植物诱变技术的研究进展

植物诱变技术是指利用外界因素加快物种遗传变异,在短期内获得有利用价值的突变体,为培育新种质、新品种及基因功能的研究等创造条件。相对于自然的选择,诱变技术具有高频率、广突变、周期短等特性。主要论述了常用的化学诱变、物理诱变、空间诱变和生物诱变等诱变手段,并详细介绍了上述诱变技术的诱变机理、生物学效应、常用的诱变方式及其在植物应用中的研究现状。针对现行各种诱变技术的不足提出了今后努力的方向。     

低能重离子在作物种胚内射程分布的研究技术

我国科学工作者率先将低能重离子束成功地应用于作物诱变育种,并建立了能量,质量和电荷三因子作用机制体系,但至今有关理论射程很短的低能重离子注入生物体后如何通过信息传递而诱发生物学效应的机理尚不完全清楚,低能重离子在作物种胚内的实际射程分布迄今仍是一个颇有争议的热点问题,而该项研究就直接触及低能离子束与生物组织细胞的原初作用机制,应用低能放射性束或具有可探测放射性的核反应产物,通过超薄切片和逐层分析测定,即可定量计算不同能量的低能离子束在作物种胚内的射程分布,本文还探讨了激光共聚焦扫描显微镜,原子力显微镜,X-射线能谱分析技术,单粒子微束技术和图像处理等技术途径在该项研究中的应用。     

离子束对生物体的作用原理及应用

离子束是指一束具有一定能量的质量数小于或等于4的带电离子束,离子束注入技术是生物物理技术,具有生理损伤小、突变谱广和突变频率高等特点。离子束与生物体的相互作用是我国具有独立知识产权的生物物理技术,我国科学家在上世纪80年代已经发现了离子束注入的生物效应,并将这一原理应用于植物诱变育种。本文主要概述了低能离子束注入对生物体的作用原理,以及该技术在植物育种、微生物品种改良和遗传改良上的应用,最后还小结了离子束注入技术在研究领域存在的问题并对其未来发展方向提出展望。     

低能离子注入介导外源DNA转化的原理与应用

低能离子注入介导外源DNA转化是分子杂交育种的一种有效的途径,被广泛应用于植物和微牛物的品质改良及种质创新并在农业、工业的生产应用方面奠定了很好的基础.本文简述了低能离子注入介导外源DNA转化技术的基本原理,低能离子的注入对受体产生了通道作用、吸引作用、损伤作用和吸胀作用的验证性实验,介绍了该技术在成功创制"玉米稻"、"高蛋白小麦"品系和株系的基础上进行转化植物和微生物方面取得的成果,分析了该研究领域包括实验技术、实验材料、实验结果方面存在一些问题并提出初步解决设想.     

小麦诱发突变技术育种研究进展

诱发突变育种技术是利用射线、离子、中子等物理辐射因素及空间环境诱变种子或植物离体组织,获得有益突变体,缩短育种周期的育种技术。据国际诱变育成品种数据库的不完全统计,截至2016年5月,世界上60多个国家在214种植物上诱变了超过3 200个正式发布的突变品种,21个国家诱变了254个小麦突变体,其中我国诱变小麦164个,占总量超过64%而位居世界第一。综述了诱变技术在小麦育种方面的成就,概述了获得的小麦农艺性状、产量、品质等性状突变,并对今后小麦诱变育种的目标及方法进行了展望。以期为小麦诱变育种的进一步发展提供借鉴,促进现代物理农业的应用及发展。     

低能氮离子注入大肠杆菌诱发的生物学效应研究

研究离子注入的诱变和导入外源DNA的生物学效应,用低能氮离子注入处理大肠杆菌野生型菌株MC4100A,将含水母绿色荧光蛋白基因的质粒导入细胞中。实验结果表明,在一些转化子中绿色荧光蛋白的表达或折叠受到了影响,一些转化子丧失了分裂后分离能力,且细胞膜有一定程度的损伤,为进一步研究微生物细胞分裂和蛋白质折叠机理提供了菌株。故低能氮离子注入对微生物细胞的诱变效应和导入外源DNA效应的有机结合将使离子注入技术在生物学基础研究中有着广泛的应用前景。     

