激光诱变育种的研究概况

阐述了激光诱变育种机理的研究进展,激光诱变在农作物、畜牧兽医、工业微生物育种上的应用及已取得的成果,并介绍了激光诱变育种的一般操作过程和激光诱变育种的研究前景。     

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。     

热效应在微生物诱变育种中的应用

本文综述了微生物诱变育种中的热效应机理及其应用研究进展。热在微生物诱变育种中具有热诱变效应和热筛选效应, 热诱变效应通过热引起DNA中G-C碱基对的置换实现, 热筛选效应可以从其他诱变剂诱变的菌体中获得更高的正向突变率。     

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。     

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。     

激光诱变微生物技术的研究进展

简要概括了国内外在激光诱变微生物领域内的研究新进展,对激光辐照微生物产生生长刺激作用的实验规律、作用机理进行了总结和讨论,在此基础上探讨了激光辐照微生物进行诱变育种的应用性研究。最后,对本领域的发展进行了展望并提出建议。     

诱变育种在产油微生物生产DHA中的研究进展

二十二碳六烯酸(DHA)对维持人体正常的生理功能至关重要,具有极高的生物医学价值。产油微生物是指具有很强的脂肪酸合成能力,DHA占总脂肪酸含量相对较高的一类微生物,是获取DHA的新途径。诱变育种作为一种有效的变异手段在产油微生物选育与改良中显示了极为重要的作用和十分诱人的前景。综述了通过物理和化学诱变选育高产DHA菌株的机理及方法,其中物理诱变包括γ射线、紫外线、离子束和常压室温等离子体等;化学诱变包括甲基磺酸乙酯、亚硝基胍和硫酸二乙酯等;主要介绍了不同诱变育种方式在产油微生物生产DHA研究方面取得的成就,探讨了诱变育种的发展方向,提出了不同诱变育种方式相结合的复合育种的思路,以期对今后产油微生物生产DHA的研究有所启发。     

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,因此突变效率高。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,并对其在微生物育种中存在的问题进行了探讨。     

转座子相关技术在微生物功能基因组研究中的应用

转座子是DNA插入因子的一种,是指能在基因组间或组内跳跃的DNA片段。转座子作为插入突变剂或分子标签已被广泛地应用于基因的分离和克隆,且因其独特的性质已成为发现新基因和基因功能分析的有效工具。这使得转座子无论是在单基因水平还是全基因组水平,都成为细菌、酵母和其他微生物研究的有力工具。简单而有效的体外转座反应可以对一些以往难以进行分析的顽固微生物进行转座诱变分析。而建立在转座子基础上的信号标签诱变技术和遗传足迹法的应用则发现了一些新的病原微生物毒力因子,从而可以更好地对这些病原微生物的致病机理进行阐述。这些再次说明转座子是微生物功能基因组研究中的有力工具。本文综述了转座子及其衍生载体介导的一些技术,并讨论其在微生物功能基因组研究中的应用。     

分子微生物生态学及其研究进展

分子微生物生态学是分子生物学实验技术应用于微生物生态学研究领域而发展形成的一门交叉学科,在研究微生物生态系统组成结构、功能的分子机理以及微生物与生物和非生物环境之间相互关系等方面显示了巨大的潜力．十几年来分子微生物生态学研究所取得的成就证明：分子生物学研究技术向微生物生态学领域的不断渗透,为微生物生态学研究领域注入了新的活力,尤其在微生物多样性、微生物区系分子组成及变化规律以及微生物系统进化研究方面取得了重大突破．本文根据近年分子微生物生态学的研究进展,就分子微生物生态学概念的提出、发展历程、主要研究领域、主要研究方法以及未来研究热点领域作以简要综述。     

EMS诱变技术在植物育种中的研究进展

甲基磺酸乙酯（Ethyl methane sulfonate,EMS）是一种常用的化学诱变剂,能诱发产生高密度的系列等位基因点突变。在当前种质资源极为匮乏,基因资源日益枯竭的状况下,采用EMS诱发突变技术创造有用基因资源具有极其重要的意义。本文通过对EMS的诱变原理和技术要领、应用实例、以及该技术在现代分子生物学中的应用前景加以阐述,对EMS诱变技术在农业生产中的应用具有重要作用。     

植物抗逆诱变育种技术研究进展

随着分子生物学技术的飞速发展,通过基因工程方法可以更快更好地获得农作物抗逆新品种,其首要任务是通过分离相应的表型改变的突变体来鉴定、克隆在胁迫条件下表达模式发生改变的基因。主要介绍几种常用的及最新的突变体诱变和筛选技术,并分析每种技术的优缺点。     

A method for clone sequence confirmation using a mismatch-specific DNA endonuclease

Site-directed mutagenesis and polymerase chain reaction (PCR)-based cloning are well-established methods carried out routinely in most modern molecular biology laboratories. Application of these methods requires confirmation of the DNA sequence of the target gene by sequencing of DNA purified from multiple colonies, a laborious process. We have developed an alternative approach to screen DNA amplified directly from colony DNA for both desired and undesired mutations. This approach is based on the use of a plant mismatch DNA endonuclease, Surveyor Nuclease, to directly screen clones derived by site-directed mutagenesis. We have also used this approach to identify error-free clones of three genes from celery cDNA produced by PCR and TOPO cloning. Sequence confirmation using Surveyor Nuclease provides a fast and simple approach to obtain desired clones from site-directed mutagenesis and PCR-based cloning methods without the necessity of sequencing DNAs purified from multiple clones.     

