诱变技术及其在获取生物表面活性剂高产菌中的应用

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诱变是指用物理、学因素诱导植物的遗传特性发生变异的方法,

诱变诱变是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异的方法，通常用于选育菌种、得到高产量植物种子等。

诱变操作其实很简单，即用诱变剂直接或间接地处理生殖细胞。

对细菌等生物而言，没有体细胞与生殖细胞的区别，处理起来就更容易了。

诱变剂大致可分为四类。

物理诱变物理诱变剂主要有紫外线，X—射线，γ-射线，快中子，激光，微波，离子束等。

1、紫外线我们知道，DNA 和 RNA 的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收能力,最大的吸收峰在 260nm，因此波长 260nm 的紫外辐射是最有效的诱变剂.对于紫外线的作用已有多种解释,但研究的比较清楚的一个作用是使 DNA 分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接，二聚体出现会减弱双键间氢键的作用,并引起双链结构扭曲变形,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡.另外二聚体的形成,会妨碍双链的解开,因而影响 DNA 的复制和转录.总之紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失等。

2、γ-射线γ-射线属于电离辐射,是电磁波.一般具有很高的能量,能产生电离作用,因而能直接或间接地改变 DNA 结构.其直接效应是,脱氧核糖的碱基发生氧化,或脱氧核糖的化学键和糖-磷酸相连接的化学键断裂,使得 DNA 的单链或双链键断裂. 其间接效应是电离辐射使水或有机分子产生自由基,这些自由基与细胞中的溶质分子起作用,发生化学变化,作用于 DNA 分子而引起缺失和损伤.此外,电离辐射还能引起染色体畸变,发生染色体断裂,形成染色体结构的缺失、易位和倒位等.3、激光激光在微生物诱变育种方面的研究与开发应用比较晚。

激光诱变育种技术研究始于 20 世纪 60 年代,经过世界各国 40 多年的开发应用研究,不仅证明激光和普通光在本质上都是电磁波,它们发光的微观机制都与组成发光物质的原子、分子能量状态和变化密切相关。

激光是一种与自然光不同的辐射光,它具有能量高度集中、颜色单一、方向性好、定向性强等特性。

微生物的化学诱变技术

微生物的化学诱变化学诱变：利用化学物质对微生物进行诱变，引起基因突变或真核生物染色体的畸变称为化学诱变。

化学诱变的物质很多，但只有少数几种效果明显，如烷化剂、吖啶类化合物等。

复合处理及其协同效应：诱变剂的复合处理常有一定的协同效应，增强诱变效果，其突变率普遍比单独处理的高，这对育种很有意义。

复合处理有几类：同一种诱变剂的重复使用，两种或多种诱变剂先后使用，两种或多种诱变剂同时使用。

定向培育和驯化：定向培育是人为用某一特定环境条件长期处理某一微生物群体，同时不断将他们进行移种传代，以达到累积和选择合适的自发突变体的一种古老的育种方法。

由于自发突变的变异频率较低，变异程度较轻，故变异过程均比诱变育种和杂交育种慢得多。

微生物化学诱变的操作过程化学诱变剂的剂量主要决定于其浓度和处理时间。

化学诱变剂都具毒性，其中90%以上是致癌物质或极毒药品，使用时要格外小心，移取液体时绝对禁止直接用口吸，避免与皮肤直接接触，不仅要注意自身安全，也要防止污染环境，造成公害。

一、碱基类似物用于诱发突变的碱基类似物有5-BU、5-FU、BUdr、5-IU等他们是胸腺嘧啶的结构类似物，AP、6-MP是腺嘌呤的结构类似物。

最常用是5-BU和AP。

当将这类物质加入到培养基中，在繁殖过程中可以掺入到细菌DNA分子中，不影响DNA的复制。

它们的诱变作用是取代核酸分子中碱基的位置，再通过DNA的复制，引起突变，困此，也叫掺入诱变剂。

显然这一类诱变剂要求微生物细胞必顿处在代谢的旺盛期，才能获得最佳的诱变效果。

（一）碱基类似物的诱变机制正常的碱基存在着同分异构体，互变异构现象在嘧啶分子中以酮式和烯醇式的形式出现，而嘌呤分子中以氨基和亚氨基互为变构的形式出现、一般互变异构现象在碱基类似物中比正常DNA碱基中频率更高。

5-BU导致A:T碱基对转换为G:C碱基。

2-氨基嘌呤也可以诱发DNA分子中A:T－G:C或G:C－A:T的转换。

（二）碱基类似物的诱变处理方法（以5-BU为例）1．单独处理将微生物液体培养到对数期，离心除去培养液，加入生理盐水或缓冲液，饥饿培养8~10 h，消耗其体内的贮存物质、将5-BU加入到经饥饿培养的培养液中，处理浓度为25~40 μg/mL，温合均匀，取0.1~0.2 mL菌悬液加入到琼脂培养基上涂布培养。

菌种诱变方法

介绍了几种常用的物理诱变和化学诱变育种方法的原理、特点以及成功案例等,为微生物诱变育种提供了一个总体的方法框架。

诱变; 微生物育种微生物与酿造工业、食品工业、生物制品工业等的关系非常密切，其菌株的优良与否直接关系到多种工业产品的好坏，甚至影响人们的日常生活质量，所以选育优质、高产的微生物菌株十分重要。

微生物育种的目的就是要把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导，或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状，人为地使某些代谢产物过量积累，获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。

作为育种途径之一的诱变育种一直被广泛应用。

目前，国内微生物育种界主要采用的仍是常规的物理及化学因子等诱变方法。

11.1紫外线照射是常用的物理诱变方法之一，是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。

DNA和RNA的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰260nm，因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂。

