微生物激光诱变育种应用研究进展
新型物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用进展
新型物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用进展陈义光;李铭刚;徐丽华;刘祝祥;夏振远;文孟良【摘要】综述了新型物理诱变方法离子注入(Ion Implantantion)、激光(Laser)和微波(Microwave)的生物学效应及其近年来在微生物诱变育种中的研究与应用.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2005(002)005【总页数】3页(P46-48)【关键词】微生物诱变育种;物理诱变方法;离子注入;激光;微波【作者】陈义光;李铭刚;徐丽华;刘祝祥;夏振远;文孟良【作者单位】云南省微生物研究所,教育部微生物资源重点实验室(云南大学),云南,昆明,650091;吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南,吉首,416000;云南省微生物研究所,教育部微生物资源重点实验室(云南大学),云南,昆明,650091;云南省微生物研究所,教育部微生物资源重点实验室(云南大学),云南,昆明,650091;云南省微生物研究所,教育部微生物资源重点实验室(云南大学),云南,昆明,650091;吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南,吉首,416000;云南省烟草科学研究院玉溪农业研究所,云南,玉溪,653100;云南省微生物研究所,教育部微生物资源重点实验室(云南大学),云南,昆明,650091【正文语种】中文【中图分类】Q6-33;Q937以人工诱发基因突变为基础的诱变育种具有速度快、收效大、方法简单等优点，它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。
近年来，虽然随着代谢控制理论、基因工程技术、蛋白质点突变技术等生物技术的发展，代谢控制育种、杂交育种，特别是基因工程育种在微生物育种工作中发挥着越来越大的作用[1～3]，但是，传统的(“经典的”)诱变育种仍是大多数工业微生物育种最重要、最有效的技术[4～6]。
诱变方法在微生物育种中的应用
诱变方法在微生物育种中的应用＊韩丽丽，刘敏（１．中国人民解放军防化指挥工程学院三系生物防护教研室，北京１０２２０５）摘要：分析了近几年来我国常用的几种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依据。
关键词：诱变；微生物育种中图分类号：ＴＳ２６１．１５文献标识码：ＢＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＭｕｔａｇｅｎｉｃｉｔｙｉｎＭｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍＢｒｅｅｄｉｎｇＨＡＮＬｉ－ｌｉ，ＬＩＵＭｉｎ（１．ＤｅｐｔｏｆＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＤｅｆｅｎｓｅ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＤｅｆｅｎｓｅａｎｄＣｏｍｍａｎｄｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２０５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｚｅｓｓｏｍｅｍｅｔｈｏｄｓａｂｏｕｔｐｈｙｓｉｏｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｍｕｔａｇｅｎｉｃｉｔｙｂｒｅｅｄｉｎｇｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ａｎｄｉｔａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｃａｓｅｓｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓ．Ｓｏｔｈａｔ，ｉｔｓｕｐｐｌｙｓｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｂｒｅｅｄｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｕｔａｇｅｎｉｃｉｔｙ，ＭｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍＢｒｅｅｄｉｎｇ文章编号：１００２－８１１０（２００８）０３－００１６－０３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，所以培育优质、高产的微生物菌株十分必要。
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。
作为途径之一的诱变育种一直被广泛应用。
生物育种中的激光诱变技术探究
生物育种中的激光诱变技术探究
杨兆民
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2010(038)031
【摘要】从激光的物理特性出发,阐述了激光辐照种子所能产生的生物学效应,介绍了激光诱变育种技术的兴起、进展、所取得的成果和实施该技术所应用的仪器设备,探讨了激光育种的诱变机理和规律,客观地将该项技术与常规育种技术进行了比较,并对激光诱变育种技术的前景作了展望.
