资源描述：
《离子注入技术在微生物诱变育种中的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、安徽农业科学,JournalofAnhuiAgri.Sci.2007,35(9):2564-2565 责任编辑 罗芸 责任校对 李洪离子注入技术在微生物诱变育种中的研究1,2梁慧星(1.南京师范大学生命科学学院,江苏南京210097;2.盐城工学院化学与生物工程学院,江苏盐城224003)摘要 概述了离子注入的特点、诱变机理、引起的生物学效应、与传统辐射诱变效应异同以及近几年来离子注入技术在微生物改良、选育优良工业微生物菌株的应用研究情况,分析了今后离子注入微生物育种的发展趋势。关键词 离子注入;微生物诱
2、变育种中图分类号 Q336文献标识码 A文章编号 0517-6611(2007)09-02564-02 离子注入技术在国外最初主要用于处理金属、塑料等以1.3菌体存活曲线呈“马鞍型”存活率是微生物育种中常增加其抗磨性,减小磨擦系数,抗腐蚀等,继而用于无生命测指标,存活曲线是存活率的趋势直观表现。传统的物理、有机物使其分子量分布和溶解度发生变化。1986年由中科化学诱变方法(UV、γ2ray、EMS、DMS)均产生指数型或肩型的院等离子体所率先将低能离子束应用于诱变育种(余增亮存活曲线,而离子注入诱变的存活曲线为先降后升再降的[1]等),从此
3、,我国将离子束用于作物遗传改良方面走在了世“马鞍型”。这说明了离子注入损伤小、突变率高的生物学效[6-8]+界的前列。应。笔者认为低剂量N注入时,能量沉积效应和动量1离子注入微生物育种的特点转移效应的综合作用,导致了DNA损伤和生物膜等大分子1.1正突变菌体的高效性离子注入诱变育种的特点,表的损伤,造成了存活率下降。中高剂量注入时存活率上升,+明了其是一种物理效应、化学效应,是集化学诱变、物理诱变可能N注入后电荷积累发挥了作用,激活了细胞的修复机+为一体的综合诱变方法。它能够引起染色体的畸变,导致制和修复酶。高剂量N时,细胞损伤程度大于其修复
4、能力;[2]DNA链碱基的损伤、断裂,从而使遗传物质在基因水平或电荷效应也由于达到了临界值,而产生库仑爆炸,保护屏障分子水平上发生改变或缺失,大幅提高变异的频率。特别是消失。虽然,理论上能解释其原因,但具体的修复机制情况在工业微生物育种方面,为筛选高效的正突变菌株提供了更需进一步研究。“马鞍型”存活曲线充分地说明了离子注入[3]广阔的空间。龚加顺等在研究单宁酸酶生产菌(黑曲霉诱变具有独特的作用机制。+Aspergillusniger9701)诱变过程中,发现N注入黑曲霉可获2离子注入微生物的方法得较UV诱变更高的正突变率和更大的变异幅度。UV
5、诱变微生物诱变育种,一般采用生理状态一致、处于对数生的菌株负突变率高,子代孢子生长缓慢,发酵单位普遍低于长期菌体的单细胞进行理化处理,这样才能使菌体均匀接触+N注入诱变结果。这充分验证了离子注入诱变谱广、变异诱变剂,减少分离现象的发生,获得较理想的效果。对于以幅度大的特点。而离子注入VC二步发酵混合菌育种,选育菌丝生长的菌体,则利用孢子来诱变。同样,离子注入微生[2]出了高产菌株,已经进入工业化生产,也充分说明了离子物育种也符合该规律。离子注入机装置固定、操作程序规注入能克服传统诱变方法正突变率低的特点,减弱菌种多次范,因此菌体的前处理,获得
6、高活性的单细胞是离子注入微诱变产生的饱和性、抗性,提高工业微生物的发酵水平。许生物育种的关键点。许多研究证明,利用菌膜法或干孢法进[2,4]安等采取分别诱变和筛选VC混合发酵体系,进行优-行离子注入效果较好。首先,取培养活化的菌体种子液或斜优组合,获得高产菌系,糖酸转化率较出发菌株提高15%～面活化的菌苔进行稀释,一般是10-2～10-3的稀释度,菌体20%,4代传种平均转化率达95%。摇瓶培养具有产酸能力浓度为108～109个/ml为宜;然后,吸取适量的菌体稀释液涂高、发酵周期短的特点。布于无菌的玻璃片或无菌培养皿上,显微镜检验保证无重叠1
7、.2菌体细胞表面刻蚀性离子注入生物体的动量传递,细胞,自然干燥(约10min)或用无菌风吹干形成菌膜;放入可以根据直观的表面现象进行观察研究,注入的离子就像离子注入机的靶室(具有一定的真空度)进行脉冲注入离“手术刀”对细胞表面进行刻蚀,留下非常整齐的创面。动量子。要有无离子注入的真空对照和空气对照[4,9-15]。离子传递的结果引起生物组织或细胞的表面溅射,造成细胞形态注入过程中,菌体活性的研究鲜有报道。甄卫军等[16]初步的变异。具体表现到植物细胞为细胞壁减薄、细胞膜损伤,研究了无菌水、无菌生理盐水、无菌脱脂奶保护剂对菌膜菌[1,5]甚至大
8、剂量的细胞破裂、死亡。γ2射线辐射却未见这种株活性的影响,发现保护剂保护作用强,但是影响离子注入,[3]直观的刻蚀现象。龚加顺等利用离子束辐照黑曲霉孢子起到能量反射