紫外辐射的作用已有多种解释，但比较确定的作用是使DNA分子形成嘧啶二聚体[1]。

二聚体的形成会阻碍碱基间正常配对，所以可能导致突变甚至死亡[2]。

马晓燕[3]等以紫外诱变原生质选育法筛选发酵乳清高产酒精菌株马克斯克鲁维酵母菌株ZR-20，比优化前的酒精产率提高10.5%，较出发菌株提高了68%。

顾蕾[4]等通过紫外诱变红酵母ns-1原生质体，获得类胡萝卜素产量明显提高的突变株，其生物量、色素产量分别为6.15g/L、6.41mg/L，分别比原始菌株提高了67.6%、54.1%。

紫外照射诱变操作简单，经济实惠，一般实验室条件都可以达到，且出现正突变的几率较高，酵母菌株的诱变大多采用这种方法。

1.2γ-射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一，具有很高的能量，能产生电离作用，可直接或间接地改变DNA结构。

其直接效应是可以氧化脱氧核糖的碱基，或者脱氧核糖的化学键和糖-磷酸相连接的化学键。

其间接效应是能使水或有机分子产生自由基，这些自由基可以与细胞中的溶质分子发生化学变化，导致DNA分缺失和损伤[2]。

微生物育种――诱变育种

微生物育种――诱变育种微生物育种――诱变育种摘要分析了近几年国内外对微生物诱变育种领域的研究新进展，对生物学效应及诱变微生物机理进行总结。

从物理诱变、化学诱变方面的诱变效应和作用机制及育种在酶制剂、抗生素、氨基酸、维生素及杀虫剂等高产菌种选育中的应用；对该技术与空间技术的结合在微生物菌种选育中的应用前景进行了分析。

关键词诱变微生物育种展望诱变育种是通过诱变剂的处理提高菌种突变的几率，从中筛选出具有优良特性的变异菌株，也是通过诱发基因突变为手段的微生物育种技术。

1927年发现X射线具有增加突变率的效应；1944年发现氮芥子气的诱变效应；其后，人们陆续发现了许多物理的和化学诱变因素。

诱变育种其操作简便，突变率高，突变谱也广，不仅提高产量，改良质量还可以扩大产品的品种和简化工艺条件，随着新的诱变因子不断发现和筛选体系进一步的完善，微生物的诱变育种有了开展。

一、诱变方法物理诱变1、紫外照射：是诱发微生物突变的常用的非常有用的物理诱变方法之一，紫外辐射的作用有许多解释，比拟确定的作用是能够使DNA 分子形成嘧啶二聚体，阻碍碱基也碱基之间正常配对。

