N+ 离子束注入诱变选育生防菌枯草芽孢杆菌的研究

[目的]研究N+离子束注入对生防菌枯草芽孢杆菌存活率和突变率的影响。[方法]对离子束注入前样品处理方法进行优化,包括枯草芽孢杆菌液体培养时间、稀释浓度、稀释溶剂和菌膜干燥时间;采用N+离子束注入进行诱变处理,并通过平板对峙法和牛津杯法筛选菌株。[结果]N+离子束注入样品前处理最佳条件为:枯草芽孢杆菌液体培养20～24 h,利用无菌水将菌液稀释到106个/ml,菌膜干燥时间为0～60 min;离子束注入诱变的最佳条件为:注入能量30 kev,剂量为2×1014～4×1014ions/cm2,枯草芽孢杆菌存活率为8.43%～26.71%,突变率为3.50%～5.43%。[结论]该研究结果为枯草芽孢杆菌离子束注入诱变育种方法的研究提供了参考依据,同时也为其他生防菌的辐射诱变育种奠定了基础。     

N+离子束注入诱变选育桑黄菌株的研究

[目的]研究N+离子注入诱变选育桑黄菌株,提高桑黄菌的产量。[方法]通过对N+离子注入诱变后桑黄孢子的存活率以及突变率的研究确定离子注入的最适剂量,诱变后用拮抗试验结合酯酶同工酶酶谱分析验证菌株发生突变,之后分别以菌丝形态、菌丝生长速度、液体发酵菌丝体生物量以及液体发酵胞外多糖产量为参数进行变异菌株的筛选。[结果]确定了离子注入诱变桑黄适宜参数:注入剂量2.00×1016ions/cm2,注入能量20 KeV。得到1株高产桑黄菌株PI 126,其生物量和多糖产量分别为23.7和7.6 g/L,比出发菌株相应产量显著提高。经平板传代,10代后变异菌株的遗传性状较稳定,无明显回复突变。[结论]低能离子束注入技术用于桑黄育种是可行的。     

离子注入选育枯草芽孢杆菌生防菌B-916高效菌种

为进一步提高枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)生防菌B 916的生长速度和拮抗性能 ,获得生防效果更好的高效菌种 ,利用不同剂量N 对生防菌B 916 ,进行离子注入处理。结果表明 :采用剂量为 1cm2 90× 2 6× 10 13 N 诱变生防菌B 916 ,其存活率最高 ;从诱变效果看 ,离子注入生防菌B 916的最适剂量为 1cm2 15 0× 2 6× 10 13 N ～2 5 0× 2 6× 10 13 N ;生防菌B 916经离子注入获得的突变菌株再次进行离子注入 ,其存活率和诱变效果可明显提高。本研究获得了 13个拮抗能力比生防菌B 916提高 10 %以上且遗传性较稳定的突变菌株     

低能N~+注入选育凝结芽孢杆菌高效生防菌株

为了进一步提高凝结芽孢杆菌NJYHHWG 877005菌株的拮抗性能,获得生防效果更好的菌株,利用低能N~+注入菌株进行诱变,并通过平板对峙培养对诱变处理后的菌株进行筛选。结果表明,菌株存活率曲线遵循N~+注入生物效应的马鞍型曲线,根据其存活率及突变率确定N~+最佳注入能量为15 ke V,最佳注入剂量为140×10~(13)个/cm~2。通过筛选获得1株具有良好性状的突变株L1,芽孢形成率达77.42%,对灰葡萄孢霉菌的抑制率高达87.81%,分别较原始出发菌株提高了23.79、11.71个百分点,且连续传代培养8次,遗传稳定性良好。     

