微生物育种物理诱变技术ARTP的应用进展

微生物物理诱变育种技术广泛应用于改善微生物菌种特性、提高微生物产品产量与质量,并且在生物燃料和生物修复方面也具有重要的应用价值。本文重点介绍常压室温等离子体(ARTP)物理诱变技术在微生物诱变育种方面的应用,其对具有重要工农业应用价值的产芽孢菌种具有明显的诱变优越性。进一步分析了微生物物理诱变育种技术未来的发展趋势和重要应用前景,为微生物物理诱变育种工作提供借鉴。     

常压室温等离子体技术在微生物诱变中的应用进展

微生物是人类赖以生存的重要资源,为提高微生物的生产效率或者赋予其新的生物学功能,需要通过理化方法进行诱变或通过分子生物学技术对其进行定点突变。在目前的理化诱变方法中,常压室温等离子（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）诱变技术具有操作简单、条件温和、安全性高、诱变快速等优点,成为倍受青睐的新方法。基于此,综述了ARTP诱变技术的原理及其在微生物诱变育种方面的应用,以期为选育性能优越的微生物菌种的诱变育种相关研究提供借鉴。     

ARTP诱变技术在食品和饲料加工生物催化剂改造中的应用进展

食品和饲料的生物催化转化和发酵技术成为保障餐桌安全及绿色发展的重要领域,其用酶量在工业酶制剂市场中占比最大,且增长最快。性能优良的酶制剂能显著缩短发酵周期,降低生产成本,提高目标产物的转化率,进而提高市场竞争力。食品和饲料加工产业除了应用分离提取的酶制剂外,很多发酵过程仍以微生物为细胞工厂进行多种酶催化转化。该发酵过程通常涉及复杂的代谢网络和调控机制,且很多体系不能采用基因工程技术,因此理性基因工程改造通常难以满足应用需求。诱变育种仍然是食品和饲料加工用酶及微生物菌株改造的主要手段,需要与时俱进不断发展新技术。近年发展起来的常压室温等离子体(ARTP)诱变育种技术因其具有操作简单、安全、环境友好、突变率高、突变库容大等特点,在食品和饲料加工微生物育种中得到了广泛应用,取得了良好的成效。重点介绍近年ARTP在食品与饲料加工酶制剂及发酵微生物改造中的相关应用进展。     

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。     

空间诱变育种的分子标记技术

空间诱变是一种新型的生物育种手段。本文主要根据国内外生物空间诱变的研究报道,整理、总结了应用于空间诱变领域中的RAPD、SCAR、SSR、RFLP等DNA分子标记技术,并比较了其优缺点,讨论了DNA分子标记技术在空间诱变育种研究中存在的问题及其应用前景。     

基因敲除在工业微生物育种方面的应用

微生物育种技术的发展先后经历了自然选育、诱变育种、杂交育种、代谢控制育种和基因工程育种5个阶段,其中基因工程育种技术中的基因敲除技术具有定位性强、经修饰和改造的基因能够随染色体DNA的复制而稳定地复制的特点,使人们可以有目的地去改造生物的遗传物质,从而达到微生物育种的目的,受到人们的广泛关注。就基因敲除技术的几种主要方法及其在改良工业生产菌株中的应用作简要介绍。     

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。     

重离子诱变微生物育种的研究进展

近年来,重离子束作为一种新的辐射诱变源在微生物育种领域已多有应用.与传统的辐照源相比,重离子束具有更高的传能线密度,可以产生更强的辐射损伤生物效应,因此诱变效率高.本文综述了近年来重离子诱变在微生物育种中取得的进展、诱变后突变体菌株的筛选策略、重离子束引起微生物遗传物质改变的直接和间接机制以及突变后的修复机理,并对其在...     

封面故事

<正>电离辐射可以引起多种辐射生物学效应,已经被广泛应用于微生物的诱变育种。但是,目前人们关于电离辐射对微生物的作用机理及具体过程还认识有限。近年来,光谱技术已经逐步被用于微生物体细胞结构和组分的研究,其中,傅里叶变换红外光谱因为具有简单、快速、低廉、无损检测等优点,已成为一种强有力的生物分析检测技术,利     

离子束在生命科学中的应用

低能离子在生命科学中应用是道德在中国兴起的１９８６年,中国的科技工作者研究了低能哼子对生物的诱变效应,并成功地将其应用于植物育种。现在,离子注入技术已被应用于生物改良、生命起源和进化以及环境辐射生物学效应等多个理论和应用研究领域。其中,在植物遗传转化、创造新种质资源方面的成果尤其为突出：通过离子束介导转化法获得了高蛋白小麦、高光效水稻,抗病小麦、水稻、棉花新品质。通过诱变技术获得了多穗型玉米、无融     