用改进的重叠延伸PCR技术构建三位点突变载体

目的:改进传统重叠延伸PCR方法,实现引入3个不同DNA突变位点的简便的多位点定点突变。方法:根据前期构建的包含人线粒体12S rRNA(NC 01290)3个热点突变位点的野生型质粒序列,利用Muta Primer 2.0软件设计针对3个热点突变位点的3对互补的定点突变引物,以野生型质粒为模板,结合重叠延伸PCR反应和冷冻析出法,产生同时包含3个突变位点的突变目的片段,酶切后克隆到载体中,测序确证是否突变成功。结果:DNA测序证实3个不同突变位点同时成功引入,定点突变载体构建成功。结论:用改进的重叠延伸PCR技术能简便、高效地获得多位点定点突变载体,在分子生物学领域有较高的使用价值。     

海洋微生物多样性及其分子生态学研究进展

海洋微生物多样性的深入研究将有助于微生物资源更好的开发和利用,海洋微生物多样性有很大的研究价值和研究空间。海洋中大多数微生物处于未可培养状态,在分子生态学基础上对海洋未可培养微生物进行研究是当今微生物多样性研究的主要方向。近年来相关研究进展迅速,研究方法不断更新。主要从分子生态学角度对微生物多样性研究现状进行概述并详细分析探讨了相关的研究方法,而且从分子生态学与海洋微生物多样性研究相结合的层面,对本领域的研究进行展望。旨在为海洋微生物多样性的研究及海洋资源的可持续开发与利用提供参考。     

分子生物学方法提高电活性微生物胞外电子传递效率的研究进展*

微生物细胞与电极之间的胞外电子传递效率是限制微生物电化学技术发展的关键因素,而分子生物学的发展为提高胞外电子传递效率带来了光明前景。从四种具有代表性的纯培养电活性微生物(奥奈达希瓦氏菌、铜绿假单胞菌、硫还原地杆菌和工程大肠杆菌)和混合培养电活性微生物出发,综述了利用分子生物学手段改造几种电活性微生物的研究成果,阐明了针对特异的电活性微生物,如何采取相应的分子生物学手段提高其胞外电子传递的效率,并展望了未来的研究方向。     

Stress-induced mutation via DNA breaks in Escherichia coli: A molecular mechanism with implications for evolution and medicine

Evolutionary theory assumed that mutations occur constantly, gradually, and randomly over time. This formulation from the "modern synthesis" of the 1930s was embraced decades before molecular understanding of genes or mutations. Since then, our labs and others have elucidated mutation mechanisms activated by stress responses. Stress-induced mutation mechanisms produce mutations, potentially accelerating evolution, specifically when cells are maladapted to their environment, that is, when they are stressed. The mechanisms of stress-induced mutation that are being revealed experimentally in laboratory settings provide compelling models for mutagenesis that propels pathogen-host adaptation, antibiotic resistance, cancer progression and resistance, and perhaps much of evolution generally. We discuss double-strand-break-dependent stress-induced mutation in Escherichia coli. Recent results illustrate how a stress response activates mutagenesis and demonstrate this mechanism's generality and importance to spontaneous mutation. New data also suggest a possible harmony between previous, apparently opposed, models for the molecular mechanism. They additionally strengthen the case for anti-evolvability therapeutics for infectious disease and cancer.     

脂质过氧化引起的DNA损伤研究进展

脂质过氧化可以引起各种碱基损伤、DNA链断裂和各种荧光产物生成,并对DNA分子鸟嘌呤碱基具有选择性损伤.过渡金属离子可以明显加深脂质过氧化对DNA的损伤程度.多种抗氧化剂、活性氧自由基清除剂对脂质过氧化引起的DNA损伤有一定程度的保护作用.具有致突、致癌作用的8－羟基鸟嘌呤已经观察到．脂质过氧化的致突变、致癌变作用机制引起了人们的极大兴趣．     

rRNA技术及其在分子微生物生态上的应用

传统的基于微生物培养与纯种分离的技术所具有的局限性,以及分子生物学及其有关技术的长足进展,使微生物生态学的研究进入了分子的阶段.其中rRNA技术的建立、发展及其成功应用,为分子微生物生态和微生物系统分类学的研究掀开了崭新的一页.对rRNA分子技术的研究进展、以之为基础的主要方法及其在环境微生物研究中的应用,以及应用过程中所存在的一些潜在问题及其解决办法等作了详细综述.