【总页数】3页(P17395-17396,17398)
【作者】杨兆民
【作者单位】平顶山教育学院物理系,河南平顶山,467000
【正文语种】中文
【中图分类】S603.6
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1.物理诱变技术在食品工业微生物育种上的应用进展 [J], 熊俐;杨跃寰;胡洋
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3.化学诱变技术在微生物育种研究中的应用 [J], 程明;崔承彬;李长伟;田从魁;杜智敏
4.植物化学诱变技术在育种中的运用及其进展Ⅰ.化学诱变技术及诱变效率 [J], 董颖苹;连勇;何庆才;徐涵
5.提高拮抗菌WB3对番茄灰霉病菌拮抗能力的He-Ne激光与氯化锂复合诱变技术 [J], 任涛涛;田永永;谢云;陈五岭
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激光在农作物遗传育种上的应用
激光在农作物遗传育种上的应用
一、激光在农作物突变育种中的应用
1. 激光诱导突变技术：利用激光辐射作用，使DNA链断裂、交换、缺失、添加等突变，从而创造新的生物体。
对于农作物育种来说，这种技术具有很大的潜力，可以大大缩短育种周期，提高育种效率。
2. 激光选择技术：通过选择具有特定生理或形态特征的突变体，筛选出适宜于生产的优良品种。
比传统的选择技术更加快速、准确。
二、激光在农作物基因编辑中的应用
1. 基因克隆技术：利用激光在细胞膜上产生微小孔，将外源DNA导入细胞内，实现外源基因的克隆。
可以将优良品种的基因导入到其他农作物中，从而创造出更加优良的品种。
2. 基因靶向修饰技术：通过利用激光产生的微小孔，导入基因修饰工具（如CRISPR-Cas9系统），实现对目标基因的精准编辑。
可以针对一些顽固性病害、耐旱耐盐等特质进行基因编辑，创造更加适应复杂环境的优良品种。
三、激光在农作物生长调控中的应用
1. 光合作用的调控：激光可以用作光源，辐射在农作物上可以促进光合作用的进行，提高光合效率，从而促进农作物的生长发育。
2. 全光谱光照技术：利用激光发光的特定波长，对农作物进行全光谱照射，可以调节植物的生长周期和形态特征，如促进开花、增加果实大小等。
四、激光在农作物营养品质改良中的应用
1. 成分检测技术：利用激光的光谱测量特性，能够快速精准地检测农产品中各种成分、营养含量等信息，可以为农作物的营养品质检测提供更加合理的标准。
2. 保鲜技术：激光可以利用其消毒杀菌的特性，延长农产品的保鲜期限，减少农产品的损失。
同时，利用激光的干燥技术和微波技术，可以保持农产品的口感和营养品质。
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。
生物育种技术的发展趋势及应用研究
生物育种技术的发展趋势及应用研究从农业发展的历程中不难发现，生物育种技术具有极其重要的意义。
在传统育种方法之外，生物育种技术的应用研究逐渐升温，为农业的发展提供了广阔的思路和前景。
本文将从生物育种技术的发展历程和趋势、技术的应用研究等角度进行探究。
一、生物育种技术的发展历程和趋势自中国古代的割接、芽接、嫁接技术，到现代的基因工程、遗传修改、细胞培养等高新技术，生物育种技术在不断地发展和升级。
生物育种技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：1、遗传改良技术逐渐多样化遗传改良技术一直是人类育种的重要手段。
在传统育种方法之外，现代科学技术的发展使遗传改良技术变得更为多样化。
从物理诱变、化学诱变、辐射诱变，到基因编辑、基因植入、基因克隆等一系列现代遗传改良技术，都为生物育种技术的发展提供了新的思路和可能性。
2、完善的精准育种方法传统育种方法的不足之处在于时间成本较高，效率较低，精度不够高。
