在人类潜心探索宇宙空间的进程中，宇宙辐射对生物机体有很大影响，人类要想在宇宙空间中长期生存，宇宙辐射就是一项需要研究解决的生命课题。研究表明，生命结构和机能状态等对辐射会产生不同的效应。因此，研究离子辐射的生物学效应将会帮助人们找到应对辐射损伤的有效防护措施。1927年Muller发现了X射线对果蝇的诱变作用，但是直到1945年第一颗原子弹的爆炸，人们才开始认识到Muller发现的重要意义，这也极大地刺激了辐射生物物理学的发展。但是长期以来，离子辐射生物效应的研究仅限于高能离子，低能离子由于受到辐射条件和辐射深度的限制，一直被忽视。直到20世纪80年代中期，余增亮研究员发现了低能N+离子对水稻种子的诱变效应，并创立了新兴交叉学科——离子束生物工程学。离子束生物工程技术继而被成功的应用于植物、微生物的突变育种和品种改良，但是该技术在动物转基因领域的成功应用还没有报道。家蚕是重要的经济昆虫、遗传背景清楚，已经作为研究鳞翅目昆虫的重要模式生物而被充分利用。在模式生物的研究进程中，高效、稳定的转基因技术是开展研究的必备技术之一。本文以家蚕卵为受体来研究通过低能氩离子束轰击和piggyBac转座子相结合的技术介导家蚕转基因的技术体系。研究结果如下：1.低能Ar⁺束介导获得转基因家蚕本研究提出了一种新型的家蚕转基因方法——低能氩离子束蚕卵转基因技术，以多化性非滞育的N4家蚕卵作为离子束辐照的受体，在最优于蚕卵孵化的辐照条件下(能量25keV、剂量2.08×10¹⁸ions/cm²，脉冲为1.3×10¹⁵ions/cm²间隔10s、干燥、真空)，使用低能氩离子束流对蚕卵进行刻蚀，形成微通道，再通过piggyBac转座子介导的转基因载体温育的方法获得了转基因家蚕。2.转基因家蚕个体验证及遗传效应分析首先以报告基因gfp的序列设计特异引物，通过PCR法扩增G0和G1代家蚕基因组，结果得到与gfp基因大小一致的目的条带；再通过iPCR法扩增G1代家蚕证明了gfp基因在基因组上的插入位置；最后通过Southern杂交实验检测了gfp在G1代家蚕染色体上有2³个整合位点数，结果表明报告基因gfp插入G1代家蚕6号染色体并有2³个插入位点。3.低能Ar⁺束介导家蚕卵转基因技术的机理分析本研究还设计了四个对照组，通过对照组和实验组的比较，来证明携带gfp的转座载体是经由离子刻蚀形成的微孔道进入蚕卵的。综上所述，用低能Ar⁺束辐照蚕卵后，Ar⁺束对蚕卵表面产生刻蚀效应，形成刻蚀通道，携带gfp的转座载体及辅助质粒可以通过这些微通道进入蚕卵，再通过转座作用使gfp整合到家蚕基因组，并且有多个整合位点，此外，这种整合是可遗传的。本研究结果为低能离子束在动物及转基因领域的研究提供了技术支撑。