專利名稱：一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備。
背景技術(shù)：
太空中存在著地面沒有的微重力、宇宙射線輻射和高能粒子，太空重力僅為地面 重力的百分之一到十萬分之一。太空育種就是應(yīng)用火箭與衛(wèi)星把生物的種子或生命體送入 太空，利用太空環(huán)境中的微重力、太空中強(qiáng)宇宙射線輻射和高能粒子、離子、正、負(fù)電子轟擊 以及發(fā)射與返回時地球產(chǎn)生的超重力和交變磁場等綜合因素，誘導(dǎo)生物的種子或生命體產(chǎn) 生變異，返回地面后，培育篩選優(yōu)良變異，產(chǎn)生優(yōu)良新品種，為生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)服務(wù)。國外從上個世紀(jì)60年代曾搭載植物材料，進(jìn)行空間植物的研究，主要研究空間條 件對植物生長發(fā)育及其生理和遺傳的影響，了解植物在空間生長規(guī)律，并解決宇航員的食 品問題，而研究部分微生物的目的只是為了保證宇航員在太空中的身體健康。美國、前蘇聯(lián) 很早就發(fā)現(xiàn)空間中植物、微生物的變異，但那段時間他們沒有考慮到這種變異對產(chǎn)生新品 種有重要價值，而忽視了太空變異的育種應(yīng)用，所以，他們在空間生物學(xué)的研究中存在著一 個薄弱區(qū)，至上個世紀(jì)末，太空育種幾近空白。因而落后于我國?，F(xiàn)在，他們開始注意太空 育種的優(yōu)越性，已意識到開展太空育種科技研究的必要性2002年6月美國維斯康新大學(xué) 空間實(shí)驗(yàn)室把玫瑰帶上天，他們的目的是獲得高玫瑰油產(chǎn)量的玫瑰突變體，同時做實(shí)驗(yàn)還 有大豆，主要是為了獲得優(yōu)良的大豆性狀。俄羅斯也在今年5月重啟太空育種實(shí)驗(yàn)。我國的太空育種始于上個世紀(jì)八十年代末，由于美國和前蘇聯(lián)在空間生物學(xué)的研 究中存在著一個空白區(qū)，這給我國的太空育種科技研究留出了時間和空間，使我國在太空 育種科學(xué)技術(shù)研究方面，后來者居上，至今一直處于世界領(lǐng)先地位。我國的空間誘變育種自 1987年發(fā)射的FSW-0返地衛(wèi)星首次搭載植物種子，至2005年初，已成功進(jìn)行了十多次植物 種子的搭載試驗(yàn)，涉及到主要糧食、棉花、油料、蔬菜、瓜果、花卉、牧草、菌種等13大類、50 余個種類、500余個品種，搭載的種子經(jīng)過多年地面選育，已培育出水稻、小麥、青椒、番茄、 芝麻等新品種，有的產(chǎn)品已初具產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會效益。雖然采用太空育種具有上述的優(yōu)點(diǎn)，但是由于航天搭載太空育種也存在如下難 題第一，航天搭載太空育種試驗(yàn)機(jī)會少，通常一次試驗(yàn)要等一年以上時間，等了一年 雖有發(fā)射衛(wèi)星，但還不一定能搭載上；第二，航天搭載的太空育種試驗(yàn)成本高。例如，有源實(shí)驗(yàn)約要500萬元以上；第三，水生生物航天搭載太空育種試驗(yàn)更難。具體難點(diǎn)如下1.受實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星或宇 宙飛船條件的限制。實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星或宇宙飛船育種空間小、抽真空狀態(tài)，不利水產(chǎn)太空育種對象 存活；2.水環(huán)境難保障。水產(chǎn)生物離不開水，即，魚兒離不開水；有水還不行，還需要溶解 氧；有了溶解氧還不夠，還需要有良好的水質(zhì)。在太空搭載育種實(shí)驗(yàn)中，魚水比極小、水溫范 圍變化大，要保持好水環(huán)境是相當(dāng)困難；3.航天搭載育種實(shí)驗(yàn)時間跨度大。前后需要時間 短則18天以上，長則幾個月。目前，水產(chǎn)品種的卵子和精子離開親體僅能存活數(shù)小時，受精