枯草芽孢杆菌NCD-2γ射线辐射诱变研究

[目的]研究60Coγ射线对枯草芽孢杆菌NCD-2致死率和突变率的影响。[方法]采用100～2000Gy不同剂量γ射线辐射诱变,通过平板对峙法和牛津杯法筛选菌株。[结果]得到辐射剂量与致死率和突变率之间的关系曲线;致死率随着辐射剂量增大而升高,升高速度先快后慢,在1000Gy辐照剂量下致死率达到99.50%;突变率随着辐射剂量的增大先升高后降低,在400～700Gy时产生的突变率高,均高于15%。辐射诱变的最佳条件为500Gy,平均致死率为77.71%,突变率为26.51%。[结论]为枯草芽孢杆菌60Coγ射线辐射诱变提供参考依据。     

低能氮离子注入对线辣椒种子发芽及生理生化特性的影响

通过探讨离子注入对线辣椒生理生化特性的影响,为线辣椒离子注入诱变育种提供理论基础。采用生物改性离子注入设备对‘陕椒2012’当代种子进行低能氮离子(N+)注入,探索N+注入处理线辣椒的适宜能量和剂量参数(处理能量为:10~25keV;N+剂量为:0~120×1014 cm-2),同时研究注入能量为10keV条件下,不同N+注入剂量(0、20×1014、40×1014、60×1014、80×1014、100×1014、120×1014cm-2)下辣椒种子发芽率和幼苗生理生化指标的变化规律及其与注入剂量之间的关系。结果表明:随着N+注入剂量的增加,线辣椒种子的发芽率呈现"双马鞍型"曲线,经回归分析,N+注入线辣椒种子的半致死剂量约为100×1014cm-2;叶绿素质量分数呈上升趋势;可溶性蛋白质质量分数呈下降的趋势,且明显低于对照;丙二醛(MDA)质量摩尔浓度呈先上升后下降再上升的趋势,在N+注入剂量为80×1014 cm-2时,其质量摩尔浓度最低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈现先上升后降低的趋势,SOD、POD、CAT活性在N+剂量为80×1014cm-2时达到峰值,而APX活性在N+60×1014cm-2时达到峰值。说明低能N+注入诱发MDA质量摩尔浓度的增加,对激发抗氧化酶类的活性及代谢起到一定的促进作用。     

产CLA植物乳杆菌P8的离子束诱变与筛选

本实验以植物乳杆菌P8为出发菌株,采用N+离子注入的方法进行诱变处理,注入能量为50keV,注入剂量为30、50、70、901、10、1301、50、1701、90×2.6×1013N+/cm2。结果显示,菌体的存活率随离子注入剂量的增加呈"马鞍型"曲线,"鞍脊"出现在70×2.6×1013N+/cm2～110×2.6×1013N+/cm2之间,此时菌体的存活率在21%～50%之间。综合考虑存活率、总突变率和突变幅度等因素,推荐90×2.6×1013N+/cm2作为离子注入植物乳杆菌P8的适宜诱变剂量。此菌株经N+离子束诱变,得到产共轭亚油酸(Conjugated linoleic acid,CLA)正突变菌株共36株,负突变菌株共66株,其中最高产CLA正突变菌株CLA浓度为0.2751mg/ml,转化率为27.51%。最低产CLA负突变株CLA浓度为0.0330mg/ml,转化率为3.30%。菌株的遗传稳定性正在进一步鉴定,若可以稳定遗传,将为研究植物乳杆菌P8产CLA的分子机理和生产出营养价值更高的保健食品奠定基础。     

N离子束注入与DES复合诱变选育腺苷高产菌株

为了获得腺苷高产菌株,以肌苷产生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HSD1206(Ade-、Thi-、SGr)为出发菌株,通过硫酸二乙酯(DES)处理、N离子束注入进行单因子和复合诱变。参照菌种致死率曲线,确定N离子束注入250 s与DES处理10 min为最佳诱变时间。经过多轮诱变和筛选,获得了黄嘌呤、硫胺素、组氨酸三重缺陷型,腺嘌呤脱氨酶活性缺失及磺胺胍抗性菌株DI4-24和DI4-182,其遗传标记为Xan-、Thi-、His-、Deam-、SGr,连续传代后性状稳定,在优化的发酵培养基中发酵后腺苷产量可分别达到18.56 g/L和17.13 g/L。由此证明,通过物理、化学复合诱变,阻断枯草芽孢杆菌营养缺陷型菌株产肌苷途径,打通合成腺苷途径的诱变思路在实验室环境下是可行的。     