2、电离辐射：是电离生物学上有高能量的产生电离作用，应用最广泛的电离射线之一，可直接或间接的变化DNA 结构。

直接效应可以氧化脱氧核糖的碱基，间接效应是使水或有机分子产生自由基。

3、激光：是一种光量子流，能量密度高、靶点小而且单色性与方向性都好的光微粒。

这种辐射通过产生光、热等效应的综合应用，直接、间接影响有机体，从而引起细胞染色体畸变效应和酶的激活与钝化。

4、微波：是一种有较强生物效应的低能电磁辐射，对生物体有热效应或非热效应。

热效应指它能引起生物体局部温度上升，非热效应是在其作用下，生物体产生非温度关系的各种反响。

所以，微波也被用作多个领域的诱变育种。

化学诱变1、烷化剂：诱发突变中一类相当有效的化学诱变剂，引起DNA 复制碱基配对的转换而遗传变异。

常用的烷化剂都有甲基磺酸乙酯、亚硝基胍或硫酸二乙酯等。

利用梯度平板法结合紫外诱变_抗性筛选选育土霉素高产菌株

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中国兽药杂志
２０１４，４８（１１）：２４～２８／王小娟，等
利用梯度平板法结合紫外诱变、抗性筛选选育土霉素高产菌株
王小娟，张萍，逄春梅，石彦鹏∗
（宁夏泰瑞制药股份有限公司，银川７５０１０１）［收稿日期］２０１４－０９－１５［文献标识码］Ａ［文章编号］１００２－１２８０（２０１４）１１－００２４－０５［中图分类号］Ｓ８５２．６１
［摘要］以龟裂链霉素ＴＭＳⅠ１２－６６为出发菌株，通过紫外－氯化锂诱变处理，并结合梯度平板法、氯化锂和四环素复合抗性平板上筛选土霉素高产菌株。通过对致死率的考察，确定了紫外的最佳诱变剂量为９０ｓ。在分离培养基上层加入氯化锂和底层加入四环素进行正突变株的定向筛选。经过选育得到一株土霉素的高产菌株ＴＭＳⅠ１４－１８０，摇瓶发酵验证效价达２２９８５ｍｇ／ｍＬ，较出发菌株提高２２．３６％，经传代试验考察，该菌株遗传性状稳定。［关键词］龟裂链霉菌；紫外诱变；抗性筛选
抗生素科研领域的一个研究热点［１－２］。抗性筛选是利用微生物对某些抗生素的耐药性，在菌种选育中对大量突变株进行有目的的筛选，有利于抗生素产量的提高［３］，从而高效地得到目的菌株。该筛选方法操作简单、周期短、安全性好［３－５］，能够直接影响微生物产抗生素的调控系统，从而使抗性筛选在抗生素高产菌的选育中得到广泛应用［４］。利用紫外
作者简介：王小娟，硕士，从事抗生素发酵育种研究。通讯作者：石彦鹏。Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｉｙａｎｐｅｎｇ＠ｔａｉｒｕｉｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ
２０１４，４８（１１）：２４～２８／王小娟，等
中国兽药杂志
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线和氯化锂诱变的方法以及两种方法合用或与其他诱变方法合用已是筛选突变株的常用方法［６－７］。氮离子注入［８］、亚硫酸氢钠［９］和各种方法联用的复合诱变方法［１０］也应用广泛，但各种方法都有其不足，摇瓶效价提高也有限。此外，抗结构类似物菌株筛选、抗性筛选技术也已引起人类的注意［１１－１３］。本方法结合采用紫外诱变、氯化锂诱变以及抗结构类似物抗性筛选，结合了各种诱变方法的优点，既提高了菌种突变频率，又克服了筛选的盲目性和不定向性，使得筛选出来的突变株摇瓶效价大幅提高。１材料和方法１．１菌株龟裂链霉菌ＴＭＳⅠ１２－６６，宁夏泰瑞制药股份有限公司保存。１．２主要试剂氯化锂，天津市凯通试剂有限公司；四环素，湖北巨胜科技有限公司。１．３培养基固体培养基［１４］（包括分离培养基和斜面培养基）：玉米淀粉、碳酸钙、硫酸铵、氯化钠、玉米浆。种瓶培养基：玉米淀粉、黄豆饼粉、碳酸钙、硫酸铵、氯化钠、磷酸二氢钾、玉米浆。发酵培养基：玉米淀粉、黄豆饼粉、碳酸钙、硫酸铵、氯化钠、磷酸二氢钾、玉米浆、淀粉酶、消沫剂。１．４方法１．４．１单孢子悬浮液的制备取一支成熟斜面，加入２０ｍＬ无菌水，用接种铲轻轻刮下孢子。将孢子液倒入无菌且装有玻璃珠的三角瓶内，震荡、过滤，即得单孢子悬浮液，用无菌水稀释使悬浮液的孢子浓度为１０７～１０８个／ｍＬ。１．４．２紫外诱变取一定量的孢子悬浮液到培养皿中，放入紫外诱变箱内的磁力搅拌器上，开启紫外灯（３０ｗ），距离３０ｃｍ，边照射边搅拌。照射０、３０、６０、９０、１２０、１５０和１８０ｓ后，稀释，涂布。同时设置未经过诱变的对照组，（３７．０ ± ０．５） ℃ ，湿度３０％～６０％［１４］避光培养，培养１１０～１４５ｈ后，记录各组平皿上单菌落形态及数量，并计算致死率。１．４．３ＬｉＣｌ助诱变剂氯化锂是一种化学诱变剂，更是一种助诱变剂，可导致ＡＴ－ＣＧ碱基发生转换或使碱基缺失，从而导致代谢途径等发生变化，最终产生高产菌株。将未诱变过的菌液涂布于只含有氯化锂的平板上。经培养后，考察不同浓度（２、３、４、５、６ｇ／Ｌ）氯化锂对致死率的影响。

常压室温等离子体诱变选育生物表面活性剂高产菌株

常压室温等离子体诱变选育生物表面活性剂高产菌株郝建安;张晓青;姜天翔;杨波;司晓光;杜瑾;张爱君;张雨山;王静【摘要】采用常压室温等离子体诱变技术对Rhodococcus sp.SY095菌株进行诱变,通过排油圈法与表面张力测定筛选到2株高产生物表面活性剂的突变株220-7与300-3.与野生型菌株相比,突变株220-7与300-3发酵液的最佳表面张力分别降至32.8mN· m-1与28.6 mN·m-1,发酵液最佳表面活性分别提高14.4％和25.3％;连续传代实验结果表明,这2株突变株具有良好的遗传稳定性.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2016(033)010【总页数】5页(P27-30,34)【关键词】常压室温等离子体;Rhodococcus sp.SY095;生物表面活性剂【作者】郝建安;张晓青;姜天翔;杨波;司晓光;杜瑾;张爱君;张雨山;王静【作者单位】国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192;国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192【正文语种】中文【中图分类】Q939.9生物表面活性剂是一类由微生物产生的具有表面活性的两亲分子。

与化学表面活性剂相比，生物表面活性剂除具有较高的表面活性外，还具有热稳定性、可生物降解性等优点[1]。

近年来，生物表面活性剂已经在石油回收[2]、食品工业[3]、环境工程[4]和生物科学领域[5]展现了良好的应用前景。

常压室温等离子体诱变技术在环境微生物菌株选育中的应用(3)

常压室温等离子体诱变技术在环境微生物菌株选育中的应用随着人类生产、生活领域及其规模的不断扩大，特别是包括煤炭和石油等矿物能源及生物外源性有毒、有害物质，生物难降解化学品的广泛利用，排放的污染物数量突破了环境所固有的自净负荷，给自然环境造成了越来越严重的污染。

环境污染的恶化不仅给经济的可持续发展带来滞后性，而且直接影响到人类的健康、稳定的生活。

微生物作为生物界的主要降解类群，在水体污染、固体废弃物污染、重金属污染、化合物污染、石油及大气污染等治理过程中，均取得显著效果且不易造成二次污染，应用范围广泛，所以备受人们关注。

近年来，国内外研究人员通过从自然界中筛选、优化培养基以及诱变等方式来获得对不良环境具有高耐受性和高分解污染物能力的菌株，取得了良好的成效。

Liu等，采用常压室温等离子体（ARTP）诱变获得了一株耐NaCl的阴沟肠杆菌（MU-1）。

在以原油为唯一碳源时，在7.5% NaCl存在和不存在条件下，该菌株在泥浆培养中表现出有规律的生长行为，细胞密度分别为5.72×108和6.44×108(CFU/mL)。

