作物育种知识讲座（五）：诱变育种与倍数性育种

作物育种知识讲座（五）──诱变育种与倍数性育种金清波（河南师范大学生物学系４５３００２）（续１９９５年第３０卷第１２期第２３页）１诱变育种诱变育种是指利用物理和比学的方法诱发作物产生突变,然后按照育种目标,在变异的后代中进行选择和培育,从而获得新品种...     

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。     

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...     

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。     

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。     

我国植物激光诱变育种的概况

我国植物激光育种１９７２年以来,共用１４种激光器处理了４５种植物,育成了４２个新品种,激光器的诱变效果,以Ｈｅ－Ｎｅ和ＣＯ２激光最好。     

重离子辐照玉米种子引起的基因组DNA变异分析

利用HI-13串列加速器产生的10 Gy、20 Gy、30 Gy和50 Gy ~7Li和~(12)C重离子束对玉米自交系478的干种子进行辐照,并用RAPD分析技术分析其变异情况.结果表明重离子~7Li和~(12)C辐照玉米种子可引起当代基因组DNA水平上的变异,一定范围内变异频率与注入剂量有关,在相同剂量下~7Li离子辐照的诱变率高于~(12)C离子辐照.     

N+注入选育黑曲霉益生菌及其突变菌株产酶条件的研究

以益生菌株黑曲霉AN01为材料,经N 多次诱变得突变益生菌株AN03。结果表明,出发益生菌株AN01酸性蛋白酶、纤维素酶和果胶酶的酶活分别由原来的71.6Ug、141.7Ug和264.8Ug相继提高到996.5Ug、940.4Ug和906.5Ug。突变益生菌株AN03经传5代培养,产酶特性稳定。试验还研究了变突变益生菌株AN03最佳产酶条件,培养基为每升含麸皮105g,玉米芯105g,豆粕105g,氯化铵16g,pH5.0。30℃培养4d。     

低能重离子在作物种胚内射程分布的研究技术

我国科学工作者率先将低能重离子束成功地应用于作物诱变育种,并建立了能量,质量和电荷三因子作用机制体系,但至今有关理论射程很短的低能重离子注入生物体后如何通过信息传递而诱发生物学效应的机理尚不完全清楚,低能重离子在作物种胚内的实际射程分布迄今仍是一个颇有争议的热点问题,而该项研究就直接触及低能离子束与生物组织细胞的原初作用机制,应用低能放射性束或具有可探测放射性的核反应产物,通过超薄切片和逐层分析测定,即可定量计算不同能量的低能离子束在作物种胚内的射程分布,本文还探讨了激光共聚焦扫描显微镜,原子力显微镜,X-射线能谱分析技术,单粒子微束技术和图像处理等技术途径在该项研究中的应用。     

超低能离子注入作物育种的一种重要机制

本文通过超低能（１１０ｋｅＶ）离子注入和同步辐射碳光辐照两种手段处理了小麦种子,经萌发在其根尖细胞中均观察到了多种类型的染色体时变,而且同对照相比,均有明显的微核率与染色体总畸变率。根据理论分析和一些有关的实验证据,超低能离子注入小麦种子,因离子本身射程非常短（＜１μｍ）,不可能直接损伤麦皮下面的胚细胞,而由注入离子在作物种子内产生的各种特征Ｘ－射线,只要剂量足够,却能达到较深的部位,通过它们的间接作用就会损伤胚细胞造成生物学效应。因此,赵低能离子注入作物种子激发产生的特征Ｘ－射线是其诱变育种的一种重要机制．     

拟南芥(Arabidopsis thaliana)氮、碳离子注入诱变效应分析

采用N +、C +离子注入拟南芥 (Arabidopsisthaliana)种子 ,统计了种子的发芽指数 (发芽率和发芽势 ) ;用改良的RAPD技术对N+离子注入种子植株的DNA进行11个引物的随机片段多态性扩增。结果表明 ,合适剂量的N+、C+离子注入可使种子发芽率提高 ,两种离子注入种子的发芽率峰值 (分别为92.3 %和74.4 % )都在5×1014ions/cm2;分析N +离子注入材料发现 ,在1×1013 -1×1016ions/cm2剂量范围内 ,基因组DNA的变异率与发芽指数的变化趋势基本一致 ,变异率峰值 (9.0 % )在1×1015 ions/cm2。结果提示 ,分析低能N+离子诱变效应的最佳注入剂量在1×1014-5×1015 ions/cm2。对N+、C+离子注入的比较发现 ,一定范围内同等剂量C+离子注入的诱变率高于N +离子注入