专利名称：一种水产生物航天诱变模拟设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水产生物航天诱变模拟设备。
背景技术：
太空中存在着地面没有的微重力、宇宙射线辐射和高能粒子，太空重力仅为地面 重力的百分之一到十万分之一。太空育种就是应用火箭与卫星把生物的种子或生命体送入 太空，利用太空环境中的微重力、太空中强宇宙射线辐射和高能粒子、离子、正、负电子轰击 以及发射与返回时地球产生的超重力和交变磁场等综合因素，诱导生物的种子或生命体产 生变异，返回地面后，培育筛选优良变异，产生优良新品种，为生产和经济服务。国外从上个世纪60年代曾搭载植物材料，进行空间植物的研究，主要研究空间条 件对植物生长发育及其生理和遗传的影响，了解植物在空间生长规律，并解决宇航员的食 品问题，而研究部分微生物的目的只是为了保证宇航员在太空中的身体健康。美国、前苏联 很早就发现空间中植物、微生物的变异，但那段时间他们没有考虑到这种变异对产生新品 种有重要价值，而忽视了太空变异的育种应用，所以，他们在空间生物学的研究中存在着一 个薄弱区，至上个世纪末，太空育种几近空白。因而落后于我国。现在，他们开始注意太空 育种的优越性，已意识到开展太空育种科技研究的必要性2002年6月美国维斯康新大学 空间实验室把玫瑰带上天，他们的目的是获得高玫瑰油产量的玫瑰突变体，同时做实验还 有大豆，主要是为了获得优良的大豆性状。俄罗斯也在今年5月重启太空育种实验。我国的太空育种始于上个世纪八十年代末，由于美国和前苏联在空间生物学的研 究中存在着一个空白区，这给我国的太空育种科技研究留出了时间和空间，使我国在太空 育种科学技术研究方面，后来者居上，至今一直处于世界领先地位。我国的空间诱变育种自 1987年发射的FSW-0返地卫星首次搭载植物种子，至2005年初，已成功进行了十多次植物 种子的搭载试验，涉及到主要粮食、棉花、油料、蔬菜、瓜果、花卉、牧草、菌种等13大类、50 余个种类、500余个品种，搭载的种子经过多年地面选育，已培育出水稻、小麦、青椒、番茄、 芝麻等新品种，有的产品已初具产业化规模，取得了良好的经济社会效益。虽然采用太空育种具有上述的优点，但是由于航天搭载太空育种也存在如下难 题第一，航天搭载太空育种试验机会少，通常一次试验要等一年以上时间，等了一年 虽有发射卫星，但还不一定能搭载上；第二，航天搭载的太空育种试验成本高。例如，有源实验约要500万元以上；第三，水生生物航天搭载太空育种试验更难。具体难点如下1.受实验卫星或宇 宙飞船条件的限制。实验卫星或宇宙飞船育种空间小、抽真空状态，不利水产太空育种对象 存活；2.水环境难保障。水产生物离不开水，即，鱼儿离不开水；有水还不行，还需要溶解 氧；有了溶解氧还不够，还需要有良好的水质。在太空搭载育种实验中，鱼水比极小、水温范 围变化大，要保持好水环境是相当困难；3.航天搭载育种实验时间跨度大。前后需要时间 短则18天以上，长则几个月。目前，水产品种的卵子和精子离开亲体仅能存活数小时，受精
3卵也是仅能存活数小时而已，即使是亲体要在这么长的时间里，在封闭中的小系统中存活， 是极不容易的；4.水产生物可进行实验的时间窗口与发射时间窗口难以对应。往往是水产 生物性腺成熟的时间段，没有发射实验卫星，而发射实验卫星时水产生物又不在繁育期。有 的水产品种几年对不上一次。由上述描述可知很有必要研究制造一种水产生物航天诱变模拟设备，来满足太 空育种的需要。