且在7.5%NaCl存在下，突变体MU-1对总石油烃（TPH）的降解率为7.94%，而野生型为3.17%[1]。

图3 阴沟肠杆菌野生型和突变型的生长情况。

（a）泥浆培养基中无NaCl。

（b）泥浆培养基中含7.5%NaCl陈五岭等，采用紫外线与ARTP复合诱变技术对从油田采出水中分离的对石油烃类物质（TPHs）具有降解作用的菌株进行诱变，经高通量筛选后共获得了3株能够高效降解TPHs的突变株，其中一株最高降解率高达85.1%，与野生型菌株相比提高了48%，可显著降低环境中TPHs含量，有效修复原油污染环境[2]。

周文臣等，采用常压室温等离子体（ARTP）的方法对生防哈茨木霉菌进行诱变，以杀菌剂代森锰锌、杀虫剂呋虫胺和除草剂乙氧氟草醚为筛子，选育出对复合农药具有良好抗性的两株三抗菌株。

链霉菌诱变育种方法综述

链霉菌诱变育种方法综述摘要：主要论述了链霉菌的4种诱变方法，即物理诱变、化学诱变、空间技术诱变和复合诱变。

同时对这4种方法的原理及具体操作方法进行了简要的阐述。

其中物理诱变中的紫外线诱变方法是一种使用时间长、效果好、设备简单、值得推广的诱变剂。

化学诱变方法中的EMS、8-Mop、NTG和LiCI也取得了很好的效果。

近年来用宇宙系列生物卫星、科学返回卫星、空间站及航天飞机等空间飞行器，进行搭载微生物材料的空间诱变育种是培养新的生物菌种的一种有效方法。

将以上诱变方法结合起来使用，可取得更好的诱变效果。

关键词：链霉菌；育种；诱变放线菌是产生抗生素活性最大的一类微生物，迄今已在工业、医学、农业上都有利用抗生素成功的实例，而链霉菌又是放线菌中抗生素的主要产生菌，具有广泛的物种多样性和代谢多样性，是重要的资源微生物，但在链霉菌中普遍存在遗传不稳定性，而引起抗生素产量下降。

因此，各国学者不断研究提高抗生素产量的方法，已期获得更大产量的抗生素，而提高产量的最重要途径是通过育种改变生产菌种。

诱变育种是一种简便易行而且快速的选育方法，因而在抗生素的菌种筛选中应用最广泛。

本文就链霉菌诱变育种的几种方法做了简要论述。

1 物理因子诱变方法1．1 紫外线诱变法紫外线是一种使用时间长、效果好、设备简单、值得推广的诱变剂，大约有80％的高产抗生素产生菌都曾经用过紫外线这一诱变方法。

具体操作方法是将斜面培养物制备成单孢子悬液或原生质体放在磁力搅拌器上，开紫外灯(3ow，距30cm)照射不同的时间后，涂平皿(为防止回复突变，紫外线诱变后的操作应在红灯下进行)进行培养，然后挑取不同形态的单菌落接斜面，进行摇瓶发酵筛选。

用此种方法，以土霉素产生菌龟裂链霉菌Lf-2为出发菌株，经过紫外线诱变后，筛选的菌株于出发菌株相比发酵效价提高了17．4％，发酵指数提高了23．9％。

黄世文等对淡紫色吸水链霉菌进行紫外线诱变，所获菌株发酵液对水稻纹枯病和恶苗病的抑杀效果比原始菌株明显提高，并且证实用菌悬液涂培养基之后先在28~C培养24 h，再在紫外灯下诱变菌株比涂后直接照射和直接照射菌悬液所获得的诱变菌株的生测效果好，这可能是微生物在培养24} 后，正处在分裂生长的初始阶段，当受到外部“能量”作用时较易发生变异。

近年化学诱变在改良微生物菌株中的应用

近年化学诱变在改良微生物菌株中的应用作者：施敏来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第09期摘要：化学诱变是一种传统的微生物育种技术，不仅在高产工业菌株选育中得到广泛应用，而且近来还用于改造野生菌株代谢功能，以发现新产活性产物。

化学诱变是改良和菌株品种，挖掘其高产潜力的重要方法和途径。

本文对常用化学诱变剂及其作用机制，以及化学诱变技术在微生物育种领域中的新近应用研究进展进行简单综述。

关键词：化学诱变;菌株选育;改良微生物在粮食、能源、资源和环境保护等问题中表现出越来越重要的作用。

品种的优胜劣汰对于微生物药物的工业化生产具有重大意义。

但野生微生物品种往往因产率低、耗能高而不能直接用于工业生产，因此选育高产、稳产、低耗的微生物诱变品种是微生物研究的重点领域。

以人工诱发基因突变为基础的诱变育种是一种经典而高效的微生物遗传育种方法，目前大部分工业用的生产菌种是通过诱变育种选育出来的[1]。

化学诱变能在短时间内获得有价值的突变体植株，由于化学诱变具有随机性，诱变后可获得丰富的种质遗传材料，解决了育种材料缺乏的问题。

突变体的利用可加快改良原有种质资源和培育新种质资源，现已成为作物改良的有效手段之一。

种质资源改良能够提高作物产量与质量、保障粮食安全具有极其重要的作用[2]。

化学诱变除了作用强度外，诱变剂向菌体的渗透也是诱变成功的关键;化学诱变剂由于理化性质、毒性的不同而造成诱变方式，添加剂量也不尽相同，在化学诱变时需要选择使菌体致死率低、毒性小、半衰期适中的变剂，一般常用诱变效应大的化学诱变剂有烷化剂中的1-甲基-3-硝基-1-亚硝基胍（NTG）和硫酸二乙酯（DES）及碱基类似物中的5-溴尿嘧啶（5-BU）和2-氨基嘌呤（AP）。

