微生物诱变

3.其他影响因素 包括高真空、卫星发射与着陆时强振动 及其他未知因素。一般认为，空间辐射和 微重力是主要的诱变因素，并倾向于微重 力通过提高生物对诱变剂的敏感性和抑制 DNA损伤的修复，加剧生物损伤并提高变 异率。
空间诱变研究成果
王璋等利用“神舟”4号无人飞船搭载生产微生物转 谷氨酰胺酶(MTG)的链霉菌株，进行工业实用性微生物菌 种的空间诱变育种研究，定向选育高产酶突变菌株。结 果发现在各种宇宙空间环境因素的综合作用下，搭载菌 株的菌落形态发生明显变化，特定形态与产酶能力有一 定正相关性。根据菌落形态特征从各搭载试管组中分离 的搭载突变株经系列选育驯化后，得到一系列MTG生产能 力显著提高的优良搭载突变菌株。其中，最高产酶菌株 在利用小型生化反应器进行发酵培养时酶活提高了40％ 以上，表明空间诱变育种效果显著，是一种良好的突变 株筛选方法。
微生物的诱变
• 碱基类似物的诱变 • 溴化乙锭诱变 • 微生物空间诱变育种
碱基类似物
• 碱基类似物（Base analog）是具有取代核苷酸中 核碱基功能的化学物质，是一类能够诱发点突变 的试剂。例子有：5-溴尿嘧啶和2-氨基嘌呤。 • 碱基类似物在进入细胞后通过补救途径转化为相 应的脱氧核苷三磷酸类似物，并接下来在DNA复 制中代替dNTP进入DNA分子中。由于它们与正 常的碱基在结构上毕竟有差异，因此它们的配对 性质将与正常的碱基有所不同。错误的配对性质 最终会导致DNA中的碱基对发生转换。
碱基类似物5-BrU 配对方式： 5-BrU : A 5-BrU : G 在DNA复制时引入，可诱发碱基配对紊乱。
2-氨Fra Baidu bibliotek腺嘌呤核苷
溴化乙锭
• 溴化乙锭（EB）是一种高度灵敏的荧光染色剂， 用于观察琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中的DNA。溴 化乙锭用标准302nm 紫外光透射仪激发并放射出 橙红色信号。溴化乙锭可以嵌入碱基分子中,导致 错配。溴化乙锭是强诱变剂,具有高致癌性。
空间诱变的展望
新菌种的选育是国际制药工业竞争的核 心。随着科学技术的进步和研究的深入， 空间诱变技术经实践证明既能明显改良微 生物某些发酵特性，又能获得地面育种所 难以得到且对重要经济性状产生突破性影 响的罕见突变。它将成为推动中国2l世纪 经济发展的重要科技手段之一。
空间环境引起生物体变异进而导致遗传变异的 原因，目前尚未完全消楚。一般认为空间诱变的主 要因素有以下几个方面： 1.微重力
在微重力条件下，激素分布、细胞结构、钙离 子镁离子与细胞膜结合状态的明显变化并且出现细 胞核畸变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体减 少，说明微重力引起遗传物质的改变。
2.太空辐射 太空辐射的主要来源包括3个：地球磁 场捕获高能粒子产生的俘获带辐射、太阳 外突发性事件产生的银河宇宙射线及太阳 爆发产生的太阳粒子射线。它们有很高的 相对生物效应，是有效的诱变源。DNA和 生物膜，尤其是核膜是射线作用的靶子。
溴化乙锭嵌入DNA中
空间诱变育种
空间诱变育种又称为航天诱变育种或太空诱 变育种，主要指利用返回式卫星、航天飞机飞船 或高空气球等将采用冻干粉、沙土管、甘油等多 种形式保藏的微生物菌株带到太空，利用其特殊 环境对微生物菌株进行诱变从而产生变异，以供 生产和研究使用。 太空是在极端环境下研究生命体之间相互作 用的一种特有工具。宇宙生物学的主要目的是对 地球乃至空间各个角落的生命起源、进化和分布 得到更多发掘。