诱变技术及其在获取生物表面活性剂高产菌中的应用

生物表面活性剂具有许多优越性,其在环境工程领域得到越来越广泛的应用。诱变作为一种从本质上提高生物表面活性剂产量的方法,简便易行,具有较好的应用前景。介绍了目前已经开发和应用的诱变技术,并对该技术近年来在获取生物表面活性剂高产菌方面的应用进行了总结。指出了该技术在应用中存在的问题,以及对其今后与其他技术相结合应用于获取生物表面活性剂高产菌进行了展望。     

常压室温等离子体诱变育种与微生物液滴培养筛选技术应用进展

安全和高效的微生物突变及高通量筛选技术是微生物功能发掘、功能创制和生物产业技术创新的重要方向及重要支撑.有效的生物育种技术及高通量筛选技术成为该领域研究人员的关注点.其中,常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)因具有活性粒子种类多、操作可控性强、基因...     

重离子束辐照在优良工业微生物新菌株创建中的应用实践

性能优良的工业微生物菌种是企业保持竞争力的重要保障,因此培育优质、高产的微生物新菌种依旧是生物育种产业创新发展的核心内容之一。重离子束辐照作为一种高效的诱变手段,现已广泛应用于我国工业微生物育种实践中。重点回顾了重离子束辐照诱导生物体DNA突变的分子机制研究以及重离子束微生物育种的研究进展。同时,也展望了我国重离子束育种专用装置的产业化前景。     

《工业微生物育种学》

由福建师范大学生物工程学院吴松刚教授和福建 师范大学微生物工程研究所施巧琴教授共同编著的 《工业微生物育种学》是一部全面系统地阐述关于工业 微生物育种的三大技术路线──诱变育种、杂交育种 和代谢控制育种的教科书．该书收集了大量的国内外 工业微生物育种的成功范例和技术路线,同时将作者 多年的科研成果和论著也一并编人。该书理论与实 践、技术与实例、原理与应用三并重,具有科学性、系统 性、广泛性和实用性等特点,既是高等院校微生物学、 生物化工、食品工程、发酵工程、微生物制药和生化工 …     

药用微生物辐照诱变研究进展

常规的诱变育种方法主要是利用紫外线、激光、γ射线、中子等对微生物药物菌种进行辐照诱变,效果显著。离子束辐照微生物诱变育种在离子束生物学效应的研究中起步较晚,但其作为一种集物理诱变和化学诱变为一体的诱变育种新方法,将在辐照诱变育种中发挥重要作用。本文综述了近年来微生物药物研究与开发的动态,简要叙述微生物菌种选育的辐照诱变效应、作用机制及其在实践中的应用。     

组学技术在重离子辐射微生物诱变育种中的应用

重离子辐射诱变具有诱变率高、诱变谱宽、突变体易稳定等优势,在微生物育种实践中已得到广泛应用。随着测序技术的发展,对重离子辐射诱变效应的研究可以实现较为全面地了解突变体在基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等多个层面的生物学信息。本文综述了利用重离子辐射诱变技术进行微生物育种的研究进展,以及联合高通量测序技术探究重离子诱变产生的生物学效应机理。在此基础上,进一步探讨利用组学方法研究重离子诱变微生物的新思路,旨为重离子诱变微生物育种技术提供参考和建议。     

基因组重排技术在酵母菌育种中的应用

基因组重排(genome shuffling)技术是在传统诱变育种的基础上与细胞原生质体融合技术相结合一种新兴微生物菌种改良手段,由于该技术高效的正向突变效率和频率,近年来被广泛应用于酵母菌种的选育和改良。本文主要对基因组重排技术在酵母菌育种中的应用进行了综述。     

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。     

《工业微生物育种学》

由福建师范大学生物工程学院吴松刚教授和福建师范大学微生物工程研究所施巧琴教授共同编著的《工业微生物育种学》是一部全面系统地阐述关于工业微生物育种的三大技术路线──诱变育种、杂交育种和代谢控制育种的教科书。该书收集了大量的国内外工业微生物育种的成功范例和技术路线,同时将作者多年的科研成果和论著也一并编入。该书理论和实践、技术与实例、原理与应用三并重,具有科学性、系统性、广泛性和实用性等特点,既是高等院校微生物学、生物化工、食品工程、发酵工程、微生物制药和生化工程等专业的一门理想教科书,又可作为有关…     

《工业微生物育种学》

由福建师范大学生物工程学院吴松刚教授和福建师范大学微生物工程研究所施巧琴教授共同编著的（Ｃ业微生物育种学》是一部全面系统地阐述关于工业微生物育种的三大技术路线——诱变育种、杂交育种和代谢控制育种的教科书。该书收集了大量的国内外工业微生物育种的成功范例和技术路线,同时将作者多年的科研成果和论著也一并编人。该书理论与实践、技术与实例、原理与应用三井重,具有科学性、系统性、广泛性和实用性等特点,既是高等院校微生物学、生物化工、食品工程、发酵工程、微生物制药和生化工程等专业的一门理想教科书,又可作为有关…