空间诱变选育万隆霉素高产菌株

为获得万隆霉素高产菌株,以菌株C2507为出发菌株连续2次进行空间诱变,正突变率分别为21.33%和16.5%,筛选得到高产突变株W3-356,万隆霉素产量提高1.83倍,连续传代试验表明其产素能力具有遗传稳定性。突变株W3-356的生长速度加快,在6种营养培养基上,其形态特征有一定改变,在摇瓶发酵过程中,突变株W3-356对碳源和氮源的利用率高于出发菌株,发酵周期缩短了12h。     

低能氮离子束注入水稻的生物学效应研究

利用能量为25KeV的氮离子束为诱变源,剂量分别为2.0×1017、2.5×1017和3.0×1017N+/cm2对5份水稻材料进行处理,从其后代群体中筛选得到变异株,并对其生物学效应进行研究。结果表明,变异株的叶绿素含量均比对照植株高,最高达到148.67%;3种同工酶(POD、SOD、CAT)的酶活力变化趋势不一致,与对照均有明显差异;AFLP分析表明,变异株与阴性对照条带相似率很高,与阳性对照相似率低。     

~(60)Coγ射线诱变阿维拉霉素筛选高产菌株及培养基优化

用60Coγ射线对绿色产色链霉菌A-05菌株进行了诱变处理,以正突变率为标准确定诱变的适宜剂量为350 Gy。诱变后得到5株较高产突变菌株,其中H-15菌株经连续传代6次,遗传性状稳定,阿维拉霉素发酵单位达到68.5mg/L。采用响应面分析法对菌株H-15生产阿维拉霉素的发酵培养基碳氮源进行了优化设计。在所试验的碳氮源中,可溶性淀粉、核糖分别作为唯一碳源时,阿维拉霉素发酵单位较高,分别达82.67和79.45mg/L,乳糖、果糖、葡萄糖分别作为唯一碳源时菌株的效价较低;3%的豆粕粉和2%的大豆蛋白胨作为氮源时阿维拉霉素发酵单位分别为77.6和62.7mg/L。采用双碳源双氮源更有利于菌株提高阿维拉霉素的发酵单位,响应面分析结果表明,可溶性淀粉、核糖和大豆蛋白胨对阿维拉霉素发酵单位影响较显著。优化后的碳氮源组成为:可溶性淀粉20.12g/L,D-核糖7.81g/L,豆粕粉25.23g/L,大豆蛋白胨5.06g/L。优化后的模型计算出阿维拉霉素发酵单位由原来的71.63mg/L提高到101.48mg/L。     

航天搭载和离子束注入对大豆诱变效应的初步研究

以北方春大豆主栽品种绥农14的干种子为材料,分别进行航天搭载和低能离子束注入处理。其中,航天搭载在实践八号返回式卫星上完成,离子束注入采用能量为30keV的氮离子,设置4×1016、8×1016、12×1016和16×1016N+/cm2等4个注量水平,在相同种植条件下对航天搭载和低能离子束注入处理M1代的生物学效应和M2代的变异频率进行研究,以比较两种诱变育种手段诱变效应的异同。结果表明,航天搭载处理M1代的出苗率、株高、单株荚数、单株粒数等与注量分别为4×1016和8×1016N+/cm2的离子束注入处理无显著差异。航天搭载处理M2代的总变异频率为4.41%,离子束注入处理M2代总变异频率的平均值为5.02%,两种处理间差异不显著;两种处理M2代中均有早熟、不育、多小叶、矮化、畸形茎、圆形叶片等变异类型,这些相同变异类型的总频率占航天搭载总变异频率的比例为97.3%,占离子束辐照处理总变异频率的比例为89.0%。鉴于两种处理的诱变频率和突变类型相近,但航天搭载的成本高,建议在大豆诱变育种中,可考虑选用离子束注入。     

离子束诱变小麦高蛋白突变体的SSR分析

利用SSR标记技术,对从离子束注入小麦的后代中选到的株高变矮、蛋白含量提高的突变体M6进行分析,其中有两对引物扩增出与对照有差异的DNA片段。将差异DNA片段回收、克隆、测序、序列对比,结果显示,与对照相比,突变体扩增的DNA片段主要表现为碱基的置换和缺失,其中有一个DNA片段序列与对照同源性较低,经BLASTn搜索,发现该变异序列与普通小麦(Triticum aestivum)BAC克隆的一段序列匹配率达到95%。同时发现该序列与圆锥小麦(Triticum turgidum)高分子量麦谷蛋白(Agenome HMW glutenin)位点中的一段序列匹配率也达到95%。     

平阳霉素Pingyangmycin对大麦的诱变效应

本试验以平阳霉素为诱变剂处理大麦种子,研究了该诱变剂对大麦的诱变效应及其适宜的浓度。结果表明,平阳霉素是一种有效的诱变剂,诱变效应与EMS相近,而且作用的有效期长,毒性小,它不仅能引起以染色体断片为主的较高频率的染色体畸变,而且能够在M_2产生较高频率的性状变异,特别是产生较高频率的早熟和高分蘖力的有益突变。平阳霉素对大麦诱变的适宜浓度为30μg/ml左右。     

穗茎注射平阳霉素对小麦诱变效果的研究

本试验以龙辐麦３ 号为试材,研究了小麦开花期将不同浓度的平阳霉素通过穗茎注入小麦体内的诱变效果。结果表明,处理后的龙辐麦３ 号在株高、穗长、小穗数、主穗粒数、千粒重等方面发生变异,试验浓度范围内随浓度的增加Ｍ１ 代生理损伤加大,在Ｍ２ 代１００μｇ／ ｍｌ 浓度的平阳霉素处理的突变频率较大,各性状的变异系数明显高于对照。     