实用新型内容本实用新型提供了一种水产生物航天诱变模拟设备，其克服了背景技术中只能通 过航天器将水产生物送入太空才能进行太空育种的不足。本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案是一种水产生物航天诱变模拟设备，它包括一重力变化模拟装置；一能够朝重力变化模拟装置辐射紫外线的紫外线辐射源，它设置在重力变化模拟 装置侧边；一能够朝重力变化模拟装置辐射X射线的X射线辐射源，它设置在重力变化模拟 装置侧边；一能够朝重力变化模拟装置放射放射线的放射性放射源，它设置在重力变化模拟 装置侧边；及一能够朝重力变化模拟装置轰击离子的离子轰击机，它设置在重力变化模拟装置 侧边。一较佳实施例之中所述X射线辐射源采用晶体管X射线源，所述紫外线辐射源采 用晶体管紫外线射线源。一较佳实施例之中所述放射性放射源的放射元素为钴60。一较佳实施例之中所述重力变化模拟装置采用离心机。一较佳实施例之中所述离子轰击机为能够轰击出正离子或负离子的离子轰击 机，所述离子轰击机包括离子源和真空离子蒸发电场，所述离子源产生的离子通过真空离 子蒸发电场加速构成轰击离子。一较佳实施例之中所述离子轰击机为能够轰击出正离子或负离子的离子轰击 机，所述离子轰击机包括离子源、蒸馏水源和高压电场源，所述离子源产生的离子在蒸馏水 源中经高压电场加速构成轰击离子。一较佳实施例之中它还包括一能够产生交变磁场的交变磁场装置，它产生的交变磁场作用重力变化模拟装置。一较佳实施例之中所述紫外线辐射源、X射线辐射源、放射性放射源和离子轰击 机分别固设置在重力变化模拟装置之四侧。本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点1.由于设置重力变化模拟装置、紫外线辐射源、X射线辐射源、放射性放射源和离 子轰击机，因此实验员能够按照所需选择最佳育种条件，能够完全对育种对象实施模拟太空环境单一因子或多因子的诱变，克服了背景技术中只能通过航天器将水产生物送入太空 中才能进行试验的不足；2.放射性放射源的放射元素为钴60，模拟太空育种效果佳；3.离子源产生的离子通过真空离子蒸发电场加速以形成轰击离子，离子轰击速度 快，能量大，育种效果佳；4.离子源产生的离子在蒸馏水源中经高压电场加速以形成轰击离子，离子轰击速 度快，能量大，育种效果佳；5.还包括交变磁场装置，通过在水产生物上实施交变磁场提高育种模拟效果。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1绘示了一较佳实施例的模拟设备的示意图。
具体实施方式
请查阅
图1，一种水产生物航天诱变模拟设备，它包括一重力变化模拟装置10、一 紫外线辐射源20、一 X射线辐射源30、一放射性放射源40、一离子轰击机50和一交变磁场 装置60。本实施例之中，最好，所述紫外线辐射源20、X射线辐射源30、放射性放射源40和 离子轰击机50分别固设置在重力变化模拟装置10之四侧；所述交变磁场装置60可设置在 任何位置，只要能够使得所述重力变化模拟装置10受交变磁场作用。所述重力变化模拟装置10能够产生失重效果或超重效果。所述重力变化模拟装 置10采用离心机。所述重力变化模拟装置10之内固设有一装置箱，所述装置箱用于放置 水产生物。所述X射线辐射源30采用晶体管X射线源，所述紫外线辐射源30采用晶体管紫 外线射线源。本实施例之中，所述紫外线辐射源20能够辐射紫外线，所述紫外线辐射方向 朝向重力变化模拟装置10 ；所述X射线辐射源30能够辐射X射线，所述X射线辐射方向朝 向重力变化模拟装置10。所述放射性放射源40能够放射放射线，所述放射线放射方向朝向重力变化模拟 装置10。本实施例之中，所述放射性放射源40的放射元素为钴60，但并不以此为限，其它 放射性元素也能够适用本实施例。所述离子轰击机50，它能够轰击出离子，所述离子受轰击朝向重力变化模拟装置 10，所述离子轰击机40能够轰击出正离子或负离子。本实施例之中，所述离子轰击机50包 括离子源和真空离子蒸发电场，所述离子源产生的离子通过真空离子蒸发电场加速以形成 轰击离子；或者；所述离子轰击机40包括离子源、蒸馏水源和高压电场源，所述离子源产生 的离子在蒸馏水源中经高压电场加速以形成轰击离子。所述交变磁场装置60可以是电磁铁产生的交变磁场，也可以是永久磁铁运动产 生的交变磁场。根据需要，还可加设一光线调控和一温度调控。所述光线调控可以是灯光调控，也 可以是通过设立窗口(包围重力变化模拟装置的包围壁，包围壁上设置窗口)调控太阳光。 所述温度调控由电加热器和制冷器组成，制冷器可以是半导体制冷器也可以是其他类型制冷器。采用上述模拟育种效果与太空育种效果相当，甚至效果还佳于太空育种效果。表 1是几种育种变异率的比较