低能离子束介导的遗传转化研究进展

低能离子束注入对细胞的刻蚀作用提供了外源遗传物质进入细胞的途径,离子束介导的遗传转化技术已在水稻,小麦,烟草,棉花等多种植物上取得成功,对离子束介导遗传转化的原理和最新进展进行了评述。．     

高能电子束对水稻的诱变效应

为提高水稻诱变育种的突变频率及效果,本研究采用新型诱变源高能电子束(EB)辐照2种不同基因型水稻品种产生突变效应,并与传统~(60)Co-γ射线处理相比较,探索了高能电子束应用于水稻诱变育种的最适辐照剂量,分析了其M1代的生物损伤特点并统计了M2代部分可见农艺性状表型突变频率,探讨了高能电子束处理不同基因型水稻品种的损伤效应和诱变效应。本研究为水稻的高能电子束诱变育种工作提供了参考。     

离子注入右旋糖酐生产菌的诱变效应研究

离子注入作为一项新的生物诱变技术是近年发展起来的,已引起国内外学者的极大关注。80年代中期,我国学者已将低能离子注入技术应用于农作物诱变育种研究中,取得了明显的效果。这对以后的拓宽诱变源、创造广泛的变异类型、选育高产优良的新品种,具有重大的理论意义和实用价值。     

低能离子束生物技术的应用

自从我国科学家发现离子注入生物学效应后,低能离子束生物技术的研究就在我国率先兴起。随后,越来越多的科学家基于低能离子与生物体之间存在的能量沉积、动量传递、质量沉积及电荷中和与交换的相互作用,对生物体内的遗传物质进行加工、修饰、重组,开辟了农作物和微生物等遗传改良及转基因的新方法。本文简要介绍了低能离子束生物技术产生的背景、低能离子束与生物体之间相互作用的机理和特点以及目前低能离子束在诱变育种和转基因等生物技术领域的研究进展,并展望了离子束技术在藻类基因工程方面的发展潜力。     

离子注入微生物诱变育种的研究与应用进展

离子束作为一种新的诱变源虽然在微生物上的应用起步较晚,但成果显著。这项技术适用于多种微生物,也可以和其它方法结合对菌种进行复合诱变,同样离子束介导转基因技术不仅适于植物细胞,对微生物细胞也是可行的。这一技术在对微生物诱变育种的研究中,表现出比传统诱变方法高的诱变效率,利用离子注入进行微生物菌种改良已在生产实践中得到广泛的应用,并取得了显著的经济效益和社会效益。对离子注入微生物诱变育种的理论研究进展和实际应用情况进行了综述。     

低能离子束在生物技术中的应用研究

自从发现离子注入生物效应后,低能离子与生物体系相互作用研究在我国率先兴起,并很快投入应用。简要介绍低能离子注入生物效应的机理研究和应用研究的进展状况,并展望未来 。     

氮离子束注入诱变小麦的研究

和其他诱变方法相比较,低能氮离子束注入作为一种新的诱变方法具有生理损伤小、突变谱广和突变频率高等特点。据此利用该方法处理“遗4212”,建立起具有60个株系的突变群体。通过调查生育期、农艺性状、醇溶蛋白和微卫星的变异,对后代M4群体进行系统的研究。结果表明：群体的生育期和农艺性状变异明显,有7个ω-醇溶蛋白的迁移率变异并伴随着蛋白的缺失和增加;在25个SSR位点出现扩增产物的缺失、延长和缩短。结合实验结果和其他相关报道,讨论了实验所获得突变体的应用及离子束注入引发突变的机理。     

低能氮离子注入西瓜胚芽的存活率的初步研究

以西瓜胚芽为材料 ,研究了低能氮离子注入植物活体组织的存活率和二甲亚砜 (DMSO)预处理对存活率的影响。结果表明 ,真空冰冻对存活率有一定影响 ,离子注入损伤是植物活组织在离子注入时存活率降低的主要原因 ;在能量为 2 5 ke V,总剂量为 3.9× 10 1 6ions/ cm2 ,脉冲剂量为 1.3× 10 1 4 ions/ cm2 的注入参数下 ,1%的 DMSO预处理 2 5～ 35分钟可以降低失水率并大大提高胚芽的存活率。由此讨论了进一步扩大低能离子注入的应用范围 ,以及在果树、花卉和无性繁殖的作物上进行诱变育种或遗传转化的可能性。     

