ENU诱导点突变——大规模基因突变和功能研究

ENU诱导点突变正在成为一种大规模基因功能研究的有效手段,这里介绍了ENU诱变的机制、影响诱效变效率的因素,ENU诱变的策略,表现的筛选、点突变的鉴定以及相关的研究和取得的一些最新进展。     

乙酰基亚硝基脲诱导小鼠突变的初步研究

目的　探索乙酰基亚硝基脲 (ENU)诱导小鼠突变的效率 ,筛查并获得能显性遗传的突变型小鼠。方法　采用 8～ 10周龄的雄性C57BL 6小鼠 33只、DBA 2小鼠 18只 ,腹腔注射ENU10 0mg kg ,每周一次共三次 ,与同品系母鼠配种 ,在后代小鼠中针对可见表型筛查突变个体。结果　处理雄鼠有 9至 13周的不育期 ;在已经筛查的12 4 1只小鼠中得到眼睛异常、多趾、少趾及腹部白斑、矮小等突变个体 6 1只 ,突变率约 5 % ;获得单基因显性遗传的突变品系 2种。结论　ENU为小鼠的强诱突变剂 ;通过诱变可以得到遗传突变小鼠 ,为建立人类疾病动物模型提供条件 ;大规模诱变实验对小鼠功能基因组的研究有重要意义     

家蚕化学诱变剂及诱导突变体的筛选

在家蚕Bombyx mori基因组计划完成之后,其功能基因组研究成为该领域的最重要课题。突变体是功能基因组学研究的重要材料,因此,通过人为诱导获取大量的突变系统是及其重要的手段。本研究用化学诱变剂ENU、MNU、DES、5-BU、EMS诱导处理家蚕标准品种C108,筛选获得了非滞育红卵,长圆筒茧、小茧、丝胶茧及绵茧突变体,致死突变体及无鳞毛蛾翅突变体。结果还表明： MNU、DES诱变家蚕的突变效率高,注射翅原基比腹部更方便且效果好,化学诱导雄体比雌体的效果好; 在时期上,注射蛹和蛾都有诱导效果。上述突变体大多为致死性突变,推测其可能与致死性基因突变有关。同时,本研究为应用TILLING技术鉴定家蚕更多目的基因突变体提供了有效的材料。     

粳稻品种秋光空间诱变突变体的微卫星分析

随机选用121对分布于水稻12条染色体上的微卫星引物对经卫星搭载的水稻品种秋光突变后代(SP10)7个株系进行分子检测,结果发现突变系与亲本秋光之间存在着不同程度的多态性,多态性位点的多少随突变系与原种间差异大小而变化;多数突变系和原种相比都存在多个位点突变。实验结果表明空间诱变可使植物DNA分子多个区段内发生重复或缺失等结构性变异,其诱变机理和一般的诱变因素导致DNA少数碱基发生点突变不同。     

斑马鱼消化器官发育缺陷突变体的遗传筛选

目的正向遗传筛选斑马鱼肝脏、肠和胆囊发育缺陷突变体。方法 ENU诱变野生型斑马鱼并开展经典的F2代筛选,以lfabp为探针的全胚原位杂交、BES-H2O2-Ac荧光染料分别检测斑马鱼早期胚胎肝脏、肠和胆囊的表型。结果在128个突变基因组中筛选获得了源自14个F2家族的斑马鱼消化器官发育缺陷突变体品系23个,并按表型划分为6类。结论斑马鱼肝脏、肠和胆囊的发育调控机制有相似性和差异性。     

Kit基因无义突变导致W-3Bao小鼠显性白斑形成

Kit(W)基因是一种原癌基因,在小鼠中该基因位于第5号染色体距着丝粒约42 cM处,其编码的蛋白质是具有酪氨酸激酶活性的干细胞生长因子受体,为酪氨酸激酶受体信号通路的跨膜分子。在人类及小鼠,kit及其配体kitl突变都可能引起不同程度的贫血、肥大细胞减少、毛色变白和生育能力下降或丧失等症状(Rajaraman et al.,2002;Broudy,1997;Rajaraman et al.,2003;Kapur et al.,1999),同源的kit基因突变在猪及禽类都表现为显性的白色斑点(邓素华等,2000)。在先前的研究中,本课题组通过ENU诱变获得6种白斑突变小鼠,通过连锁分析法以微卫星为连锁标…     

大麦诱发基因突变的遗传类型

本文从植物诱变育种的实际需要出发,以大麦为材料,探讨了种子经诱变处理后诱发基因突变的遗传类型。 试验结果表明,由于穗原基细胞在一次诱变处理中所发生的突变数目的不同,由于突变在原基细胞间以及在同一原基细胞染色体上分布的不同,以及由于突变方向的不同,发生在原基细胞内的突变可分为单位点突变和多位点突变两大类。两者或可出现在M_1穗水平上,也可出现M_1植株水平上。而后者又可分为:1.嵌合突变;2.复突变;3.等点突变三类。其中每一类又可再分为若干类型。总计起来,我们将发生在穗原基细胞内诱发的基因突变共分为12种可能的遗传类型。 本文对上述的若干诱发突变的遗传类型给出了实例。我们希望这项研究将不仅有助于对诱发突变遗传现象的深入了解,而且能为合理地筛选和利用突变体提供某些科学的依据。     