现代育种方法的出现，使育种过程变得更加快速、精准。
例如，高效液相色谱（HPLC）技术和DNA分子标记技术在育种中的应用，可以帮助育种者快速、准确地了解物种的基因表达情况和分子标记信息，从而实现精准育种。
3、技术交叉融合，生物育种实现跨领域发展在现代科技快速发展的背景下，生物育种技术也向着多领域交叉融合的方向发展。
例如，将基因工程技术与信息技术相结合，可以通过机器学习算法对物种的表征信息进行快速分析和对比。
这种交叉融合可以大大提高生物育种的效率和准确性。
二、生物育种技术的应用研究广泛应用于植物、动物、微生物等领域的生物育种技术，具有十分广泛的应用前景。
其中，植物育种的研究尤为深入，不仅对丰富粮食、药材等的品种和质量有重要意义，还对保护环境、促进生态平衡等方面具有深远的影响。
1、植物育种技术的应用研究植物育种技术被广泛应用于农业领域中，能够促进植物的繁殖、提高产量、改善品质等。
同时，生物育种技术还可以培育适应各种环境类型的植物，抵御自然灾害和病虫害的侵袭等。
He-Ne激光对红曲霉ZL307的诱变育种
安
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大
学
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Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｎ ｈ ｕ ｉ Ｐ ｏ ｌ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｃ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
产生 的诱 变效应 进 行 了初 步研 究．
１ 材 料 与方 法
１ ． １ 出发菌株 红 曲霉 Ｚ Ｌ ３ ｏ ７ ， 由安徽 工程 大学 ３ ０ ７实验 室保藏 ．
１ ． ２ 激 光 器
ＨＪ 一 Ⅲ型 Ｈｅ — Ｎｅ激光 器 （ 南 京激 光仪器 厂 ） ， 腔长 １ Ｉ Ｔ Ｉ ， 波长 ６ ３ ２ ． １ ８ ｎ ｍ， 光 斑直 径 １ ０ ｃ ｍ． １ ． ３ 培 养基 和主 要试剂
Ｋ２ Ｈ ＰＯ４ ０ ． ２５ 法［ ８
（ １ ） 水 溶性 色 素色价 的测定 ． 发 酵液 用 ４层纱 布过 滤后 ， 用 适量 水 稀释 摇 匀 ， 以水 做 空 白对 照 ， 测 定 提
取液 在 ３ ７ ０ ｎ ｍ 的 吸光 度乘 以稀 释倍 数 即为黄 色素 色价 ． ４ ９ ５ ｎ ｍ 下 的 吸光 度乘 以稀 释倍 数 即 为红 色 素 色
好、 着色 自然 、 价格 低廉 等特 点 ， 作 为食 品添加 剂被 广泛 应用阻 ］ ． 物理诱 变具 有诱 变操 作简单 、 效果 好 、 应用
较 广泛 等优 点． 但 随着 常见 物理诱 变剂 （ 紫外 线 ｕＶ、 射 线 和 中子 ） 的反 复 使用 ， 很 多 工 业菌 株 对 其产 生 了 耐 受性 ＿ ２ ］ ． Ｈｅ — Ｎｅ 激 光诱 变是 一种 高效 的诱变 育种新 技 术 ， 具有 能 量密 度高 、 靶 点小 、 单 色 性 和方 向性 好 、 操作 简单 、 安全 、 变 异率 高 、 辐 射损 伤轻 以及诱 变 当代就 可 出现 遗传 性突 变等特 点［ ３ ］ ． 激光诱 变 育种 的生 物 学效 应 主要在 于 引起 Ｄ ＮＡ结 构 变化［ ４ ］ ， 最终 引起 突变 株生 物学属 性 变化 ， 在 微生 物育 种 方 面具 有 良好 的 应用 前景 ． 目前 国内外仅 有 毛宁［ ５ ］ 、 洪志 勇［ ６ ］ 、 戴 德慧 利 用 激光 诱 变选 育 红 曲霉 提 高 洛伐 他 汀 产量 的报 道． 关 于 利用激 光诱 变红 曲霉 提高 红 曲色素 色价 方 面 没有 报 道． 本 实验 应用 Ｈｅ — Ｎｅ激 光对 红 曲霉 辐 射 所