低能氮离子注入同源四倍体水稻的生物学效应

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻进行注入处理后,对其生物学效应进行了研究。研究结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感。在注入离子剂量为3×1017N+/cm2时,同源四倍体水稻所受到的损伤比二倍体水稻所受到的损伤更严重。4份同源四倍体水稻(即IR36(4)、IR28(4)、紫血稻(4)、明恢63(4))的成苗率分别是2.0%、3.5%、3.0%和4.0%,致死率非常高。在同样条件下,4份相应的二倍体水稻(即IR36(2)、IR28(2)、紫血稻(2)、明恢63(2))的成苗率分别是33.0%、31.5%、29.0%和24.5%,致死率也比较高。在经过注入处理后的当代群体内,4份同源四倍体水稻的平均变异频率为32.5%,而4份相应的二倍体水稻的平均变异频率为9.5%。在同源四倍体水稻IR36(4)和IR28(4)的变异群体内分别发现22株和14株结实率均达到75.0%以上的单株,其中在IR36(4)群体内有1单株的结实率高达91.89%;在紫血稻(4)的变异群体内发现2株具有双胚苗性状的单株;在二倍体水稻明恢63(2)的变异群体内发现1株具有红心米性状的单株。在第二代群体中,除了叶鞘变异和米质变异这两个变异性状能稳定遗传之外,其它变异性状在群体内都发生了明显的性状分离现象。同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。     

建立低能离子束介导小麦转基因方法并获得转GUS基因植株

研究了注入离子种类、能量、剂量等参数对于低能离子束介导的遗传转化的影响,建立了适于小麦成熟胚转化的组培条件和筛选程序。以携带ＧＵＳ基因的质粒为供体,进行了报告基因转化研究。分子生物学证据表明ＧＵＳ基因已整合到小麦基因组中。３个小麦品种的抗性愈伤转化率分别为９．５％、１０．８％、１１．２％,再生植株转化率分别为１．４％、３．４％、１．７％,首次证明了离子束介导小麦遗传转化是可行的,为离子束介导小麦遗     

电化学发光在基因检测中的应用

电化学发光基因检测是把电化学发光的高灵敏性和传统分子生物学方法的稳定性结合于一体的一种新型的基因检测技术。与传统的基因检测方法相比,它具有无放射性危害、高灵敏度、操作简便等优点。近年被广泛地应用于核酸序列分析,基因突变分析,遗传病、转基因物种、病毒、微生物等的检测。本文概述了电化学发光的基本原理以及传统的基因检测技术,详细地介绍了电化学发光在当前基因检测中的应用现状,并对其前景作了展望。     

Determination of Acetyl-CoA and Malonyl-CoA in Germinating Rice Seeds Using the LC-MS/MS Technique

A highly sensitive and selective analytical method was developed to determine levels of acetyl-CoA and malonyl-CoA in plant tissues. The analytical method includes a convenient extraction method for plant samples and a new LC-MS/MS technique utilizing an ion pair reagent. These acyl-CoAs, present in germinating rice seeds, were then determined by the method developed. It was found that the concentrations of both acetyl-CoA and malonyl-CoA increased with time during the germination of rice seeds and also increased at the elevated cultivation temperatures among tested. These results reflect the development of enzymes that produce these acyl-CoAs in germinating rice seeds.     

Determination of acetyl-CoA and malonyl-CoA in germinating rice seeds using the LC-MS/MS technique

A highly sensitive and selective analytical method was developed to determine levels of acetyl-CoA and malonyl-CoA in plant tissues. The analytical method includes a convenient extraction method for plant samples and a new LC-MS/MS technique utilizing an ion pair reagent. These acyl-CoAs, present in germinating rice seeds, were then determined by the method developed. It was found that the concentrations of both acetyl-CoA and malonyl-CoA increased with time during the germination of rice seeds and also increased at the elevated cultivation temperatures among tested. These results reflect the development of enzymes that produce these acyl-CoAs in germinating rice seeds.