产谷氨酰胺菌株的诱变育种

以黄色短杆菌为出发菌株 ,经过甲基磺酸乙酯化学诱变处理 ,最后得到 1株变异株CAW 1。经初筛、复筛和传代实验 ,表明其是稳定的变异株。其谷氨酰胺的产量由诱变前的 2 .86 %提高到 4.5 8% ,提高了 6 0 .1%。     

高皂苷轮叶党参EMS诱变突变体研究

以轮叶党参为材料,采用甲基磺酸乙酯(EMS)处理离体叶片和愈伤组织对轮叶党参进行诱变,选择最佳诱变组合,并对诱变再生群体进行遗传分析。结果表明:(1)轮叶党参叶片和愈伤组织经EMS处理的存活率和分化率均低于对照,并且随EMS浓度的升高和处理时间的延长而下降。(2)叶片和愈伤组织的致死处理组合分别是0.4%EMS处理4h和0.3%EMS处理4h,半致死组合分别为0.3%EMS处理2h和0.2%EMS处理2h,愈伤组织是EMS诱变轮叶党参的的最佳材料。(3)筛选出的6号变异株皂苷含量为5.061mg/g,较对照平均值提高了5.48%。(4)对诱变再生苗进行遗传分析,8个特异引物对10个供试材料共扩增出59条带,具有多态性的谱带数为44条,占74.6%。材料间的相似系数变化范围0.453～0.912,其中3号、7号株与其他8株达到了品种间遗传差异。研究认为,EMS处理可应用于轮叶党参无性变异系的诱变,3号、6号、7号植株为诱变产生的具有较高皂苷含量的初选植株。     

EMS诱变玉米突变体苗期生理生化特性研究

实验分别选取四种白色突变玉米白1、白2、白3、白4为材料,以诱变的非突变玉米为对照。分析了玉米的代谢特性和抗性。结果表明突变体的代谢及抗性没有非突变体强,但我们也发现,在四种白色突变体中,白2表现突出。白2幼苗根系活力,叶绿素含量,POD、SOD活性,脯氨酸含量均比对照高,而加MDA含量比对照低,说明在四种突变体玉米中白2苗期表现出对环境的适应能力提高,且抗性增强。     

EMS诱变西瓜突变体库的构建及表型分析

采用1.0%诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)处理西瓜品系W1-17种子9h,然后对M1和M2代群体单株在叶、花、茎、育性、分支习性等方面进行表型变异观察,同时选取M2代典型变异株系,利用23对西瓜SSR引物进行分析鉴定,构建西瓜突变体库。结果表明:(1)EMS诱变使M1代幼苗形态呈现出叶畸形、叶褶皱、部分黄化、花畸形、雄花不散粉、卷须畸形、矮小、生长缓慢、不育等特异性状,获得由1 252个单株组成的西瓜突变体M1群体,群体总变异频率为18.33%。(2)M2代共筛选到205个突变植株,40种表型变异,表现在子叶性状(黄化、扭曲不对称、折叠等)、叶和茎性状(叶黄化、变小、裂刻变深,茎变细,节间变短,分支少等)、花性状(花变大,花色变浅,两性花,花瓣皱缩、部分退化、数目突变,柱头畸形,雄蕊不成熟等)和其他性状(生长缓慢、不育等)等方面,总的表型突变率达到了19.59%。(3)针对M2代10个典型变异植株,通过SSR引物分析发现有9份材料在DNA水平上有变异。本研究初步构建了含有120个M1代家系及1 051株M2代植株、40种表型变异的西瓜突变体库。     

高粱EMS诱变及突变体筛选、鉴定

突变率和突变类型是突变体表型筛选和构建饱和突变体库的重要依据。采用不同时间和不同浓度甲基磺酸乙酯(EMS)处理高粱品种BTx623的种子,突变率和突变类型差异较大。突变类型可分为叶色、叶形、穗型、育性及生育期等,变异类型较丰富。根据处理后种子出苗率、结实率和突变率的情况,最终确定20 h+EMS 0.2%为最佳的诱变处理时间和浓度。但构建饱和突变体库,建议采用多浓度多时间处理方式。     