浅谈激光技术在生物育种中的应用
浅谈激光技术在生物育种中的应用作者：吴思超来源：《农家科技下旬刊》2014年第09期摘要：生物育种的目标是获得生理效应低、遗传效应高的诱变处理。
但无论是人工诱变还是自发突变，其突变率都不太高。
因此，植物突变育种中的一个重要问题就是如何提高突变率，扩大突变谱。
现代科研工作者进行此项研究时，除了从自然界和大田中选择自然形成的种子来进行培育之外，还致力于通过人工途径诱发基因突变来改变作物的遗传基因，达到培育新的优良品种的目的，激光诱变育种就是此领域的一项新兴技术。
关键词：激光技术；生物育种；应用激光具有高光亮性、高单色性、高方向性和高相干性等一系列特点，用它照射作物种子可引起基因突变和染色体畸变，选择合理的激光波长和剂量及照射时间能够诱发植株矮生、提高抗病虫害能力、提早成熟和增加产量等多种变异。
随着国内外激光技术的飞速发展和研究水平的深入，激光诱变技术在作物诱变育种，品种改良的生产实践中得到了广泛推广和应用。
一、激光诱变育种的研究进展激光诱变育种的机理研究最初仅注意生物的外观性状，如高、矮、成熟早迟等方面。
后逐渐深入到生理、生化及遗传效应的研究。
如叶绿素含量、光合作用强度、花青素含量、过氧化酶、酯酶含量、同工酶谱的分析，以及染色体和电子显微镜的切片分析等等。
这些研究对于澄清生理生化及遗传机制说明了一些问题，打下了一定基础。
染色体是遗传物质的载体，一定物种的染色体形态、结构和数量是一定的，这对保持物种遗传性状的稳定性是非常重要的。
大量实验证明：用激光照射动植物可引起染色体产生缺失、重复、倒位和异位等结构，可产生断片、桥等形态变化，也可产生染色体数量的变化。
当激光使染色体一处断裂或多处断裂后，在结合前发生了变化或断裂的染色体断片改变位置，再以新的格局结合起来，就会出现染色体结构、形态和数量上的变异，这些变化可通过细胞有丝分裂或减数分裂传到下一代，产生遗传效应，这就是激光的直接诱变作用。
随着激光技术的不断发展，激光在生物学领域获得广泛应用，主要表现在激光诱变育种方面。
微生物物理诱变育种方法的研究进展
激光诱变 的优点
1
2
相对于传统诱变而言， 激光诱变具有高效， 稳定，高选择性，回 复突变率低，定向变 异率高，辐射损伤轻， 当代变异，无污染等 优点。
优点：
具有较高的突变率和突变频谱，并且并不增 大生理损伤，同时设备简单，成本低廉，运 行和维修方便，对人体和环境无害。
所选择的注入离子大多是气体单质离子，并 且都是正离子，以N+为多，其他的如 H + , A r + , O6 + 以及 C6 + 等也有所报道。
辐射能量大多集中在低能量辐射区。
新型物理诱变育种
01
离子注入诱变
03
激光诱变
02
微波诱变04超高来自诱变离子注入诱变定义： 向细胞内注入离子，与细胞内的靶分子、离子发生碰撞，产生能量沉积和质量沉积，诱 导基因发生突变。 机理： 根据碰撞和能量交换的经典理论，注入离子与细胞内的靶分子、原子注人离子与生物
体内靶分子、原子碰撞、级联碰撞和反冲，不仅发生能量沉积过程，还发生质量沉积 过程，能量沉积是染色体倒位、易位、重复和缺失，引起遗传变异，质量沉积使 DNA大分子一部分被取代或补充，阻碍了辐照损伤的修复。
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微生物物理诱变育种方法的研 究进展
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物理诱变方法
物理诱变是指利用各种射线对微 生物进行诱变操作。
常见的物理诱变因子有：紫外线 （UV）, X 射线 , γ射线和中子等。
优点：效果好，应用广泛。 缺点：菌株产生耐受性。
赤霉素产生菌的激光诱变育种研究
赤霉素产生菌的激光诱变育种研究
赵炎生
【期刊名称】《激光生物学报》
【年(卷),期】1997(6)4
【摘要】激光是一种新型的物理诱变剂，对微生物产生不同的诱变效应。