本研究阐述了化学诱变的发展现状、特点和主要类型，并且探讨了近几年化学诱变在种质资源改良上的应用成果与前景，以期为化学诱变育种在作物种质资源改良中的应用提供理论依据。

1化学诱变技术在野生菌改良中的应用自然筛选选育野生菌株，周期长，效果不明显，通过化学诱变能够更快的得到理想菌株。

关于微生物育种中化学诱变技术的综述

关于微生物育种中化学诱变技术的综述姓名：周旭班级;11生工1 学号：20110801120摘要：化学诱变是一种传统而经典的微生物育种技术，不仅在高产工业菌株选育中得到广泛应用，而且近来还用于改造野生菌株代谢功能，以发现新产活性产物。

本文简要综述常用化学诱变剂及其作用机制，以及化学诱变技术在微生物育种领域中的新近应用研究进展。

关键词：微生物育种；化学诱变剂；诱变机制；应用1前言菌种优劣对于微生物药物的工业化生产具有决定性意义。

野生菌株往往因产率低而不能直接用于工业生产，而需要通过菌种改良，选育高产优良菌株。

微生物药物的工业化生产对菌株的这种需求带动了各种育种技术的蓬勃发展，而育种技术则通过不断提供优良菌株又促进了微生物药物产业的持续发展。

在育种研究中，近来还发现有些突变株可代谢产生新产物，具有可供作药源新菌株资源的潜在应用前景，使育种技术进一步拓展了新的应用研究发展空间。

微生物人工诱变育种技术按诱导突变类型可分为物理诱变、化学诱变和生物诱变三大类［1］。

化学诱变是一种传统而经典的微生物育种技术，不仅在高产工业菌株选育中得到广泛应用，而且还用于改造野生菌株的代谢功能，从而发现新产活性产物。

在实际应用中，化学诱变既有利用某一种化学诱变剂的单一诱变，也有组合利用化学或其他多种诱变剂的复合诱变，还有化学诱变联合抗生素抗性筛选等。

本文简要综述常用化学诱变剂及其作用机制，以及化学诱变技术在微生物育种领域中的新近应用研究进展。

2常用化学诱变剂2.1碱基类似物作为化学诱变剂的碱基类似物主要有嘧啶类似物和嘌呤类似物两大类。

其中，常用嘧啶类似物有5-溴尿嘧啶（5-BU）、5-氟尿嘧啶（5-FU）、6-氮杂尿嘧啶（6-NU）等；嘌呤类似物有2-氨基嘌呤（2-AP）、6-巯基嘌呤（6-MP）、8-氮鸟嘌呤（8-NG）等［2］。

2.2烷化剂烷化剂类化学诱变剂种类较多，如硫芥（氮芥）类、环氧衍生物类、乙撑亚胺类、硫酸（磺酸）酯类、重氮烷类、亚硝基类等。

生物表面活性剂的制备与应用技术

生物表面活性剂的制备与应用技术生物表面活性剂是一类用于改善生物液体表面张力的分子，能够降低液滴状液体的表面张力，使其能够扩展到很大的面积。

生物表面活性剂广泛应用于生物医学、食品、日用化学品等领域，如乳化剂、分散剂、吸附剂、抗氧化剂等，其制备与应用技术也呈现出多样化的特点。

一、生物表面活性剂的制备方法1. 微生物法微生物法是一种制备生物表面活性剂的重要方法，可利用大肠杆菌、放线菌、生黄芽孢、酵母菌等微生物制备生物表面活性剂。

其中，大肠杆菌制备生物表面活性剂的过程是细菌在碳氮源限制的环境下，通过合成菌体膜以及菌体外表面的脂多糖等物质来产生生物表面活性剂。

2. 植物发酵法植物发酵法制备生物表面活性剂是一种环保的技术，该方法以植物为原料，选用多种质量优良的植物发酵菌株，经过人工培养，从菌株分泌的代谢产物中提取纯化生物表面活性剂。