3卵也是僅能存活數(shù)小時而已，即使是親體要在這么長的時間里，在封閉中的小系統(tǒng)中存活， 是極不容易的；4.水產(chǎn)生物可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時間窗口與發(fā)射時間窗口難以對應(yīng)。往往是水產(chǎn) 生物性腺成熟的時間段，沒有發(fā)射實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，而發(fā)射實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星時水產(chǎn)生物又不在繁育期。有 的水產(chǎn)品種幾年對不上一次。由上述描述可知很有必要研究制造一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，來滿足太 空育種的需要。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其克服了背景技術(shù)中只能通 過航天器將水產(chǎn)生物送入太空才能進(jìn)行太空育種的不足。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的所采用的技術(shù)方案是一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，它包括一重力變化模擬裝置；一能夠朝重力變化模擬裝置輻射紫外線的紫外線輻射源，它設(shè)置在重力變化模擬 裝置側(cè)邊；一能夠朝重力變化模擬裝置輻射X射線的X射線輻射源，它設(shè)置在重力變化模擬 裝置側(cè)邊；一能夠朝重力變化模擬裝置放射放射線的放射性放射源，它設(shè)置在重力變化模擬 裝置側(cè)邊；及一能夠朝重力變化模擬裝置轟擊離子的離子轟擊機(jī)，它設(shè)置在重力變化模擬裝置 側(cè)邊。一較佳實(shí)施例之中所述X射線輻射源采用晶體管X射線源，所述紫外線輻射源采 用晶體管紫外線射線源。一較佳實(shí)施例之中所述放射性放射源的放射元素為鈷60。一較佳實(shí)施例之中所述重力變化模擬裝置采用離心機(jī)。一較佳實(shí)施例之中所述離子轟擊機(jī)為能夠轟擊出正離子或負(fù)離子的離子轟擊 機(jī)，所述離子轟擊機(jī)包括離子源和真空離子蒸發(fā)電場，所述離子源產(chǎn)生的離子通過真空離 子蒸發(fā)電場加速構(gòu)成轟擊離子。一較佳實(shí)施例之中所述離子轟擊機(jī)為能夠轟擊出正離子或負(fù)離子的離子轟擊 機(jī)，所述離子轟擊機(jī)包括離子源、蒸餾水源和高壓電場源，所述離子源產(chǎn)生的離子在蒸餾水 源中經(jīng)高壓電場加速構(gòu)成轟擊離子。一較佳實(shí)施例之中它還包括一能夠產(chǎn)生交變磁場的交變磁場裝置，它產(chǎn)生的交變磁場作用重力變化模擬裝置。一較佳實(shí)施例之中所述紫外線輻射源、X射線輻射源、放射性放射源和離子轟擊 機(jī)分別固設(shè)置在重力變化模擬裝置之四側(cè)。本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)1.由于設(shè)置重力變化模擬裝置、紫外線輻射源、X射線輻射源、放射性放射源和離 子轟擊機(jī)，因此實(shí)驗(yàn)員能夠按照所需選擇最佳育種條件，能夠完全對育種對象實(shí)施模擬太空環(huán)境單一因子或多因子的誘變，克服了背景技術(shù)中只能通過航天器將水產(chǎn)生物送入太空 中才能進(jìn)行試驗(yàn)的不足；2.放射性放射源的放射元素為鈷60，模擬太空育種效果佳；3.離子源產(chǎn)生的離子通過真空離子蒸發(fā)電場加速以形成轟擊離子，離子轟擊速度 快，能量大，育種效果佳；4.離子源產(chǎn)生的離子在蒸餾水源中經(jīng)高壓電場加速以形成轟擊離子，離子轟擊速 度快，能量大，育種效果佳；5.還包括交變磁場裝置，通過在水產(chǎn)生物上實(shí)施交變磁場提高育種模擬效果。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1繪示了一較佳實(shí)施例的模擬設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施方式