EMS诱变甘蓝型油菜M_2代群体的表型突变研究

利用4种浓度EMS处理甘蓝型油菜NJ7982种子,选取其中诱变效果好的处理(0.4%EMS),研究其后代突变型和突变频率。对4.8万株的M2代群体鉴定结果表明,6种器官性状在群体中均出现了突变。子叶突变性状包括3子叶、子叶黄化等,占群体的0.22%;叶片突变性状包括黄化叶、白化叶、紫色叶、上卷叶、下卷叶等,占0.74%;花器突变性状包括紫色花蕾、死蕾、3花瓣、6花瓣、白色瓣、花瓣黄白镶嵌、花瓣皱缩、完全不育、部分可育等,占9.38%;株型突变性状包括矮秆、紫茎等,占4.98%;角果突变性状包括粗角、长角、紫角等,占2.79%;种皮黄色,占0.40%;总的表型突变频率为18.51%。这些遗传多样性的突变材料,为甘蓝型油菜种质创新及品种遗传改良提供基础性材料。     

裸燕麦EMS突变体库筛选与分析

燕麦是重要的粮饲兼用作物,构建燕麦EMS突变体库对燕麦功能基因组学研究和遗传改良有重要意义。本试验利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methane sulfonate)处理燕麦品种花早2号,获得了4083株M1材料;对其中2000个单株种植了M2株行,进行全生育期调查,鉴定其表型变化;对2份黄化苗突变材料种植了M3家系,进行相关突变性状的稳定性验证。结果表明,燕麦经EMS处理后代变异巨大,在M2发现表型突变材料196份,变异率为9.8%,变异类型非常丰富,包括幼苗习性、叶片性状、分蘖、株高、穗部形态及成熟期等突变株系。M3证实突变的黄化苗特性可以稳定遗传。本研究建立了燕麦EMS诱变体系,获得的燕麦变异类型丰富,为燕麦功能基因组学研究和燕麦遗传改良奠定了材料基础。     

甘蓝型油菜EMS诱变矮秆突变体分析

本研究分析了甲基磺酸乙酯(ethylmethylsulfone, EMS)诱变甘蓝型油菜矮秆突变体Bnd2 (Brassica napus dwarf 2)的农艺性状、矮秆性状遗传特性以及对不同植物激素的响应。农艺性状分析结果显示:成熟期Bnd2株高、有效分枝高度、伸长节数、节间距、主花序有效长度显著低于诱变亲本2B。矮秆性状遗传分析结果显示:回交F_1代株高偏向亲本2B,表现为高秆, F_2群体高秆与矮秆的分离比符合3∶1的分离规律,表明Bnd2矮秆性状受单个隐性基因控制。不同植物激素处理结果显示:Bnd2幼苗下胚轴比2B要短,但Bnd2幼苗下胚轴对赤霉素(gibberellin, GA)的响应减弱,对油菜素甾醇(brassinosteroid, BR)的响应增强,且BR处理可恢复Bnd2幼苗的下胚轴表型,推测Bnd2的矮秆性状可能与GA信号和/或BR合成有关,这为后期矮秆基因定位提供了线索。     

肉类工业微生物诱变及应用研究进展

随着分子生物学、细胞生物学及分子遗传学等学科的迅猛发展,对微生物诱变分子机理的研究也日益完善。从微生物诱变分子机理出发,着重介绍了DNA损伤分子机理、基因突变分子机理和诱变剂的种类及遗传效应,同时,列举了诱变菌在肉类工业中的应用。     

甲基磺酸乙酯诱变选育竹红菌甲素高产菌株

以从短穗竹(Brachystachyum densiflorum)茎秆中分离获得的竹黄菌(Shiraia sp.S8)菌株为出发菌株,以0.5%~2.5%甲基磺酸乙酯(EMS)处理竹黄菌悬浮孢子10~30 min,结合平板初筛和高效液相色谱(HPLC)分析进行复筛。经诱变筛选得到高产菌株10-5,发现其竹红菌甲素产量达到26.8 mg/L,与原始出发菌株相比提高了46.4%,且遗传稳定性良好,具有较高的医药及工业应用价值。     

