离子束注入技术在食用菌育种上的应用进展

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1、离子束注入技术在食用菌育种上的应用进展孙国琴I,邢丽萍2,王玉芬2,朱晓清-王蕴华I(1•内蒙古农牧业科学院，内蒙古呼和浩特010031；2.内蒙古大学生命科学学院，内蒙古呼和浩特010000)摘要：离子束是一束具有能量的带电粒子，注入细胞内可引发染色体变异。离子注入诱变育种以变异率高、变异谱宽、变异稳定快、技术稳定可至、简便易行的优点被广泛地应用千植物、微生物育种和外源DNA大分子转导。在食用菌诱变育种方面选育了耐高温的杏鲍菇、阿魏菇，优质生物转化率高的白金针、鸡腿菇、姬松茸，经济高效的灵芝漆酶茵株，多糖含量显著提高的香菇、猴头菇、阿魏菇等优质菌株,与苗丝体生长速度和生物转达化率呈正相关。关

2、键词：离子束；食用茵中图分类号:S567.3文献标识码:A10.3969/j.jssn」007-0907.2011.03.056文章编号:1007-0907(2011)03-0103-02ProgressofIonBeamTechnologyanditsApplicationinEdibleMushroomBreedingSLNGuo-qin(InnerMongoliaAcademyofAgricultureandHusbandarySciences,Hohhot010031,China)Abstractionbeambiotechnologywasinventedbyourscientist

3、sinthelate1980s.Withadvantagesofhighrale八viderangeandquicklystableofvariation,stal)Ie,reliableandeasytechnology,itiswidelyusedinplantsandmicrobialinducemutationbreeding・Inediblefungusmutationbreedingaspect^thistechnologymadealoloftechnicalprogress,especiallyinthefunctionalareasofediblemushroom.Thede

4、velopingprogressandthefutureofionbeambiotechnology*inediblemushroomhadbeendescribedinthispaper.Keywords：Ionbeam;Ecliblemushrooni收稿日期:2011-04-20基金项目：内蒙古科技厅应用技术研究项目(20080713)，内蒙古白然科学基金项目(2OO9MSO3O5)作者简介：孙国琴(1964-)，女，内蒙古赤峰人，研究员，硕士，从爭食用菌研究。1离子束的基本特点1.1离子束诱变原理离子束是指一束具有能量的带电粒子，注入细胞内可引发染色体发生变异。在真空条件下，低能离子注

5、入生物组织主要有四种效应：一是电荷交换效应，在荷能离子与生物体相互作用下，由电荷交换引起样品电性的变换，导致主物组织一系列的生理变化；二是表面蚀刻和容积损伤效应，离子束造成受体细胞表面的损伤和穿孔，引起细胞膜透性和跨丿摸电场的改变，有利于外源遗传物质引入细胞，产生遗传变异；三是质量沉积效应，离子注入有机体，如果杲生命必需元素离子或活性离子，当能量降低至20keV以下时，就会沉积下来，注入的离子与移位原子或周围的原子、分子反应；四是能量损失效应，离子束诱变技术对生物性状的改良效果显著,其原理在于离子注入除了像-•般辐射那样山于能量作用引起DNA链断裂外，还在于质量、能量、电荷的三因子协同引起大量

6、受体原子移位、重组，形成新的分子结构和基因，产生丰富的基因突变。因此，离子注入用于植物诱变，在损伤轻的情况下获得较髙的突变率和较宽的突变谱。1.2离子束特点离子束注入生物体主要是引起强烈的生物效应，促使生物产生在自然条件下极为罕见或难以产生的各种变异，从中选出所期望的优夷变异，培育出新品种。离子束的能量对生物体有诱变作用，而且离子木身最终也停留在生物体内，加速生物体的变异，这是它与用丫射线等开展的辐射育种和利用太空中强烈的宇宙射线进行的太空育种的主要区别与突出优点。离子注入诱变的主要特点：一是变异率高，一般要比自然变异率高1000倍以上；二是变异谱宽，即变异的类型多，能够产生自然界从未见过的新

7、类型；三是变异稳定快，可以大大缩短育种周期；四是技术稳定可靠，简便易行。近年来，离子注入技术的应用已从材料改性等发展成新型的生物诱变手段，并以其独特的诱变机理和较显著的牛物学效应被广泛地应用于植物、微生物育种和外源DNA大分子转导。离子注入的质量、电荷、能量参数可按需要进行不同组合，这种联合作用不但使诱变具有较高的方向性和可控性，还可使产生的生物学效应比单一珞射更为丰富，这就为筛选有利的突变型提供