一株解钾高活性胶质芽孢杆菌的筛选与育种

从钾页岩矿区分离筛选到一株解钾能力较强的野生型菌株,经鉴定并定名为胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus HSC)。为了更好地适应生产和应用需求,对其进行了紫外诱变和N14+离子束注入诱变处理,获得胶质芽孢杆菌诱变株(Bacillus mucilaginosus HSCUP-76-8)。该菌株生产性状与应用性状良好,具有生长速率快、发酵周期短(发酵时间为36~48 h)、菌体浓度大(稳定期细胞数可达2.4×109cfu/m L)、芽孢浓度可达2.0×109cfu/m L、芽孢转化率高(接近83%)、解钾能力强(2.8μg/m L)等生理学特性,为钾页岩菌肥的开发与生产提供了新的菌种资源。     

枯草芽孢杆菌NCD-2γ射线辐射诱变研究

[目的]研究^60C0γ射线对枯草芽孢杆菌NCD-2致死率和突变率的影响。[方法]采用100～2000Gy不同剂量γ射线辐射诱变．通过平板对峙法和牛津杯法筛选菌株。[结果]得到辐射剂量与致死率和突变率的关系曲线;致死率随着辐射剂量增大而升高,升高递度先快后慢,在1000Gy辐照剂量下致死率达到99．50％;突变率随着辐射剂量的增大先升高后降低,在400～700Gy时产生的突变璋高,均高于15％。辐射诱变的最佳条件为500Gy,平均致死率为77．71％,突变率为26．51％。[结论]为枯草芽孢杆菌。Coγ射线辐射诱变提供了参考依据。     

絮凝剂高产菌株的离子注入诱变选育

[目的]提高生物絮凝剂的絮凝活性。[方法]以絮凝剂产生菌FJ-15为出发菌株,采用低能N＋注入的方法对其进行诱变处理,从突变体中筛选高絮凝活性、性能稳定的菌株,并检测其絮凝活性。[结果]N＋注入剂量为2×10^14ions/cm^2时,菌株存活率较低,随N＋注入剂量增加,菌株存活率呈上升趋势,当N＋注入剂量为8×10^14ions/cm^2时,菌株存活率最高（75.34%）,当N＋注入剂量为1×10^16ions/cm^2时,正突变率较大;通过初筛试验,得到了193株正突变菌株;通过复筛试验,得到了3株高絮凝活性的菌株FJM-10、FJM-19、FJM-29,其絮凝率分别为93.81%、86.64%、83.65%,平均较原菌株的絮凝活性（64.55%）高20%左右。其中,FJM-10菌株的稳定性最好,絮凝活性最高。[结论]FJM-10菌株的最佳发酵碳源和氮源分别为葡萄糖（或麦芽糖）和蛋白胨（或尿素）。     

氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆生物学效应研究初报

[目的] 探索氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆的生物学效应,为大豆诱变育种提供依据。[方法]14份大豆品种或高代稳定品系干种子按4×10^16、6×10^16和8×10^16N^＋/cm^2 3个剂量和能量30 Kev氮离子束注入,35份大豆品种或高代稳定品系干种子按100、150和200 Gy 3个剂量和剂量率1.6 Gy/Min钴60伽玛辐射,以未处理作对照,考察大豆主要农艺性状和产量,采用近红外透射光谱法测定大豆籽粒品质。[结果]8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和150 Gy钴60伽玛辐射对大豆农艺性状的突变效果明显。氮离子束注入和钴60伽玛辐射诱变蛋白质含量增加的材料占总材料份数的57.1%-78.6%,但6×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入的蛋白质突变频率大于其余两个剂量,而钴60伽玛辐射剂量间差异不大;诱变脂肪含量增加的材料占总材料份数的34.3%-40.0%,且8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和200 Gy钴60伽玛辐射的脂肪突变频率分别大于其余两个剂量。[结论]选择适宜剂量的氮离子束注入和钴60伽玛辐射可以改善大豆农艺性状,增加产量,提高蛋白质和脂肪含量,因而氮离子束注入和钴60伽玛辐射是两种行之有效的大豆诱变育种方法。     