3. 合成法生物表面活性剂的合成法主要包括两部分，一个是通过化学手段加工制作得到新的表面活性剂，另一个是通过改造和修饰天然表面活性剂来得到新的表面活性剂。

二、生物表面活性剂的应用技术1. 生物医学领域生物表面活性剂在生物医学领域的应用非常广泛，可以用于制备口腔护理剂、注射剂、外科手术抗菌剂等。

此外，还可以制备抗菌结石剂、生物支架材料、药物输送系统等。

2. 食品领域生物表面活性剂在食品领域中的应用集中在乳制品中，可以用作稳定乳液、干酪、奶油、黄油、鲜奶等的乳化剂和分散剂。

3. 日用化学品领域生物表面活性剂在日用化学品领域中的应用较广，可以用于制备洗涤剂、杀虫剂、肥皂、口红、洗发水、护发素等。

有些生物表面活性剂还可以用于改善护肤品的敏感性和亲水性。

4. 其他领域生物表面活性剂还可以用于土壤恢复、环境治理、动物营养增强等领域，如制备农药、肥料、添加剂等。

三、生物表面活性剂的市场前景生物表面活性剂是未来发展的重要方向之一，具有广阔的市场前景和潜力。

随着环保与可持续发展意识的不断提高，生物表面活性剂的制备与应用技术也将得到大力发展，有望成为代替传统表面活性剂的新型环保产品。

生物表面活性剂的生产与应用

生物表面活性剂的生产与应用生物表面活性剂是一类由微生物合成的化合物，具有很强的表面活性和乳化性能。

由于其天然来源、可持续性以及生物降解性等特点，成为了替代传统化学表面活性剂的潜在耗材之一。

一、生物表面活性剂的生产技术目前，常用的生物表面活性剂生产技术主要包括发酵法、基因工程法等。

其中，发酵法最为常见，通过在生物发酵过程中让微生物合成表面活性剂。

在发酵过程中，微生物可利用碳源、氮源等物质合成表面活性剂。

值得一提的是，发酵法不应该忽略其对筛选菌株的要求。

不同的微生物菌株不仅合成的表面活性剂种类多样，且生产效率也有所不同。

因此，筛选菌株、优化发酵条件等环节，都对表面活性剂的生产量和质量有影响。

二、生物表面活性剂的应用生物表面活性剂具有极高的应用价值，例如可以用于环境清洁、食品加工等领域。

下面将分别阐述其在不同领域的具体应用：1.环境清洁。

生物表面活性剂具有天然来源的特点，成为了环境友好型耗材。

其应用于清洗油污、除菌消毒等方面，效果显著。

同时，生物表面活性剂还能与重金属离子、有机污染物等化合物的形成络合物，减缓其对环境的污染。

2.食品加工。

生物表面活性剂可用于食品的抗氧化、保鲜、除膜等处理。

其中，利用生物表面活性剂进行无残留的清洗去膜，可有效减少对环境和健康的影响。

3.医药行业。

生物表面活性剂表现出一定的生物活性，其可用于药物递送、治疗慢性伤口等方面。

其中，在脑瘤治疗中，通过生物表面活性剂减少药物副作用，达到更好的疗效。

三、生物表面活性剂的市场前景虽然生物表面活性剂在市场中的份额还未达到传统表面活性剂的高度，但其优良特性已受到广泛关注，被认为是一种便捷、经济、环保的替代品。

这一市场前景也越来越受到各大产业的青睐。

据统计，全球生物表面活性剂的市场规模已超过10亿美元，预计未来将保持高速增长。

总的来说，生物表面活性剂不仅具有广泛的应用领域，而且成为了主要的研究方向之一。

通过优化生产和应用技术，可以进一步提高其在实际中的使用效果。

生物诱变的方法范文

生物诱变的方法范文生物诱变是一种用特定方法诱发生物体遗传物质的突变，从而实现基因改良的手段之一、诱变技术的发展对于农业、医学和工业等领域的进步有着巨大的推动作用。

本文将介绍三种常见的生物诱变方法：物理诱变、化学诱变和基因工程诱变。

物理诱变是指利用物理因素对生物体进行诱变的方法。

最常用的物理诱变方法是辐射诱变，包括电离辐射和非电离辐射。

电离辐射主要有X射线和γ射线。

通过辐射，能量很高的光子或粒子会与生物体内部的分子相互作用，直接或间接地引发原子或分子内层电子的跃迁或离子化。

这种电离辐射能够破坏生物体内染色体的结构和功能，进而引发突变。

非电离辐射主要包括紫外线(UV)辐射。

UV辐射是利用高能紫外线破坏生物体DNA结构从而引发突变的方法。

紫外线的能量足以损坏DNA分子内的碱基，引发DNA的点突变、缺失或插入。

化学诱变是利用化学物质的作用诱变生物体的方法。

化学诱变剂能够与生物体的DNA发生化学反应，引发碱基对错配、切割和插入等突变。

常见的化学诱变剂有 EMS (Ethyl Methane Sulphonate) 和 MNU (N-Methyl-N-nitrosourea)。

它们可以与DNA中的鸟嘌呤或胸腺嘧啶等碱基发生反应，从而改变碱基的识别性，导致基因突变。

生物诱变的方法能够导致生物体的遗传物质突变，从而实现基因改良。

在农业领域，诱变技术能够用于培育抗病、耐逆、高产的新品种。

在医学领域，它可以被应用于研究和治疗许多疾病，比如癌症、遗传性疾病等。

在工业中，生物诱变也可以用来改善微生物发酵过程，从而提高生产效率。

总之，物理诱变、化学诱变和基因工程诱变是常见的生物诱变方法。

这些方法既有相互独立的特点，也可以结合使用。

生物诱变为农业、医学和工业等领域的发展提供了重要的推动力，为我们创造出更多的生物资源和改良的机会。

诱变育种方法在微生物育种中的应用概述

诱变育种方法在微生物育种中的应用概述摘要：在现代发酵工业中，诱变技术（无论是物理还是化学诱变）对于促进微生物发酵从而提高利用反应底物的能力和高产率仍然起着至关重要的作用。

本文主要从工业生产中对于微生物的诱变育种的方法（物理、化学诱变育种等）进行了综述，以及通过几种常见的诱变方式来介绍在微生物育种方面的相关研究进展。

关键词：微生物；诱变育种；物理诱变；化学诱变一、前言现代发酵工程技术的最终产物，一般都是由微生物生产得到的，且通过微生物的发酵生产所取得的效益已经得到了全世界的瞩目和认可。

对工业微生物菌种的优化选育是提高产量和质量的一条有效途径。

以突变和筛选为中心的传统育种技术在工业微生物发展到现在规模的过程中始终起着重要作用。

70年代以来，重组DNA技术和原生质体融合技术开始用于菌种选育。

各种外源基因在原核生物、真核细胞的克隆和表达研究取得了重大成果，使工业微生物育种技术进入了真正意义的分子水平育种时代[1]。

常规的诱变育种方法主要为物理诱变和化学诱变两种。

微生物的诱变育种，是以人工诱变手段诱发微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选出产量高、性状优良的突变株，并找出这个突变株最佳培养基和培养条件，使其在最适条件下合成有效产物。

以人工诱发突变为基础的微生物诱变育种，具有速度快、收效大和方法简单等优点，是菌种选育的一个重要途径，在发酵工业菌种选育上具有卓越的成就，迄今为止，国内外发酵工业中所使用的生产菌种绝大部分是人工诱变选育出来的[2]。