育种种类变异概率备注地面上自然育种5X10-6即二十万分之一高能射线辐射0. 125%Y射线太空诱变育种4 20%外太空200-400km由上表可知，太空育种具有如下优点1、太空育种诱变率高，例如，太空水稻的第二代在生育期中，形态特征和生物学特 征等方面出现了广泛的高频率的变异，个别性状的分离变异率高达12. 36%。2、遗传稳定性比较接受太空诱导变异的品种，一般第二代就能获得稳定遗传性状，通过四代就可以 选出一项新品种，而传统的诱变育种方法要到第七或第八代甚至第十代才可以获得稳定遗 传。用、射线照射得到的变异，到第三代或第四代又常常会消失。3、变异效果比较经过太空诱变的种子形成的有益变异多，变异遗传性也好。实践证明，太空环境下 的微重力、宇宙射线辐照对于植物种子有促进诱变、生长、高产、增强抗病性等良好作用。4、太空育种效果例如a、“太空水稻”田间长势较旺，穗层整齐，株型适中，生长期缩短了 15-30天左右，大 穗、大粒、品质好，产量高，单产可高出对照组150-200公斤，抗白叶枯病，口感很好。b、“太空小麦”矮秆、早熟、丰产，这些小麦新品系的产量较一般品种高10%至 15%。c、“太空椒”的形状、产量、抗病性、营养成分及细胞遗传等诸多方面均产生了明显 变异。从第三代起，其优越的性能便可以被稳定地遗传下去。这种育种方法与地面常规的杂 交育种方法比较，具有诱变机率高变异幅度大、稳定快、周期短等明显的优点。经实验，“太 空椒”门果二夹果单果平均重量达400克，亩产比地面对照的青椒高25% -30%，维生素C 含量和可溶性固形物的含量也高20%和25%，而得病率却减少62%。这些“太空种”易种 易活、苗壮果大、生命力强，而且口味甚佳。d、“航天芝麻”集高产、高含油、抗病、抗倒伏等多个优良性状于一体；e、“太空茄 子”最大的可达2. 2公斤，果实周长62厘米，平均单果重1. 5公斤左。形状大、产量高、抗病 强、肉嫩籽少、口感很好。e、“太空黄瓜”具有口感清香浓郁、无涩味、脆爽、果肉肥厚、汁液丰富，瓜内籽少、 果实长而不弯曲、便于运输。一条太空黄瓜最重可达1500克(3市斤)。该黄瓜品种通过了 农业部新品种保护权的保护。
6[0056]f、“太空黄豆”产量高、出油率高，脂肪含量达20. 4% -21. 4%，已超过进口的转基 因大豆的脂肪含量，平均亩产200kg以上。g、“太空瓠子”也叫“太空菜葫芦”，最长可达80厘米，重3400克，平均果实长70 厘米，口感好、瓜内籽少、果肉肥厚、抗病性强、产量高、果实耐保存。h、“太空番茄”果实大、口感好、产量高，B胡萝卜素为普通番茄的3倍。i、“太空白莲”的莲子特别大粒，每粒莲子2. 4克以上，比常规品种可增产60%。j、经过太空育种的花卉由于基因排列组合产生变异，与地面上的各种花卉相比， 普遍具有花期长、颜色鲜艳和品种变多的特点。k、“他汀”产品是至今为止功效最为肯定的降脂药物。1999年他汀产品在全世界 销售总额超过100亿美元。中国的他汀产品是从航天搭载的上亿株真菌中筛选培育出来的 世界独有的“天曲”，天曲是他汀和硒的复合体。它具有综合调节血脂、血糖、血压及保肝、护 肝的作用，与同类产品相比，特别适合中国人的血脂情况而又没有副作用。这一太空他汀产 品的选培成功，使我国他汀技术研究和产品一举跻身于世界领先水平。1,2005年8月，福建省水产研究所在我国第21颗返回式科学与试验卫星上进行无 源与无人操作的带水系统水产动植物太空育种研究。并在此后的我国第22颗、第23颗返 回式科学与技术试验卫星和神舟7号载人飞船上继续进行太空搭载实验。