本文报导用Ｈｅ－Ｎｅ激光对赤霉素产生菌进行照射１０－１５分钟产生较为满意的诱变效果；所得到的高产菌株的效价提高率可达１１０５以上。
实验证明，掌握好激光器的种类功率大小和正确的诱变条件是诱变产生高产菌株的关键。
【总页数】1页(P1198)
【作者】赵炎生
【作者单位】中国药科大学;中国药科大学
【正文语种】中文
【中图分类】TQ452.12
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1.螺旋霉素产生菌的He-Ne激光诱变效果及其数量分析 [J], 张燕;叶蕊芳;余维;姚瑞莲;吴佳慧;李晓勇
2.药用真菌猪苓的紫外线及氦-氖激光诱变育种研究 [J], 殷红;刘瑛颖;李洪宾
3.曲酸产生菌激光诱变效应的研究 [J], 沈卫荣;沈俭;韩丽萍;江莹;万一;陈锐
4.葡萄He-Ne激光诱变育种研究 [J], 高智才
5.赤霉素产生菌的激光、化学复合诱变育种研究 [J], 赵炎生
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微生物诱变育种方法研究现状
微生物诱变育种方法研究现状摘要：诱变育种具有速度快、简单和收效大等优点，在生产和科研中被广泛应用。
本文主要对3种诱变方法（物理诱变、化学诱变、复合诱变）的研究和应用现状进行了简要的综述。
关键词：诱变育种；微生物；研究现状诱变育种是指利用物理或化学诱变剂处理均匀分散的微生物细胞群，促进其突变率大幅度提高，然后采用简便、快速和高效筛选方法，从中挑选少数符合育种目的的突变株，以供生产实践或科学研究用[1]。
诱变育种能大幅度提高菌种诱变率，并且具有速度快、收效大、方法简便等优点；现在发酵行业和其他生产单位所使用的高产菌株，几乎都是通过诱变而提高性能的；足以可见诱变育种仍是当前育种方法的一个重要手段。
但由于诱变育种的突变不定向性，因此越来越多的研究者在寻求新的诱变方法，例如复合诱变就是一种。
微生物诱变育种的方法一直在不断地进展。
1、微生物诱变育种的作用直接从自然界中分离得到的野生型菌株产量很低，根本不能满足工业化生产的需求；诱变育种就是为了达到我们所需要的高产、优质和低耗的菌种。
微生物发酵工业中, 诱变育种主要有以下作用: 提高有效产物的产量; 改善菌种特性, 提高产品质量; 简化工艺条件; 开发新品种, 产生新物质; 用于研究推测产物的生物合成途径; 与其他育种方法相结合[2]。
2、物理诱变物理诱变通常使用物理辐射中的各种射线,包括紫外线、X射线、γ射线、α射线、β射线、快中子、微波、超声波、电磁波、激光射线和宇宙射线等。
近年来，离子注入法、超高压、离子辐射诱变育种也是诱变育种的新方法。
2.1、离子注入法离子注入法是近几年新发展起来的物理诱变方法；更具有设备简单、使用方便，成本低廉、对人体和环境无害等优点[3]，在微生物的育种研究方面已广泛用于实践生产中。
其诱变原理是微生物在核能离子注入后，受到不同程度的损伤，大到整个细胞形态、各种亚细胞结构的变化，小到组成细胞的生物大分子的变形，从而导致基因突变[4]。
激光诱变效应及育种研究
激光诱变效应及育种研究
郭启霞
【期刊名称】《激光生物学报》
【年(卷),期】1994(000)002
【摘要】在激光与常规育种的试验中，我们采用不同波长和不同剂量的激光处理各种不同的植物种子，研究生长发育状况有关的生物效应，并已改进少数基因控制的个别性状。
【总页数】1页(P457)
【作者】郭启霞
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S335.21
【相关文献】
1.YAG激光对番茄早疫病菌拮抗菌WB7的诱变效应 [J], 张军;陈立;胡青平;陈五岭
2.紫外线、He-Ne激光对葡萄白腐病菌拮抗菌PT2的复合诱变效应 [J], 巩洁;陈亮;陈立;韩文霞;陈五岭
