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。     

植物空间诱变育种的现状与展望

本文在简要回顾植物空间诱变育种历史的基础上,论述了植物空间诱变育种的机理,植物在高真空、微重力、强辐射、交变磁场及其他因素的综合作用下产生变异和植物空间诱变育种效应以及突变性状的遗传;全面综述了空间诱变育种在中国作物新品种、特异优良种质材料的创新中取得的成就.最后对未来植物空间诱变育种的应用前景进行了展望,并指出空间诱变技术开创了植物育种的又一新途径.     

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。     

“卫星灵芝”让人类更健康

1什么是太空诱变育种 自1987年以来,我国利用返回式卫星和飞船搭载了各种植物种子、微生物菌种、动物等生物材料进行太空生命科学的研究。太空诱变育种是利用返回式卫星等所能到达的空间环境对生物体诱变作用产生的变异,在地面选育新种质、新材料,培育新品种的一种新型的诱变育种方法,称为航天诱变育种或空间诱变育种也称太空诱变育种。     

茄子空间诱变效应及其AFLP分析

为了研究茄子空间诱变效果,比较空间诱变系与原始对照间的分子水平差异,揭示空间诱变的分子效应,对3个不同茄子原始自交系（K_1、L_1、M_1）及其对应空间诱变系（K_2、L_2、M_2）生物学性状进行了比较研究,并利用AFLP分子标记技术进行了DNA指纹分析。结果表明,与原始自交系相比,3个空间诱变系的生育期、株型、果形均未发生明显变化,发生变化的性状是平均单果重和种子千粒重。诱变系M_2的平均单果重比其对照增加16.82%,差异极显著;种子千粒重有降低趋势,其中L_2比L_2显著降低了10.24%。48对AFLP选择性扩增引物在6个自交系和诱变系间扩增得到40条可以揭示诱变系与原始自交系间多态性的条带;部分目标片段测序结果经BLAST分析表明与已报道的高频突变相关DNA区域或蛋白同源性很高。可见,空间诱变技术能够引起茄子的遗传变异,而且这种变异是以DNA水平的变异为基础的。     

植物空间诱变的生物效应及其育种研究进展

概述了空间环境对植物的诱变效应及植物空间诱变育种的研究进展,并提出了目前植物空间诱变研究存在的问题及今后的研究方向。     

工业微生物物理诱变育种技术的新进展

物理诱变技术是当今工业微生物育种中最重要、最有效的技术之一。传统的物理诱变技术主要有紫外线、X射线、γ射线诱变等,它们已在包括青霉素、"-淀粉酶等几乎所有的工业微生物菌种的诱变选育中发挥了巨大的作用。多数菌株在多次重复使用传统诱变源时往往出现抗性饱和的现象。太空环境、离子束、激光等是20世纪70～80年代逐渐兴起的新型诱变技术,因它们具有诱变谱广和在一定程度上能克服菌株对传统诱变源的抗性饱和等优点,而广受工业微生物育种工作者的欢迎。现就空间、离子束、激光等诱变育种技术的作用特点、诱变机理、应用及前景进行阐述。     

基于iTRAQ技术分析模拟空间诱变酵母菌株的差异蛋白表达

目的：探究模拟空间诱变处理后,生长速率提高的酿酒酵母细胞的诱变机制。方法：采用同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）技术对模拟空间诱变处理前后的酿酒酵母进行定量蛋白质组学研究,探讨对照组与诱变组在蛋白质组表达水平上的差异,以及受影响的生物功能。结果：共鉴定到764个差异蛋白,占检测蛋白总数的15.54%。其中,上调差异表达蛋白378个、下调差异表达蛋白386个,主要涉及细胞核、线粒体、核糖体和质膜等重要细胞器和细胞结构。结论：提高重要代谢的效率、降低DNA修复功能与环境防御能力,可能是模拟空间诱变提高酿酒酵母细胞生长速率的重要机制之一。     

空间诱变对谷子农艺性状效应的研究

利用返回式卫星搭载,对8个谷子品种（系）的干种子进行空间诱变处理。种植观察发现,空间诱变对于一些基因型的种子发芽和幼苗生长势有一定的抑制作用,但是拔节后植株生长势强。诱变处理可明显增加各性状的变异幅度和变异系数,而且正向变异较多,株高降低,穗长和单株产量增加。诱变处理植株生育期多倾向晚熟,但仍有一定频率的早熟变异出现。诱变处理群体平均千粒重与对照相近,但出现一批千粒重超过3．4g的大粒变异类型。经过选择获得一批综合农艺性状表现优异、抗病、抗旱的大粒谷子新种质。本研究的结果表明,空间诱变可诱发谷子产生丰富的遗传变异,不同基因型对空I＇．-1诱变的响应存在差异。     

2011年第2期《遗传》封面说明

空间诱变育种是指利用返回式卫星或高空气球将作物种子带到太空,利用太空特殊的环境使生物体产生变化,引起生物体DNA序列结构变化和染色体畸变,进而导致生物体性状发生改变,培育作物新品种的诱变育种新技术。它具有诱变效率高、变异幅度大、育种周期短、无环境污染等特点,在当今作物育种中发挥着重要的作用。空间诱变育种开辟了玉米育种的新途径,丰富了玉米育种学的内容。