微生物物理诱变育种方法的研究进展.pptx

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1、微生物物理诱变育种方法的研究进展物理诱变方法物理诱变是指利用各种射线对微生物进行诱变操作。常见的物理诱变因子有：紫外线（UV）,X 射线,射线和中子等。优点：效果好，应用广泛。缺点：菌株产生耐受性。新型物理诱变育种离子注入诱变微波诱变激光诱变超高压诱变离子注入诱变定义：向细胞内注入离子，与细胞内的靶分子、离子发生碰撞，产生能量沉积和质量沉积，诱导基因发生突变。机理：根据碰撞和能量交换的经典理论，注入离子与细胞内的靶分子、原子注人离子与生物体内靶分子、原子碰撞、级联碰撞和反冲，不仅发生能量沉积过程，还发生质量沉积过程，能量沉积是染色体倒位、易位、重复和缺失，引起遗传变异，质量沉积使DNA大分子一

2、部分被取代或补充，阻碍了辐照损伤的修复。优点：具有较高的突变率和突变频谱，并且并不增大生理损伤，同时设备简单，成本低廉，运行和维修方便，对人体和环境无害。所选择的注入离子大多是气体单质离子，并且都是正离子，以N+为多，其他的如 H+,A r+,O6+以及 C6+等也有所报道。辐射能量大多集中在低能量辐射区。应用实例生产中性中温-淀粉酶枯草芽孢杆菌BF7658最佳注量 11016cm-2低能N+高产耐酸性中温-淀粉酶突变株酶活可达(207 士10)U/mLN+不同注量下的突变率微波诱变微波属于电磁波的一部分，是一种低能电磁辐射，其量子能量为110-28J 110-25J，具有较强生物效应频率为3

3、00MHz 300GHz。对生物体的作用主要是两个方面：热效应热效应是指一定功率和频率的电磁辐射照射在生物体上引起局部温度上升，从而引起一系列生理生化反应，甚至是死亡。非热效应即在电磁波的照射下，尤其是低强度，弱电磁场的作用下，生物不产生明显的温升，或产生的温升在生物体自身温度自然起伏范围内，可以忽略其变化，但是却产生明显的生理变化。并表现出频率和功率的选择性。微波诱变的优点：基因组小世代周期短易于培养分离黑曲霉JG 微波辐射 孢子悬浮液凝乳活力高，蛋白水解活力低，具有遗传稳定的菌株 WB2-5（活力提高35%）和 WB6-3（活力提高14%）。应用实例微波功率对孢子突变率的影响激光诱变激光是

4、一种与自然光不同的辐射光，具有高光亮性，高单色性，高方向性和高相干性。激光诱变的生物学效应直接来源于其产生的光、电热、压力和磁效应的综合作用。上述效应的积累，使DNA吸收、聚集能量，并进行能量的再分配。使DNA处于一种易突变的状态，继而发生一系列的诸如断键、聚合、交联等物理变化和化学变化，致使DNA突变。激光诱变的优点相对于传统诱变而言，激光诱变具有高效，稳定，高选择性，回复突变率低，定向变异率高，辐射损伤轻，当代变异，无污染等优点。大剂量辐射可杀死细菌，而用弱激光（小剂量）辐射可刺激某些菌类的生长和繁殖，从而逐渐形成了一种独立的技术激光诱变微生物技术。应用实例酿酒酵母YEO（呼吸缺陷型酵母菌株）266nm激光照射高葡萄糖转化率呼吸缺陷型酵母JB7当接种量为15%，发酵温度为32度时，葡萄糖初始质量分数为25%发酵72小时时，产生酒精体积分为由12%提高到12.3%；葡萄糖利用率由49.6%52.9%。其他的新型诱变方法超高压（UHP）诱变空间诱变热诱变效应热筛选效应符合诱变等离子体对微生物进行诱变（清华大学专利）谢谢！