請查閱
圖1，一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，它包括一重力變化模擬裝置10、一 紫外線輻射源20、一 X射線輻射源30、一放射性放射源40、一離子轟擊機(jī)50和一交變磁場 裝置60。本實(shí)施例之中，最好，所述紫外線輻射源20、X射線輻射源30、放射性放射源40和 離子轟擊機(jī)50分別固設(shè)置在重力變化模擬裝置10之四側(cè)；所述交變磁場裝置60可設(shè)置在 任何位置，只要能夠使得所述重力變化模擬裝置10受交變磁場作用。所述重力變化模擬裝置10能夠產(chǎn)生失重效果或超重效果。所述重力變化模擬裝 置10采用離心機(jī)。所述重力變化模擬裝置10之內(nèi)固設(shè)有一裝置箱，所述裝置箱用于放置 水產(chǎn)生物。所述X射線輻射源30采用晶體管X射線源，所述紫外線輻射源30采用晶體管紫 外線射線源。本實(shí)施例之中，所述紫外線輻射源20能夠輻射紫外線，所述紫外線輻射方向 朝向重力變化模擬裝置10 ；所述X射線輻射源30能夠輻射X射線，所述X射線輻射方向朝 向重力變化模擬裝置10。所述放射性放射源40能夠放射放射線，所述放射線放射方向朝向重力變化模擬 裝置10。本實(shí)施例之中，所述放射性放射源40的放射元素為鈷60，但并不以此為限，其它 放射性元素也能夠適用本實(shí)施例。所述離子轟擊機(jī)50，它能夠轟擊出離子，所述離子受轟擊朝向重力變化模擬裝置 10，所述離子轟擊機(jī)40能夠轟擊出正離子或負(fù)離子。本實(shí)施例之中，所述離子轟擊機(jī)50包 括離子源和真空離子蒸發(fā)電場，所述離子源產(chǎn)生的離子通過真空離子蒸發(fā)電場加速以形成 轟擊離子；或者；所述離子轟擊機(jī)40包括離子源、蒸餾水源和高壓電場源，所述離子源產(chǎn)生 的離子在蒸餾水源中經(jīng)高壓電場加速以形成轟擊離子。所述交變磁場裝置60可以是電磁鐵產(chǎn)生的交變磁場，也可以是永久磁鐵運(yùn)動產(chǎn) 生的交變磁場。根據(jù)需要，還可加設(shè)一光線調(diào)控和一溫度調(diào)控。所述光線調(diào)控可以是燈光調(diào)控，也 可以是通過設(shè)立窗口(包圍重力變化模擬裝置的包圍壁，包圍壁上設(shè)置窗口)調(diào)控太陽光。 所述溫度調(diào)控由電加熱器和制冷器組成，制冷器可以是半導(dǎo)體制冷器也可以是其他類型制冷器。采用上述模擬育種效果與太空育種效果相當(dāng)，甚至效果還佳于太空育種效果。表 1是幾種育種變異率的比較
育種種類變異概率備注地面上自然育種5X10-6即二十萬分之一高能射線輻射0. 125%Y射線太空誘變育種4 20%外太空200-400km由上表可知，太空育種具有如下優(yōu)點(diǎn)1、太空育種誘變率高，例如，太空水稻的第二代在生育期中，形態(tài)特征和生物學(xué)特 征等方面出現(xiàn)了廣泛的高頻率的變異，個別性狀的分離變異率高達(dá)12. 36%。2、遺傳穩(wěn)定性比較接受太空誘導(dǎo)變異的品種，一般第二代就能獲得穩(wěn)定遺傳性狀，通過四代就可以 選出一項(xiàng)新品種，而傳統(tǒng)的誘變育種方法要到第七或第八代甚至第十代才可以獲得穩(wěn)定遺 傳。用、射線照射得到的變異，到第三代或第四代又常常會消失。3、變異效果比較經(jīng)過太空誘變的種子形成的有益變異多，變異遺傳性也好。實(shí)踐證明，太空環(huán)境下 的微重力、宇宙射線輻照對于植物種子有促進(jìn)誘變、生長、高產(chǎn)、增強(qiáng)抗病性等良好作用。