理想的工业化菌种必须具备遗传性状稳定、纯净无污染、能产生许多繁殖单位、生长迅速、能于短时间内生产所要的产物、可以长期保存、能经诱变产生变异和遗传、生产能力具有再现性、具有高产量和高收率等特性。

而从自然界分离的野生菌种，不论是在产量上还是在质量上，均难适合工业化生产的要求。

但诱变筛选方法相对简便，是菌种选育的基本、常规和经典方法。

特别是对遗传背景不很清楚的对象，诱变育种更是必不可少。

物理因素在产表面活性剂菌种改良中的应用

2010年第1期　No.1.2010 湖州职业技术学院学报J o ur n a l of Huz h o u Vo c a tio n a l a n d Te c h n ol o gi c a l C oll e g e 2010年03月Mar.2010物理因素在产表面活性剂菌种改良中的应用3张祥胜1,向廷生2(1.山东大学　微生物技术国家重点实验室,山东　济南　250100;2.长江大学　地球化学系,湖北　荆州　434023)摘要:生物表面活性剂是具有典型的两性基团的微生物代谢产物,具有显著降低表面张力、较低的临界胶束浓度、对温度、p H 和盐度不敏感、低毒性等优点,在石油、食品、化妆品及医药等领域都有广泛应用。

通过分析近几年我国常用的几种物理诱变育种技术在产表活性剂菌种改良中的应用情况发现:微生物诱变育种常用的物理因素主要是各类辐射,目前应用较多的是紫外线、γ射线、低能离子束等,空间诱变育种、激光和微波辐射等物理诱变手段暂未见报道。

还对多种因素的复合诱变育种研究进展进行了阐述,提出综合运用多种技术、确定合适的评价和筛选方法以及重视表面活性剂品质等设想。

关键词:物理因素;生物表面活性剂;微生物育种;辐射诱变中图分类号:Q939.97文献标识码:A文章编号:1672-2388(2010)01-0001-05Application of Physical Mutagenic F actors in G enetic Improvementof Biosurfactant Producing StrainsZHAN G Xiang2sheng1,XIAN G Ting2sheng2(1.State Key Lab of Microbial Technology,Shandong University,Jinan250100,China;2.Depart ment of Geochemistry,Yangtze University,Jingzhou434023,China)Abstract:Biosurfactant s are microbial metabolites wit h t he typical amphiphilic st ructure of a surfactant.Due to t heir many advantages,such as notably lowering t he surface tension,lower critical micelle concentration,low sensitivity to temperature,p H value and salinity and low toxicity,biosurfactant s have been widely used in petroleum,food,cosmetic and pharmaceutical industries.The paper analyzes t he research advance on application of physical mutagenic technology in genetic improvement of biosurfactant producing strains.The physical mutagenic resources are mostly various radiations,including ultraviolet ray,gamma ray and low energy ion beam.Nevert heless,some novel mutation techniques including space mutation breeding,laser and microwave were not reported.The existing problems and fut ure prospect s were also generalized,and some research ideas are put forward in t he paper,such as t he comprehensive application of various technologies,determina2 tion of suitable evaluation and screening and paying great attention to t he quality improvement of biosurfactant s.K ey w ords:radiation;mutation;biosurfactant;microbial breeding1　生物表面活性剂的相关概念目前大多数市售的表面活性剂主要是来自石油基的化学产品,其生产过程需要消耗大量的石油产品,3收稿日期:2009-11-12基金项目:本文为湖北省教育厅优秀中青年项目《低能离子束诱变改良产表活石油微生物的研究》(20081201)、山东大学微生物技术国家重点实验室开放课题《离子束细胞修饰技术在工业微生物上的应用及机理研究》和国家自然科学基金《低能离子束改良烃降解菌的机理研究》(10905035)的成果之一。

诱变在产抗生素微生物育种中的应用进展

［" ) 5］量显著提高。青霉素发酵的原始菌株产黄青霉 678%0
（ !"#$%$&&$’( %+,-)./"#’( 678 %0#"*），发酵时会产生一种黄 #"* 色色素，这种色素在发酵过程中很难去除，影响产品质量，通过菌种诱变选育获得无色素突变株，解决了产品质量问题。通过紫外线诱变，并以发酵液中以啤酒酵母 94 为出发菌株，双乙酰含量为主要指标筛选获得 # 株优良啤酒酵母 :4+，三角瓶低温发酵 5 ;，其发酵液中双乙酰含量为$ -$55 ! <= > ?，比发酵液保持了亲株 94 的优良风味和出发菌株 94 降低 ’5@ ；凝聚性，且部分发酵性能有了较大改善；在 !$$ ? 发酵罐试验中，发酵过程中 :4+ 菌株的双乙酰峰值为 $ - #" <= > ?，比 94 降低了 ,!@ ，双乙酰还原速度较快，比 94 提前 # ; 达到质量
除产生诱变剂 “疲劳效应” 外，还会引起菌种生长周期延长、孢子量减少、代谢减慢等，这对发酵工艺的控制不利，在实际生产中多采用几种诱变剂复合处理、交叉使用的方法进行菌株诱变。这是由于不同诱变方法对同一菌株的诱变效果不诱变剂 / 能提同，如诱变剂 ? 能加快菌株孢子量生长速度，高菌株产活性物质产量，诱变剂 : 能缩短菌株发酵周期。因此，根据诱变剂对菌种的诱变机制选择几种诱变剂进行交替诱变，效果可能会比使用单一诱变剂更好。参考文献