乙烷基亚硝基脲诱变获得两例新的被毛突变小鼠

采用乙烷基亚硝基脲 (Ethylnitrosourea ,ENU)诱变获得人类疾病的小鼠模型。用 1 0 0mg/KgENU腹腔注射 1 8只 8- 1 0周龄的雄性DBA小鼠 (G0 ) ,每周一次共三次 ;将在后代小鼠 (G1 )筛查到的突变个体与同品系配种 ,若异常表型传代则可能为显性突变 ;选择表型正常的G1 雄鼠与C5 7BL/ 6配种得F1 ,将F1 随机互交得到F2 ,依据F2 是否有突变鼠出现确定可能存在的隐性突变。结果表明 ,在 35 2只G1 小鼠中 ,1 4只出现异常表型 ,但均未传代 ;对 30只G1 雄鼠的隐性遗传试验获得 2只稀毛突变小鼠 ,均表现为被毛稀疏、幼鼠生长缓慢     

梅岭霉素产生菌抗药性突变标志诱变筛选模型的初步研究

本文通过梅岭霉素 (Meilingmycin)产生菌南昌链霉菌NS 4 1 80菌株孢子对 6种抗生素敏感性测定 ,采用诱变剂EMS四种不同诱变剂量对菌株孢子进行诱变处理 ,诱变处理的孢子涂布在含致死浓度链霉素的高氏平板上。然后从抗药性突变标志菌株中进一步筛选梅岭霉素高产菌株。在 150 0多个抗药性突变株中通过初筛获得了比诱变出发菌株的产素能力提高 50 %以上菌株。通过诱变剂量分别与抗药性突变率和突变株产素产量的变势统计分析表明 ,菌株抗药性突变与产素突变密切相关 ,产素突变的EMS诱变剂量高于抗药性突变诱变剂量 ,在 0 .0 3mol/LEMS剂量作用下 ,菌株致死率为 99.4 3% ,抗药性突变率为 0 .0 4 4 0 % ,建立了梅岭霉素产生菌抗药性突变标志诱变推理性筛选模型。为南昌链霉菌高产菌种选育研究作了有益的尝试 ,并有助于其它链霉菌属的抗生素产生菌育种研究。     

枯草杆菌蛋白酶E基因多位点定点突变库的构建及其筛选

利用化学合成的15个寡聚核苷酸片段作为诱变引物,同时对枯草杆菌蛋白酶E(Subtilisin E或Apr E)基因进行体外突变,获得了合全部突变位点各种随机组合突变的突变库,通过点杂交法和DNA序列分析肯定了该突变库的可靠性.从突变库中选择一单点突变(Met222Ala)和3点突变(Asn76Asp/Asn109Ser/Ile205Cys)的基因进行克隆、表达和产物的酶学性质研究,发现其抗氧化性和热稳定性分别比野生型的有显著提高,与文献报道的一致.表明了该突变库在枯草杆菌蛋白酶工程研究中的应用价值.     

微波诱变结合化学诱变选育酸性蛋白酶高产菌

酸性蛋白酶是酶制剂工业比较重要的酶种,广泛应用于饲料、食品、皮革、医药和酿造工业中［１～４］,具有较大的市场潜力。本研究以宇佐美曲霉（Ａｓｐｅｒｇｉｌｕｓｕｓａｍｉ）白色突变株Ｂ１为出发菌株,通过微波诱变和亚硝基胍、硫酸锂复合诱变剂点试平板法诱变,选...     

ENU诱导带LacZ靶基因的λgt11 DNA突变分子机理的初步研究

采用ENU(乙基亚硝基脲)作用于裸露的λgt11 DNA,经体外重包装,转染宿主菌 E. coli Y1090,在含底物X-gal,诱导剂IPTG的选择性培养基上铺皿,发现被处理的λgt11 DNA除了使噬菌体存活率下降外,还出现了靶基因"LacZ"较高频率的突变.其中以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,当存活率分别为3.5×10-3、1.6×10-3和5.5×10-4 时,相应的突变率依次为1.1×10-3、3.2×10-3和5.2×10-3,DMSO溶剂对照突变率则<5.0×10-5 .对ENU诱导的5个阳性突变体进行了扩增,以PCR产物为模板,采用正向引导,对阳性突变体靶基因LacZ进行了部分测序,在被测序的260bp范围内,发现了9个位点的碱基突变.碱基突变的类型有颠换(67%)、转换(11%)和移码突变(22%).颠换主要以A→T、G→C为主.似乎胞嘧啶(C)更易发生突变(占43%).     

