微生物诱变育种技术及其应用研究.doc

微生物诱变育种技术及其应用研究1,22222,周游,郑雪芳,刘波,朱育菁,车建美(,福建福州350008;,福建福州350003)摘要:本文介绍了国内外微生物诱变育种领域的研究新进展,对诱变的机理进行了总结,并从物理诱变、化学诱变、复合诱变及生物诱变四个方面对微生物诱变育种的研究进展进行了概述。介绍了微生物诱变育种的应用及展望。关键字:,随着基础生命科学的发展和各种新的生物技术的应用,微生物在人类的衣食住行等问题中,正显露出越来越重要且不可代替的独特作用。为了更好的应用功能微生物,传统的自然随机选育已经收到限制,在自然条件下微生物的突变率很低,人们采用了很多物理、化学甚至生物的方法来人为地提高微生物的突变率,使微生物的代谢产物朝向人们所希望的方向,改变细胞内基因序列,优化遗传性状,获得所需要的高产、优质和低能的菌种。本文旨在将目前微生物的诱变育种技术及其应用的进展做一介绍。,其中包括紫外线、激光、微波、X射线、γ射线、快中子、Co60和离子注入等。该种方法所用的仪器设备比较简单,育种效果较好。,设备简单,诱变率高,操作安全等特点,[1-4]已经广泛应用于抗性育种,高产菌株和生防菌的筛选等方向,由于紫外诱变后的菌株,[5]在光的照射下,有一定的回复能力,多以在DNA的损伤的修复上有一定的作用。在抗性育种选育方面,杨合同等人(2004)通过对绿色木霉紫外诱变处理,获得了抗低温以及对多菌灵具有抗性的突变株。吕明波(2010)利用紫外线诱变方法,以鼠李糖乳杆菌为初始菌株,筛选到了9株耐高温高产乳酸菌,产酸能力也有较大的提高。在高产菌株筛选方面,李新社(2011),经过紫外诱变(25w,36cm,50s)后,诱变后菌株的生物量,油脂产量和油脂得率均有明显提高。在生防菌筛选方面,卢燕回(2006)用紫外线处理枯草芽孢杆菌B11,筛选到6株抑菌活性强于原始菌株的生防菌。:国家自然科学基金(30871667);国家“863”计划项目(2012AA101504);福建省自然科学基金项目(2009J01087);福建省财政专项-福建省农业科学院科技创新团队建设基金(-Y03)作者简介:周游*通讯作者(责任作者),E-mail:[6-9]微波诱变育种方法安全,对身体没有危害,所以此方法在微生物育种较为广泛。早在1976-1978年,Sasaki等对噬菌体、病毒孢子和酵母进行了微波诱变的研究。此后微波作为一种新兴的物理诱变手段,具有继续推广的潜力。微波诱变在微生物育种方面的应用研究越来越得到重视。李剑峰(2009)用苜蓿根瘤菌L-5为原始菌株,通过微波诱变(600w,30s)处理,得到5株具备较高溶磷能力能力,耐卡那霉素和青霉素的突变菌株。张月季(2000)用微波处理含有大麦条纹花叶病毒(BSMV)的小麦种子,可以提高小麦对BSMV的抗性。王玲(2006)通过微波(50,100s)处理小麦纹枯病生防菌株S024,可选育出高效生防菌株。涂璇(2010)采用微波诱变(750W;2450MHz;30s)处理的方法,处理高产链霉菌702,53,,,。[10-11]辐射诱变育种指利用各种射线,一般包括X射线、γ射线、中子等高能电磁波。由于具有很强的穿透能力,突变频率高、突变谱系广等特点。对单一性状的突变有特别的疗效,性状稳定,并且可以缩短育种年限。辐射诱变育种开始作用于农业改良育种上,这几年在微生物育种上并没有广泛应用。王然(2010)通过用Co60γ射线诱变的方法处理高产丁二***菌株。。许晓鹏(2008)经过X射线辐射诱变的黑曲霉,。,是一种光量子流,又称光微粒,激光和普通光在本质上都是电磁波。在亮度、方向性和相干性等方面,具有普通光所无法比拟的优异特性,大大提高了诱变效果,所以发展快、应用广。所有频率的激光都具有诱导作用。激光所产生的光、电、热、压力和磁效应,可以直接或间接地影响生物有机体,激光辐射效应可以使核仁的抑制机制解除,从而引起细胞DNA或RNA、质粒、染色体畸变效应、[13-16]酶的激活或钝化以及细胞分裂和细胞代谢活动的改变。彭义强(2002)通过激光诱变筛选高产植酸酶黑曲霉菌株,。