自然或人工产生的荷能离子在与物质作用过程中，最终可慢化成为低能甚至极低能粒子的现象广泛存在，可能影响到人类的健康。近年来，秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)被应用于各种生物研究领域，成为重要模式生物之一。许多有关人类健康的重要研究结果都是在该线虫为模型的基础上发现的。为评估低能离子暴露的危害性和为防护辐射提供重要依据，本研究以秀丽隐杆线虫为离子注入对象，系统地研究低能离子在多细胞动物个体水平上诱导的生物效应。主要研究内容如下：　　 ⑴设计了以Millipore滤膜为主要结构的样品架，应用了2-15％甘油或海藻糖预处理以提高线虫真空存活。研究结果表明，在3-5分钟的短期自然干燥条件下，15％甘油可获得较好的保护效果。不同发育期的线虫对真空耐受性不同，其中以L1幼虫和dauer幼虫的抗性最高，真空存活分别达到了64.24±10.89％和83.34±4.97％。　　 ⑵在解决线虫真空存活的基础上，进行了5-25 keV低能氩离子注入线虫实验。用0.4％台盼蓝(TB)染色和扫描电镜(SEM)检测离子轰击对线虫体表的刻蚀损伤。发现随着离子能量(5-25keV)和剂量(2×1014-7×1014 ions/cm2)的增加，线虫体表损伤的程度也明显增加，严重时可导致线虫体壁破裂。除了检测刻蚀损伤外，还通过吖啶橙(AO)荧光染料活体标记法观察离子轰击对生殖腺细胞凋亡的影响。发现相对于真空对照组，低能离子能够明显诱导野生型线虫生殖细胞凋亡(p＜0.05)，而hus-1(op41)基因缺陷线虫与真空对照组生殖细胞凋亡水平相当(p＞0.05)。该结果提示了离子注入对生殖细胞凋亡的可诱导性是源于DNA损伤。研究还发现，离子注入后线虫的繁殖能力明显下降，当离子参量为5keV，7×1014ions/cm2时，繁殖量(mean brood size)下降了约50％。而离子辐照对线虫寿命并没有明显的影响(p＞0.05)。此外，低能离子能够诱导线虫运动行为由正常的正旋曲线改变成roller表型，这种现象可能由于上皮细胞ro瑾因突变引起的。　　 ⑶研究了低能离子对秀丽隐杆线虫发育的影响。发现离子注入除了对野生型早期L1幼虫的致死率最高外，还能够明显诱导其幼虫发育延迟甚至停滞(p＜0.05)。而hus-1基因缺陷幼虫对离子注入更为敏感，以DMSO预处理幼虫，这种发育延迟作用可被减缓(p＜0.05)。由此推测，刻蚀作用和自由基介导的损伤是导致早期幼虫发育异常的主要因素，而hus-1基因在幼虫损伤后的修复中具有重要作用。　　 ⑷用秀丽隐杆线虫为动物模型，系统研究了低能离子对多细胞动物的生物效应，如真空存活条件、诱导生殖腺细胞凋亡和对幼虫发育的影响，为进一步开拓秀丽隐杆线虫在低能离子研究中的应用领域，提供了科学依据。