水培诱变技术在生产上的运用

技术难度大
水培诱变技术的操作过程较为复杂，需要专业技术人员进行操作，不适合大规模推广应用。
3
突变体鉴定困难
由于突变体的性状多种多样，鉴定和筛选工作量较大，需要借助先进的生物技术和仪器设备。
06 水培诱变技术的未来展望
发展前景
扩大应用范围
目前水培诱变技术主要应用于园艺作物，未来可拓展到其他农作物、林业和畜牧业等领域。
植物次生代谢产物研究
利用水培诱变技术，研究植物次生代谢产物的合成与调控，为医药、化工等领域提供新的资源。
医疗领域
药用植物研究
利用水培诱变技术，研究药用植物的次生代谢产物合成与调控，为新药研发提供理论依据。
植物药质量控制
通过水培诱变技术，建立药用植物的质量控制标准，保证药品质量和安全。
植物药药理研究
寻找新的诱变剂或改进现有诱变剂的配方，以提高诱变效果和降低对植物的副作用。
遗传机制研究
安全性评估
深入研究水培诱变技术的遗传机制，为育种提供理论依据和指导。
对水培诱变技术的安全性进行评估，包括对环境、人类健康等方面的影响，确保技术应用的安全性。
THANKS
感谢观看
提高诱变效率
目前水培诱变技术的诱变效率相对较低，未来可以通过研发新的诱变方法和优化技术条件来提高诱变效率。
与其他育种方法结合
水培诱变技术可以与杂交育种、基因工程等方法结合，创造新的变异品种，加速育种进程。
研究方向
优化水培条件
诱变剂的研发
进一步研究和优化水培条件，包括营养液成分、pH值、温度、光照等，以提高植株的存活率和诱变效率。
利用水培诱变技术，研究药用植物的药理作用和作用机制，为临床用药提供理论依据。

化学诱变应用

化学诱变应用引言：化学诱变是指利用化学物质或化学方法诱导生物体的遗传物质发生突变的过程。

通过化学诱变可以改变生物体的性状，研究突变体的性状变异规律，从而为农业、医学和基础科学研究提供重要的实验材料。

本文将介绍化学诱变的应用领域和方法，以及相关的研究进展。

一、农业应用1. 利用化学诱变改良作物化学诱变可以诱导植物发生突变，从而改变植物的性状。

通过大规模化学诱变和筛选，可以获得具有良好性状的突变体，如抗病性、抗逆性、增产性等。

这些突变体可以作为育种材料，用于培育新品种，提高作物的产量和品质。

2. 遗传研究化学诱变可以产生大量的突变体，用于遗传研究。

通过分析突变体的性状变异和遗传机制，可以揭示基因与性状之间的关系，深入理解植物的遗传规律。

这对于揭示作物的遗传变异和基因功能具有重要意义，为作物遗传改良提供理论和实验基础。

二、医学应用1. 药物筛选化学诱变可以产生突变体，用于药物筛选。

在大规模的突变体库中，通过筛选突变体对特定药物具有敏感或耐药性的个体，可以发现新的药物靶点和药物作用机制。

这有助于药物研发和临床治疗，提高药物的疗效和安全性。

2. 疾病模型研究化学诱变可以产生模拟人类疾病的突变体，用于疾病模型研究。

通过诱变特定基因的突变体，可以模拟人类疾病的发生和发展过程，深入研究疾病的发病机制和治疗方法。

这对于揭示疾病的分子机制和寻找新的治疗靶点具有重要意义。

三、基础科学研究1. 突变体库建立化学诱变可以产生大量的突变体，用于建立突变体库。

通过建立突变体库，可以为研究者提供大量的突变体资源，用于研究基因功能和生物过程。

这对于揭示基因与性状之间的关系和揭示生物的分子机制具有重要意义。

2. 功能基因筛选化学诱变可以产生突变体，用于功能基因筛选。

通过筛选突变体的性状变异和遗传机制，可以发现新的基因和功能基因。

这有助于揭示基因功能和生物过程，推动基础科学的发展。

四、化学诱变方法1. 化学物质诱变化学物质可以直接作用于生物体的遗传物质，引发突变。

淀粉酶高产菌的筛选、诱变、鉴定及应用虚拟仿真实验教学项目

淀粉酶高产菌的筛选、诱变、鉴定及应用虚拟仿真实验教
学项目
摘要：
一、淀粉酶高产菌的筛选
二、淀粉酶高产菌的诱变
三、淀粉酶高产菌的鉴定
四、淀粉酶高产菌的应用
五、虚拟仿真实验教学项目的优势与意义
正文：
一、淀粉酶高产菌的筛选
淀粉酶高产菌的筛选是寻找能够高效产生淀粉酶的微生物的过程。

首先，通过采集不同环境样本，如土壤、水体等，以获取多样的微生物资源。

然后，通过筛选方法，如涂布法、滴定法等，将具有高产淀粉酶潜力的菌株筛选出来。

二、淀粉酶高产菌的诱变
诱变是提高淀粉酶产量的有效手段。

通过对筛选出的高产菌株进行诱变处理，如紫外线照射、化学诱变等，以诱发其产生新的突变，从而得到产量更高的菌株。

三、淀粉酶高产菌的鉴定
对筛选和诱变得到的菌株进行淀粉酶产量的鉴定，以确定其是否符合高产要求。

常用的鉴定方法有酶联免疫吸附试验（ELISA）、光度法、比色法等。

四、淀粉酶高产菌的应用
淀粉酶高产菌的应用广泛，其中最主要的应用是生产淀粉酶。

淀粉酶可以用于食品工业、生物降解塑料、生物能源等领域。

此外，还可以通过基因工程手段，进一步提高淀粉酶的产量和性能。

五、虚拟仿真实验教学项目的优势与意义
虚拟仿真实验教学项目是一种新型的教学方式，它利用计算机技术模拟实验过程，让学生在虚拟环境中进行实验操作。