芝麻诱发突变技术育种研究进展

近年来,空间环境诱变、离子束辐照及核辐射传统诱变技术在我国改良农作物和发掘新基因中应用日趋活跃。诱发突变技术应用于芝麻新材料创制及新品种选育始于1950年,据国际诱变育成品种数据库的不完全统计,截至2017年3月,世界上60多个国家在217种植物上诱变了3 246个正式发布的突变品种,8个国家诱变了25个芝麻突变体,其中我国诱变5个芝麻突变体,占总量20%而位居世界第二。综述了芝麻诱变育种的成果及诱变获得的芝麻农艺性状、抗病性等性状突变,并对今后芝麻诱变育种的目标及方法进行了展望,以期为研究芝麻功能基因组学提供丰富的多样材料及芝麻种质创新提供重要的理论参考。     

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。     

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。     

ENU诱变获得一例巨结肠症小鼠及其突变基因的染色体定位

采用化学诱变剂乙酰基亚硝基脲(N-ethyl-N-nitrosourea,ENU)获得一种可遗传的腹部白斑突变杂合子小鼠,将该杂合子小鼠互交后获得具有花斑表型的突变纯合子小鼠,进一步研究表明突变纯合子小鼠表现为严重的巨结肠表型。肠全标本乙酰胆碱酯酶组织化学染色显示突变纯合子小鼠巨结肠段神经节细胞缺失。为定位该基因,利用微卫星标记(B6×D2)对F1互交获得的F2突变纯合子小鼠进行基因组扫描,初步将该突变基因定位于小鼠第14号染色体。     

竹红菌甲素（HA）光敏致实作用的研究

以中国苍鼠卵巢成纤维细胞（ＣＨＯ）为材料,通过ＨＡ光敏诱变,乌本甙（ｏｕａｂａｉｎ）筛选研究了竹红菌甲素光敏反应对细胞Ｎａ＋／Ｋ＋ＡＴＰ酶基因的诱变致灾作用。结果表明ＨＡ光敏反应可造成细胞Ｎａ＋／Ｋ＋ＡＴＰ酶基因点突变,并具有遗传稳定性。另外通过测定光敏反应细胞脂质过氧化程度及其产物与细胞ＤＮＡ形成的荧光产物表明脂质过氧化在细胞ＤＮＡ的损伤突变过程中,起着重要的作用。     

基因组重排与传统育种相结合选育大观霉素高产菌株

以壮观链霉菌(Streptomyces spectabilis)为研究对象,采用基因组重排技术与传统诱变育种相结合的方法选育大观霉素的高产菌株.通过原生质体紫外诱变获得壮观链霉菌突变体群体,高产突变菌株间进行两轮的基因组重排,筛选的高产菌株用NTG诱变得新霉素和链霉素的抗性突变菌株,抗性突变菌株间进行两轮基因组重排,从...     

食药用菌诱变育种研究进展

诱变育种是一项借助诱变剂人为的诱导突变,创造出杂交育种中无法创制的新性状的育种技术。自然界中的突变只有0.1%,而诱变育种可以提高到3%左右,比自然突变高100倍以上。诱变技术已经在食药用菌育种中广为利用,本文针对诱变育种的原理、方法、在食药用菌中的应用情况进行了阐述,最后为食药用菌诱变育种的进一步发展进行了探讨和展望,这为利用诱变技术进行食药用菌品种的选育提供了理论依据和参考。     

一株具有工业化生产DHA前景的破囊壶菌

多不饱和脂肪酸是保持人体健康不可缺少的营养成分之一,尤其是二十二碳六烯酸(DHA)作为细胞膜磷脂的重要组分,具有非常重要的医药应用和营养价值。目前,在食品工业中,DHA已经添加至牛奶或奶粉中,用作功能性营养强化剂。20世纪80年代,DHA的唯一来源是鱼油,但鱼油的腥味、重金属污染等问题,促使人们探索生产DHA的其他途径如微生物发酵。诱变和筛选是微生物选育过程中比较重要的手段,可以快速使菌株朝着人类所需要的方向突变。UV诱变和化学药物胁迫筛选是使野生株定向突变的一种很好的办法。目前国内外研究主要针对裂殖壶菌属菌株进行诱变育种,许永利[1]用紫外线诱变和喹禾灵筛选方法对裂殖壶菌(Schizochytrium limacinu)进行诱变选育,突变菌株生物量和DHA含量比对照菌株均有提高。吴克刚等[2]利用添加植物激素对Thraustochytriu roseum MF2进行培育诱变,从而获得更高的DHA量,但在脂质含量和DHA在脂质占比率上都不存在明显变化。本期介绍梁园梅、成家杨等[3]发表的论文《高产DHA破囊壶菌Aurantiochytrium sp.PKU#SW7诱变株的筛选》,作者采用紫外线和药物双重诱变胁迫破囊壶菌获得一株突变株,其在生物量、脂质含量和DHA在脂质占比率上都有显著性提高,相比前人的研究,作者获得的突变株有显著优越性,且突变株DHA生产能力传代4次后仍然保持稳定,具有较高的工业价值。在后续的研究中作者若能对筛选条件、培养基(如利用廉价碳源)和培养条件等方面实行进一步优化,提高突变株生物量,降低突变株发酵生产DHA生产成本,将能获得更高的商业价值。