共开展23种水 产动植物四次太空搭载试验，并有15个品种成活返回。返回样本经地面选育，已有5个品 种在水产养殖生产中应用并取得显著效益。其中，太空鏘鱼经六代选育后，获得了高产卵量 的新品系，已进行规模化生产应用；太空蒙古裸腹涵具有繁殖速度快、营养价值高等特点， 做为虾苗、鏘鱼苗饵料，虾、鱼苗成活率分别提高40%和20%以上。以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的 范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新 型涵盖的范围内。
权利要求一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在于它包括一重力变化模拟装置；一能够朝重力变化模拟装置辐射紫外线的紫外线辐射源，它设置在重力变化模拟装置侧边；一能够朝重力变化模拟装置辐射X射线的X射线辐射源，它设置在重力变化模拟装置侧边；一能够朝重力变化模拟装置放射放射线的放射性放射源，它设置在重力变化模拟装置侧边；及一能够朝重力变化模拟装置轰击离子的离子轰击机，它设置在重力变化模拟装置侧边。
2.根据权利要求1所述的一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在于所述X射线 辐射源采用晶体管X射线源，所述紫外线辐射源采用晶体管紫外线射线源。
3.根据权利要求1所述的一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在于所述放射性 放射源的放射元素为钴60。
4.根据权利要求1所述的一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在于所述重力变 化模拟装置采用离心机。
5.根据权利要求1所述的一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在于所述离子轰 击机为能够轰击出正离子或负离子的离子轰击机，所述离子轰击机包括离子源和真空离子 蒸发电场，所述离子源产生的离子通过真空离子蒸发电场加速构成轰击离子。
6.根据权利要求1所述的一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在于所述离子轰 击机为能够轰击出正离子或负离子的离子轰击机，所述离子轰击机包括离子源、蒸馏水源 和高压电场源，所述离子源产生的离子在蒸馏水源中经高压电场加速构成轰击离子。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在 于它还包括一能够产生交变磁场的交变磁场装置，它产生的交变磁场作用重力变化模拟装置。
8.根据权利要求1至6中的任一项所述的一种水产生物航天诱变模拟设备，其特征在 于所述紫外线辐射源、X射线辐射源、放射性放射源和离子轰击机分别固设置在重力变化 模拟装置之四侧。
专利摘要本实用新型公开了一种水产生物航天诱变模拟设备，它包括重力变化模拟装置、紫外线辐射源、X射线辐射源、放射性放射源、离子轰击机。紫外线辐射源能够辐射紫外线，紫外线辐射方向朝向重力变化模拟装置。X射线辐射源能够辐射X射线，X射线辐射方向朝向重力变化模拟装置；放射性放射源能够放射放射线，放射线放射方向朝向重力变化模拟装置；离子轰击机能够轰击出离子，离子受轰击朝向重力变化模拟装置。它具有如下优点实验员能够按照所需选择最佳育种条件，能够完全对育种对象实施模拟太空环境单一因子或多因子的诱变，克服了背景技术中只能通过航天器将水产生物送入太空中才能进行试验的不足。
文档编号A01K61/00GK201758672SQ20102028718
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者杨火盛, 林燕, 郑乐云, 郭明忠, 黄培民 申请人:福建省水产研究所