区域,这段区域很可能是低能离子与生物组织发生三因子效应的主要区域,对于“马鞍型”曲线产生的原因推测是由能量、质量和深度等因素共同决定。

离子注入;蒙特卡罗模拟;种子;存活剂量关系

离子束用于诱变育种、细胞加工、转基因等方面,已经取得显著的进展[1,2]。但是,到目前为止,这方面的理论研究尚很不完善,尤其是低能离子束生物效应的机理仍然很不清楚。问题的关键是质量、能量、电荷三位一体的低能离子怎样进入生物体,进入生物体后沉积的深度 -浓度分布规律,以及沉积所造成的影响[3]。基于生物组织内含有 H、N等元素,造成实验上检测 H+、N+等与生物体的相互作用有一定的困难,现有的理论计算方法多局限于重离子与生物组织的相互作用[4],且计算方法有一定的局限性[5],为此本文提出一个较接近于实际的生物靶模型和相对可靠的计算方法,为研究低能离子束与生物体之间的原初作用提供了理论依据。……