低能Ar+注入对玉米花粉萌发及Ca2+浓度分布的影响

To investigate the effect of low energy ion implantation on maize pollen germination and cytosolic Ca2+ distribution during pollen germination process, the argon ion (Ar+) with energy of 30 keV, dose of 0.78 ×1015-13×1015 ion/cm2 was implanted into maize pollen by irradiation, and the germination of pollen and cytosolic Ca2+ distribution during pollen germination process of the Ar+ implanted pollen were studied. The results showed that when been irradiated with Ar+ with dose of 5.2×1015 ion/cm2, the germination rate of maize pollen increased remarkably, while implantation of ions with dose exceeding 5.2×1015 ion/cm2 sharply decreased the germination rate of maize pollen. Meanwhile, tracing of esterified Ca2+ fluorescence probe fluo-3 AM for intact pollen showed that variation of cytosolic Ca2+ concentration was consistent with the change of pollen fertility. The dynamics of cytosolic Ca2+ concentration caused by low energy ion implantation may be concluded as the initial effects of pollen germination.     

分式析因设计法对低能离子束介导参数的初步研究(英文)

[目的]利用分式析因法探索低能离子束介导各参数的生物学效应。[方法]以同源四倍体双胚苗水稻DER10-04-01为受体材料,以披碱草为DNA供体材料完成离子束介导试验,利用分式析因设计法对低能N+离子束介导外源基因转化水稻的参数进行初步研究。[结果]低能N+离子注入时所采用的能量、剂量、DNA浓渡和DNA浸泡时间等4个因素对DER10-04-01的正常生长发育产生明显的生物学效应,其中注入剂量与DNA浓度对其产生的生物学效应更明显。[结论]能量、剂量、DNA浓渡和DNA浸泡时间是离子束介导转化外源遗传物质中对试验效果具有重要影响的主要因素。     

氮离子束对鹅观草属植物萌发特性及幼苗生长的影响

[目的]研究氮离子束对鹅观草属植物萌发特性及幼苗生长的影响。[方法]通过对不同剂量氮离子柬注入及对照的05—28鹕观草属植物种子进行萌发试验及幼苗生长测定试验,观察种子萌发情况及幼苗生长情况。[结果]随着氮离子柬剂量的增加,种子发芽率、发芽势、发芽指数呈“马鞍型”曲线;苗高、第1叶长在低剂量时高于对照,高剂量时低于对照。[结论]在氮离子束注入过程中,低剂量氮离子束注入对05-28种子萌发指数、苗高与第1叶长有促进作用,高剂量有抑制作用。     

低能Ar+注入对玉米花粉萌发及Ca2+浓度分布的影响研究

[目的]研究低能离子注入对花粉萌发及萌发过程中游离Ca2+的影响。[方法]利用能量为30 keV,剂量为0.78×1015~13×1015ion/cm2的Ar+注入玉米花粉粒,研究注入后玉米花粉的萌发情况和萌发过程中游离Ca2+的分布情况。[结果]当Ar+注入剂量为5.2×1015ions/cm2时,玉米花粉的萌发率有了明显的提高;而注入剂量超过7.8×1015ion/cm2以后,萌发率呈急剧下降趋势;同时利用低温孵育法在完整的玉米花粉粒中,载入酯化形式的Ca2+荧光探针fluo-3 AM后发现,花粉细胞中游离Ca2+浓度变化与花粉萌发活性变化相一致。[结论]低能离子注入后引起的花粉内Ca2+浓度的动态变化可能是花粉萌发变化的初始效应。