4、太空育種效果例如a、“太空水稻”田間長勢較旺，穗層整齊，株型適中，生長期縮短了 15-30天左右，大 穗、大粒、品質(zhì)好，產(chǎn)量高，單產(chǎn)可高出對照組150-200公斤，抗白葉枯病，口感很好。b、“太空小麥”矮稈、早熟、豐產(chǎn)，這些小麥新品系的產(chǎn)量較一般品種高10%至 15%。c、“太空椒”的形狀、產(chǎn)量、抗病性、營養(yǎng)成分及細(xì)胞遺傳等諸多方面均產(chǎn)生了明顯 變異。從第三代起，其優(yōu)越的性能便可以被穩(wěn)定地遺傳下去。這種育種方法與地面常規(guī)的雜 交育種方法比較，具有誘變機(jī)率高變異幅度大、穩(wěn)定快、周期短等明顯的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，“太 空椒”門果二夾果單果平均重量達(dá)400克，畝產(chǎn)比地面對照的青椒高25% -30%，維生素C 含量和可溶性固形物的含量也高20%和25%，而得病率卻減少62%。這些“太空種”易種 易活、苗壯果大、生命力強(qiáng)，而且口味甚佳。d、“航天芝麻”集高產(chǎn)、高含油、抗病、抗倒伏等多個優(yōu)良性狀于一體；e、“太空茄 子”最大的可達(dá)2. 2公斤，果實(shí)周長62厘米，平均單果重1. 5公斤左。形狀大、產(chǎn)量高、抗病 強(qiáng)、肉嫩籽少、口感很好。e、“太空黃瓜”具有口感清香濃郁、無澀味、脆爽、果肉肥厚、汁液豐富，瓜內(nèi)籽少、 果實(shí)長而不彎曲、便于運(yùn)輸。一條太空黃瓜最重可達(dá)1500克(3市斤)。該黃瓜品種通過了 農(nóng)業(yè)部新品種保護(hù)權(quán)的保護(hù)。
6[0056]f、“太空黃豆”產(chǎn)量高、出油率高，脂肪含量達(dá)20. 4% -21. 4%，已超過進(jìn)口的轉(zhuǎn)基 因大豆的脂肪含量，平均畝產(chǎn)200kg以上。g、“太空瓠子”也叫“太空菜葫蘆”，最長可達(dá)80厘米，重3400克，平均果實(shí)長70 厘米，口感好、瓜內(nèi)籽少、果肉肥厚、抗病性強(qiáng)、產(chǎn)量高、果實(shí)耐保存。h、“太空番茄”果實(shí)大、口感好、產(chǎn)量高，B胡蘿卜素為普通番茄的3倍。i、“太空白蓮”的蓮子特別大粒，每粒蓮子2. 4克以上，比常規(guī)品種可增產(chǎn)60%。j、經(jīng)過太空育種的花卉由于基因排列組合產(chǎn)生變異，與地面上的各種花卉相比， 普遍具有花期長、顏色鮮艷和品種變多的特點(diǎn)。k、“他汀”產(chǎn)品是至今為止功效最為肯定的降脂藥物。1999年他汀產(chǎn)品在全世界 銷售總額超過100億美元。中國的他汀產(chǎn)品是從航天搭載的上億株真菌中篩選培育出來的 世界獨(dú)有的“天曲”，天曲是他汀和硒的復(fù)合體。它具有綜合調(diào)節(jié)血脂、血糖、血壓及保肝、護(hù) 肝的作用，與同類產(chǎn)品相比，特別適合中國人的血脂情況而又沒有副作用。這一太空他汀產(chǎn) 品的選培成功，使我國他汀技術(shù)研究和產(chǎn)品一舉躋身于世界領(lǐng)先水平。1,2005年8月，福建省水產(chǎn)研究所在我國第21顆返回式科學(xué)與試驗(yàn)衛(wèi)星上進(jìn)行無 源與無人操作的帶水系統(tǒng)水產(chǎn)動植物太空育種研究。并在此后的我國第22顆、第23顆返 回式科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星和神舟7號載人飛船上繼續(xù)進(jìn)行太空搭載實(shí)驗(yàn)。共開展23種水 產(chǎn)動植物四次太空搭載試驗(yàn)，并有15個品種成活返回。返回樣本經(jīng)地面選育，已有5個品 種在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中應(yīng)用并取得顯著效益。