作物诱变育种研究进展

作物新品种的培育能保持粮食稳产增收,利用自然和诱变获得遗传变异是作物育种的基础。随着栽培作物基因库的日益贫乏,诱变育种技术已成为目前种质资源创新和挖掘新基因的一个重要途径。本文综述了植物诱变育种的发展简史,物理诱变、化学诱变的主要类型、特点、异同及其在农业育种上的应用。由于诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低,变异的方向和性质尚难控制,因此提高诱变效率,迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径,是今后研究的重要课题。     

鱼腥草组培体系优化及耐低温突变体的筛选

为解决豫北地区没有鱼腥草栽培,缺乏耐低温能越冬材料的需求,本实验以鱼腥草茎段为外植体进行不同植物生长调节剂及其浓度的组织培养诱导侧芽发生,优化了鱼腥草侧芽组织培养体系;使用不同浓度的甲基磺酸乙酯（EMs）诱变侧芽,诱导耐低温突变体,通过测定诱变材料可溶性糖含量、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性变化鉴定材料耐寒性。结果表明茎段侧芽诱导的最佳植物生长调节剂组合培养基MS＋6-BA2．0mg·L-1＋NAA0．2mg·L-1;诱变处理的最佳组合为0．4％EMS处理6h,获得8株耐低温突变体;侧芽生根的最佳浓度组合为1／2MS＋NAA0．8mg·L-1。     

黑曲霉原生质体诱变选育果胶酶高产菌株

通过UV和NTG诱变筛选获得了2株高产果胶酶突变株。以果胶酶产生菌黑曲霉EIM6为诱变材料,采用1．5％的溶壁酶和1．5％的纤维素酶处理其对教生长期菌丝体2h获得高质量的原生质体。采用UV25S或50μg／mL NTG诱变30min,构建原生质体突变库,经刚果红果胶平板筛选获得果胶酶突变株,通过液体深层培养复筛获得高产突变株EIM6-U11、EIM6-N5,酶活力分别从46598．08、46598．08U／mL提高至68596．57、68879．56U／mL,分别提高了47．21％、47．82％。连续8次传代经发酵测酶活力表明高产突变株EIM6-U11、EIM6-N5具有较高的遗传稳定性。     

产赤藓糖醇菌种的诱变育种

以耐高渗酵母为出发菌株,采用紫外线诱变处理,得到了一株变异株C1。其摇瓶发酵产赤藓糖醇24．9g／L左右。通过摇瓶发酵试验,研究了菌株C1的遗传稳定性。研究结果表明,经多次传代实验,菌株C1的发酵产糖醇能力没有改变,表明其是稳定的变异株。赤藓糖醇的产量由诱变前的12、594g／L提高到24.943g／L,提高了98.1％。关键词：     

水稻航天诱变育种及其机理研究的进展与展望

我国首创利用返地式卫星搭载植物干种子进行地面育种的工作 ,并通过近 10年的选育获得了一批性状优良的水稻新品种。对水稻航天育种工作的特点 ,育种成果 ,尤其是对水稻航天诱变育种机理研究的进展情况进行综述 ,并对水稻航天育种工作的前景进行展望。     

Influence of high-pressure homogenization,ultrasonication, and supercritical fluid on free astaxanthin extraction from β-glucanase-treated Phaffia rhodozyma cells

In this study astaxanthin production by Phaffia rhodozyma was enhanced by chemical mutation using ethyl methane sulfonate. The mutant produces a higher amount of astaxanthin than the wild yeast strain. In comparison to supercritical fluid technique, high-pressure homogenization is better for extracting astaxanthin from yeast cells. Ultrasonication of dimethyl sulfoxide, hexane, and acetone-treated cells yielded less astaxanthin than β-glucanase enzyme-treated cells. The combination of ultrasonication with β-glucanase enzyme is found to be the most efficient method of extraction among all the tested physical and chemical extraction methods. It gives a maximum yield of 435.71 ± 6.55 µg free astaxanthin per gram of yeast cell mass.