水产生物航天诱变模拟设备 【技术领域】
本发明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-O 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 鱼水比极小、 水温范 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， 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
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 ： 很有必要研究制造水产生物航天诱变模拟设备， 来满足太空育 种的需要。 发明内容 本发明提供了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。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是 ：
水产生物航天诱变模拟设备， 它包括 ：
一重力变化模拟装置 ；
一紫外线辐射源， 它能够辐射紫外线， 所述紫外线辐射方向朝向重力变化模拟装 置；
一 X 射线辐射源， 它能够辐射 X 射线， 所述 X 射线辐射方向朝向重力变化模拟装 一放射性放射源， 它能够放射放射线， 所述放射线放射方向朝向重力变化模拟装置；
置； 及 一离子轰击机， 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。
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 ： 所述离子轰击机能够轰击出正离子或负离子。
一较佳实施例之中 ： 所述重力变化模拟装置能够产生失重效果或超重效果。
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。
一较佳实施例之中 ： 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以形成轰击离子。
一较佳实施例之中 ： 它还包括 ：
一交变磁场装置， 它能够产生交变磁场， 所述交变磁场能够作用重力变化模拟装 置。
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诱变条件， 能够完全对水产生物实施模拟太 空环境的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， 模拟诱变效果佳 ；
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， 模拟诱变效果佳 ；
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， 模拟诱变效果佳 ；
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。 附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 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， 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 ：5CN 101965812 A
说育种种类 地面上自然育种 高能射线辐射 太空诱变育种明书备注 即二十万分之— γ 射线 外太空 200-400km4/4 页变异概率 5×10-6 0.125％ 4 ～ 20％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 γ 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 ：
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， 太空鳉鱼经六代选育后， 获得了高产卵量的 新品系， 已进行规模化生产应用 ； 太空蒙古裸腹溞具有繁殖速度快、 营养价值高等特点， 做 为虾苗、 鳉鱼苗饵料， 虾、 鱼苗成活率分别提高 40％和 20％以上。
以上所述， 仅为本发明较佳实施例而已， 故不能依此限定本发明实施的范围， 即依 本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰， 皆应仍属本发明涵盖的范围内。