第五章工业微生物诱变育种诱变剂.ppt

第五章 工业微生物 诱变育种诱变剂
本章内容
微生物育种诱变剂
微生物的诱变育种
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
诱变剂是指那些能诱发基因突变、并使
突变率提高到超过自发突变水平的物理或
化学因子。
物理诱变剂
种类 化学诱变剂
生物诱变剂
第一节 微生物育种诱变剂
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
诱变育种的特点
（1）提高突变率、扩大突变谱。
（2）改良单一性状比较有效，同时改良多
个性状较困难.
（3）性状稳定快，育种年限短。
（4）诱发突变的方向和性质尚难掌握。
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
一、物理诱变剂
包括紫外光、x射线、γ射线、快中子、α射线、
β射线和超声波等。其中紫外光沿用最广，诱变
抗生素高产突变株有很优异的效果。
非电离辐射：电子级能提高，但不产生离子。
电离辐射:能击中电子并产生正离子
物理诱变主要是由于高能辐射导致生物系统损伤，继而发生遗传变异的一系列复杂的连锁反应过程。常可以分为物理、物理-化学、化学、生物学阶段(p35)。
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
（一）物理诱变剂的生物学效应
直接作用
间接作用
击中DNA或其它生物结构引起的能量吸收
环境中其它分子
激发和电离分子
激发和电离分子
重排
重排
原初损伤
扩散自由基
分子的变化
代谢
代谢
突变
突变体
生物变化
细胞死亡
物理
物理-化学
化学
生物学
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
1、物理阶段
持续时间极短（10-5~10-8秒）。电离辐射产生能量转移，在体内形成电离效应。
2、化学阶段
持续时间极短（10-5~10-8秒） 。形成大量的自由基。
3、生物化学阶段
持续时间短（10~10-2秒） 。
大量的自由基与生物大分子发生化学反应，形成大
量的烷化自由基(R.)，将辐射效应转移到生物大分
子中。
烷化自由基持续时间长，并可通过繁殖传递。
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
4、生物学阶段
持续时间长（甚至几个世代）,并可通过繁殖传递。
烷化自由基(R.)与生物大分子发生一系列反应，引起生理和遗传损伤。
形态方面的表现
损伤：造成死亡，死亡率与辐射剂量成正比
生长：抑制生长等，与辐射剂量成正比
形态变异：菌落（体）、色泽大小变化。
生理变异：不能遗传，逐渐消失。
遗传变异：能遗传
第五章工业微生物诱变育种诱变剂
生理方面的表现
生理方面的表现
酶活性的变化
POD（过氧化物酶）、 SOD 、CAT （过氧化氢酶）、核酸酶
相关物质含量的变化
蛋白质、氨基酸、核苷酸
生长素、ABA（天然脱落酸）
第五章工业微生物诱变育种诱变剂