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5.激光诱变微生物的遗传和刺激效应机理及育种研究──ⅡHe—Ne激光对酵母菌的刺激作用 [J], 杨丽源;李绍兰;陈有为;张玲琪;魏蓉城;吴光敏;周凌云
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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。
激光诱变育种技术的研究与开发应用前景
激光在农业上的研究与开发应用比较晚。激光诱变育种技术研究始于 ２ 世纪 ６ ０ ０年代， 经过世界 各国 ４ 多年的开发应用研究， ０ 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。同时， 也证明激光在农业生物学研究上具有广泛 的用途。 激光诱变育种已发展为现代农作物育种技术的一项高新技术。现根据相关信息报道， 对国内外 应用激光诱变育种技术在农作物育种上取得的新进展， 简要概述如下。
８ ２０ 。 ｈｎ ３００ Ｃ ｉ ａ）
Ａｂ ｔａ ｔＢ ｓｄ ｏ ｈ ｅｕｔ ｏ ｎｏ ｍ ｔ ｎ ｉｖｓ ｇ ｔ ｎ ｔｅ ｐ ｐ ｒｂ ｉｆ ｔ￣ａｆ ｅ ｅ ｃ ｎ ｅ ｃ ｎ ｔｅ ｓｒ ｃ： ａｅ ｎ ｔｅ ｒｓｌ ｆｉｆｒ ａｉ ｎ ｅｔ ａ ｏ ， ａ ｅ ｒ ｌ ｓ ｓ ｏ ｉ ｉ ｈ ｅ ｙ ｍ ａ ｚｓｔ ｏ ｃｐｉ ｉ ｈ ｏ ｈ
小麦平均提高了 ６ ％， ０ 单株分蘖数量与单穗粒重也都产生了变化， 出现 了突变性。经测定， 突变性 的产
用， 将其用于农作物育种 ， 便成为现代激光诱变育种新技术［２ １］ ，。
２ 国外激光诱 变育种技术 的研 究与应 用进展
２ １ 利用激光对农作物进行诱变效应的研究 ．
据前＜ 苏联科学＞ 杂志 １８ 年报道 ， 苏联 白俄 罗斯共和 国科学院遗传学和细胞研究所 的科研人 ９９ 前
ｈ 、 ｔｅ ＾ ｄ ｔｅ ｐ ｐ ｒｉｔ ｄ ｃｓ ｔｅ ｒｓａｃ ｄ ａｈｅ￣ ｅ ｔｉ ｈｓ ｆ ｌ ｏ ｔｈ ｍｅ ａ ｄ ａ ｘａ ． ｅ ｆｔｒ 。ｈ ａ ｅ ｎｒ ｕ ｅ ｅｅｒｈ ａ ｃ ｉｖ ａ ｎ ｎ ｔｉ ｉ ｄ ｂ ｔ ａ ｏ ｎ ｂ ） ， ｕｕｅ ｏ ｈ ｎ ｅ ｈ ｘ ｄ ｎ１
诱变在产抗生素微生物育种中的应用进展
通常很低。虽然在生物进化的漫长年代， 自发突变累积了大 量有益突变进而为菌种选育提供了广泛的筛选资源， 但是 自
然界 中有益 的 自 突 变速 度根 本 无法 满足 菌种 选 育 的工业 发 需求 。而经过诱 变选 育后 ， 野生菌种 的生 产能力 往往 可提 高
３ 合成新 的抗生素产 品
目 ， 前 大多数抗生素种类都是从生态学途径筛选获得。 但随着抗生素产业研究的不断深入 ， 随机筛选发现新抗生素 的几率愈来愈低 ， 通常需要筛选 １ 万株以上才可能得到 １ 种
新 的抗 生素 。据报 道 ， 些微生物 中可 能存在在 自 条件下 有 然
不表达或是极低水平表达的 Ｄ Ａ序列， Ｎ 而这些 Ｄ Ａ序列能 Ｎ 在特定条件下被激活从而表达活性产物。有研究表明， 通过 诱变 、 原生质体融合等方法可以激活这些 Ｄ Ａ序列的表达， Ｎ
菌的产素水平具有决定性作用。而 当前广泛使用的一些抗
生 素产 生菌产 素水 平低 ， 生产成 本相 对较 高 ， 从而 严重 削弱 了其在市 场上的竞争力 ， 响了工业 化进程 。诱变 是最早 在 影 抗生 素上应用 的一种育 种技术 ， 过物理 、 它通 化学 、 物因素 生 作用 于抗 生菌 ， 为 的使 其遗 传 物质 发生 变异 ， 中选育 高 人 从 产菌株 ， 由于它操 作 简便 、 度快 、 速 收效 大而 且手 段 多样 ， 所
身不产抗生素的菌株产抗生素¨ 。第 １ 个生物改造获得的 抗生素——去甲基金霉素是金霉素产生菌经紫外线 、 氮芥诱