其中，太空鏘魚經(jīng)六代選育后，獲得了高產(chǎn)卵量 的新品系，已進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)應(yīng)用；太空蒙古裸腹涵具有繁殖速度快、營養(yǎng)價值高等特點(diǎn)， 做為蝦苗、鏘魚苗餌料，蝦、魚苗成活率分別提高40%和20%以上。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的 范圍，即依本實(shí)用新型專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新 型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在于它包括一重力變化模擬裝置；一能夠朝重力變化模擬裝置輻射紫外線的紫外線輻射源，它設(shè)置在重力變化模擬裝置側(cè)邊；一能夠朝重力變化模擬裝置輻射X射線的X射線輻射源，它設(shè)置在重力變化模擬裝置側(cè)邊；一能夠朝重力變化模擬裝置放射放射線的放射性放射源，它設(shè)置在重力變化模擬裝置側(cè)邊；及一能夠朝重力變化模擬裝置轟擊離子的離子轟擊機(jī)，它設(shè)置在重力變化模擬裝置側(cè)邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在于所述X射線 輻射源采用晶體管X射線源，所述紫外線輻射源采用晶體管紫外線射線源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在于所述放射性 放射源的放射元素為鈷60。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在于所述重力變 化模擬裝置采用離心機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在于所述離子轟 擊機(jī)為能夠轟擊出正離子或負(fù)離子的離子轟擊機(jī)，所述離子轟擊機(jī)包括離子源和真空離子 蒸發(fā)電場，所述離子源產(chǎn)生的離子通過真空離子蒸發(fā)電場加速構(gòu)成轟擊離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在于所述離子轟 擊機(jī)為能夠轟擊出正離子或負(fù)離子的離子轟擊機(jī)，所述離子轟擊機(jī)包括離子源、蒸餾水源 和高壓電場源，所述離子源產(chǎn)生的離子在蒸餾水源中經(jīng)高壓電場加速構(gòu)成轟擊離子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在 于它還包括一能夠產(chǎn)生交變磁場的交變磁場裝置，它產(chǎn)生的交變磁場作用重力變化模擬裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，其特征在 于所述紫外線輻射源、X射線輻射源、放射性放射源和離子轟擊機(jī)分別固設(shè)置在重力變化 模擬裝置之四側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水產(chǎn)生物航天誘變模擬設(shè)備，它包括重力變化模擬裝置、紫外線輻射源、X射線輻射源、放射性放射源、離子轟擊機(jī)。紫外線輻射源能夠輻射紫外線，紫外線輻射方向朝向重力變化模擬裝置。X射線輻射源能夠輻射X射線，X射線輻射方向朝向重力變化模擬裝置；放射性放射源能夠放射放射線，放射線放射方向朝向重力變化模擬裝置；離子轟擊機(jī)能夠轟擊出離子，離子受轟擊朝向重力變化模擬裝置。它具有如下優(yōu)點(diǎn)實(shí)驗(yàn)員能夠按照所需選擇最佳育種條件，能夠完全對育種對象實(shí)施模擬太空環(huán)境單一因子或多因子的誘變，克服了背景技術(shù)中只能通過航天器將水產(chǎn)生物送入太空中才能進(jìn)行試驗(yàn)的不足。
文檔編號A01K61/00GK201758672SQ20102028718
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月10日
發(fā)明者楊火盛, 林燕, 鄭樂云, 郭明忠, 黃培民 申請人:福建省水產(chǎn)研究所