变的形态 突 变株 产 生 的 。另外 ， 诺 霉 素 产生 菌松 链 霉 菌 道 （ ．ｅ ｅｕ） Ｎ亚 硝基． 甲基脲 烷 处 理 得 到 １ 青 灰 色 Ｓｐｕ ｔｓ经 ． ｃｉ Ｎ 株 突变株 ， 产亚德里 亚霉 素 。
诱变育种技术在农业育种中的应用
诱变育种技术在农业育种中的应用彭亚莉 2012.1.3生物必修2第五章遗传与变异中可遗传变异的三种类型：基因突变、基因重组合染色体变异。
其中基因突变的应用----诱变育种在农业上的贡献特别大。
诱变育种是指利用各种理化因素诱发变异，再通过选择而培育新品种的方法，与常规育种方法相比，具有方法简便、育种周期短、效果好等特点，其在改良作物品种和创造新种质方面发挥了巨大作用，已成为世界上普遍应用的先进育种方法之一，尤其是与杂交育种技术的结合，育种效果更为显著。
学生们通过各种媒体查阅，分析资料。
整理资料如下：目前在育种上应用的诱变方法有物理诱变法、化学诱变法和空间诱变法等。
1物理诱变法物理诱变法是指利用一些物理因素处理农作物种子、花粉、器官、植株，引起植物染色体发生畸变，诱发出新的可遗传变异，从中筛选出有利变异性状的后代，育成新的品种。
此方法具有诱变频率高、变异范围大、有利变异性状稳定快等优点。
1．1电离辐射诱变这是最早也是应用最广泛的一种诱变方法。
主要是利用χ射线、γ射线、β射线和中子等进行诱变处理。
其中应用最多的是χ射线和1射线。
这些射线能量高、穿透力强，可以使原子的内层电子激活释放，至使原子呈离子化而与其它原子或分子结合，造成共价键断裂，形成染色体结构变异。
试验证明，辐射诱变具有使突变体产生早熟、矮秆、抗病、株型和育性突变的特点，可结合育种目标加以利用。
1．2离子束注入诱变1986年中国科学院等离子物理研究所率先开展了离子注入生物学效应并将此项技术应用于植物育种。
目前已在诱变机理和育种应用上取得重要进展。
离子注入诱变育种具有损伤轻，突变率高和突变谱广的特点，是人工诱变方法的一个新发展。
离子注入植物，可引起能量传递、质量沉积、动量和电荷的交换。
当能量沉积作用于遗传物质时，造成DNA分子的断裂与重接，进而引起染色体结构的易位、倒位、重复、缺失，最后引起基因突变。
目前，离子束注入法已广泛应用于小麦、水稻、棉花、玉米等作物的诱变育种研究。
飞秒激光诱变微生物技术及其机理的研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2011年第30卷第4期·824·化工进展飞秒激光诱变微生物技术及其机理的研究进展李海伟1，陈云琳1，黄笛2，闻建平2（1北京交通大学理学院，北京 100044；2天津大学化工学院，天津 300072）摘要：飞秒激光诱变微生物是一项崭新的技术。
本文针对传统低功率He-Ne激光诱变微生物的优点和缺点，结合飞秒激光光束脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小的优点，简要概括了国内外对飞秒激光诱变微生物技术的研究。
同时对飞秒激光辐射微生物过程中多光子吸收、形成等离子体、产生生物活性氧、DNA损伤自身修复等一系列的机理研究进行了总结。
最后，对飞秒激光诱变微生物技术及其机理研究进行了展望并提出了建议：结合关键酶活性测定和动力学参数测定来选择飞秒激光诱变的技术参数。
关键词：飞秒激光；诱变；微生物；机理中图分类号：Q 631 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2011）04–0824–07 Research progress of technology and mechanism of femtosecond laserinduced micro-organisms mutationLI Haiwei1，CHEN Yunlin1，HUANG Di2，WEN Jianping2（1College of Science，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China；2School of Chemical Engineering & Technology，Tianjin University，Tianjin 300072，China）Abstract：Femtosecond laser induced micro-organisms mutation has become a new microbial technology，because of its characteristics of ultrafast pulse，high peak power and focusing on a small size. In this paper，compared to the advantages and disadvantages of the traditional low-power He-Ne laser irradiation，the technology of femtosecond laser induced micro-organisms mutation is discussed.Meanwhile，compared to traditional laser mutation mechanism of micro-organisms，the mechanisms of multi-photon absorption，formation of plasma，formation of reactive oxygen species，DNA damage and self-repair are summarized. Finally，the prospect for technology of femtosecond laser induced micro-organisms mutation is given，and the combination of key-enzyme activity measurement and dynamics parameters determination is important in choosing the technological parameters of femtosecond laser induced micro-organisms mutation.Key words：femtosecond laser；inducing；micro-organism；mechanism目前，微生物在解决人类的粮食、能源、健康、资源和环境保护等问题中正发挥着越来越重要且不可代替的独特作用，也为人类带来了巨大的社会效益和经济效益[1]。
微生物激光诱变育种应用研究进展
微生物激光诱变育种应用研究进展
马昕源
【期刊名称】《河北农业科学》
【年(卷),期】2008(12)1
【摘要】介绍了激光育种的知识背景和原理,综述了利用激光进行微生物育种的研究进展及相关产业化生产,探讨了微生物激光诱变育种的发展方向.
【总页数】3页(P75-77)
【作者】马昕源
【作者单位】南京农业大学生命科学学院,江苏,南京,210095
【正文语种】中文
【中图分类】Q935
【相关文献】
1.诱变育种在棉花育种上的应用研究进展 [J], 宋志红;孟庆忠;张涛;李国荣
2.辐射在园艺植物诱变育种中的应用研究进展 [J], 肖鑫丽;刘京宏;尹德松;宋静武;彭磊
3.常压室温等离子体生物诱变育种及其应用研究进展 [J], 张雪;张晓菲;王立言;张翀;陈韵亿;常海波;李和平;邢新会
4.诱变育种技术在微生物制药中的应用研究进展 [J], 刁欢;汤强;阮玲玲
5.低温离子体与红外光谱技术及其在灵芝诱变育种中的应用研究进展 [J], 黄青;马玉涵;张倩倩;姚国华;何华奇;韦达
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