~7Li离子束诱变紫松果菊的生物效应研究初报

对紫松果菊的风干种子进行不同剂量的7Li离子束注入和γ射线照射处理 ,结果表明 ,与γ射线照射相比 ,7Li离子束注入处理具有损伤效应轻的特点。二者虽然在一定剂量范围都能够促进种子萌发 ,但对种子成苗的影响依诱变源和剂量不同而有所不同。7Li 1 0 9ions cm2 处理对幼苗形成有明显促进作用 ,随着7Li离子束剂量升高 ,幼苗生长受到一定程度的抑制 ,真叶的生长发育迟缓 ,成苗率明显下降。γ射线处理的种子成苗受到显著抑制 ,处理剂量越高 ,成苗率越低 ;当剂量高于 1 5 0Gy时 ,一般不能萌发真叶而导致幼苗死亡。在7Li离子束处理的M1代植株中出现花期、花径、花色、瓣形或瓣数的变异类型 ,变异主要发生在 1 0 11ions cm2 和 1 0 12ions cm2 两个剂量处理中 ,总体变异频率在 1 67%～ 6 67%之间。     

纤维素酶高产菌株的诱变选育及产酶条件研究

本研究通过γ射线照射和亚硝基胍交替处理 ,诱变出一株纤维素酶高产菌株T80 1 ,与出发菌株相比 ,其产酶能力提高 1 77倍。通过对诱变菌株产纤维素酶条件研究发现 ,以稻草粉为碳源、蛋白胨为氮源时 ,菌株产酶最高。该菌株产酶最适培养温度为 2 8℃～ 30℃ ,最适培养 pH为 4 8～ 5 0 ,在此条件下发酵五天达到产酶高峰。该诱变株产酶能力高于国内外一些已知的纤维素酶高产菌株如QM941 4等 ,具有重大的实用价值。     

氮离子束与γ射线辐照日本晴和“9311”水稻突变体库的筛选

利用氮离子束和γ射线辐照处理粳稻日本晴和籼稻"9311",经过M1代损伤鉴定、M2代筛选和M3代重复鉴定,分别得到了740份和666份日本晴突变体,571份和781份"9311"突变体。获得的突变体发生了叶片、茎秆、穗部和籽粒、生理等性状的突变。在氮离子束辐照处理中,日本晴和"9311"分别在5.0×1016N+/cm2和2.5×1016N+/cm2剂量辐照时获得高突变率,为6.44%和6.38%;γ射线辐照处理中,2种材料均在150Gy剂量辐照时获得高突变率,分别为5.68%和9.44%。在本试验中,各高突变率群体均为辐照当代损伤最低的群体。新构建的突变体库将为水稻功能基因组学研究提供较好的基础材料。     

低能离子束介导水稻遗传转化的研究

为研究影响低能离子束介导水稻遗传转化效率的各种因素 ,以粳稻 0 2 42 8、花培 94 鉴 0 9、籼稻明恢 63这 3个水稻品种为实验材料 ,分析了离子的种类、能量、剂量、剂量率等参数对遗传转化的影响 ,建立了有利于遗传转化的组织培养条件和筛选程序。分子生物学检测证明 ,外源GUS报告基因已经整合到水稻基因组中 ,3个水稻品种获得抗性愈伤组织的转化率分别为 1 1 %、1 1 4%和 7 1 % ,获得再生试管苗的转化率分别为 1 5 2 %、1 87%和 1 1 3 %。为应用离子束介导法进行其它对农杆菌不敏感的禾谷类作物转基因提供了方法学的参照 ,并为深入研究离子束与生物体相互作用机制打下了基础。     

低能离子注入种子过程中的温度效应

本文用玉米干种子作为实验材料,设打印纸覆盖、铝箔覆盖和不覆盖3个处理,研究了在低能离子注入种子的过程中,温度对种子发芽率的影响。研究结果表明3个处理中不能传递热量的打印纸覆盖的种子发芽率最高,不覆盖的种子的发芽率其次,而可以传递热量的铝箔覆盖的种子发芽率最低。温度能够显著影响注入后种子的发芽,靶室内的高温总体上降低了种子的生活力。文中对离子注入时的温度效应做了校正,并给出了校正后的种子发芽曲线。     

氮离子注入水稻生物学效应研究

本试验研究了氮离子注入水稻干种子引发的生物学效应，并将其与γ射线、叠氮化钠处理进行了比较。结果表明：氮离子注入后，种胚表层细胞出现刻蚀，细胞之间出现裂缝，种胚内层结构也发生变化。氮离子注入的Ｍ１代生理损伤较轻，Ｍ２代的叶绿素突变频率低于γ射线和叠氮化钠的处理，抽穗期突变频率高于γ射线和叠氮化钠的处理，株高突变频率与叠氮化钠处理的相近，但比γ射线处理的低。用诱变效率衡量其诱变效果，氮离子注入的叶绿素诱变效率低于γ射线和叠氮化钠的处理，株高的诱变效率则高于γ射线和叠氮化钠的处理，抽穗期诱变效率高于γ射线的处理，但比叠氮化钠处理的略低。     

氮离子注入棉花种子的诱变效应

用30keV的氮离子注入棉花干种子,并以~(60)Coγ射线辐照作参照,研究了M_1代损伤、M_2代变异频率和变异谱,以及剂量效应曲线及其相互关系。结果表明,氮离子能诱发棉花染色体畸变,特别是落后染色体的频率较高。在M_2变异中,数量性状,以及多个性状同时变异的频率较高,尤以4×10~6N~+/cm~2诱发的铃重、铃数、早熟和优质等有益性状的变异最多,其剂量效应曲线可用Y=A+BX+CX~2来描述。     

N+注入诱变芽孢杆菌选育高产抗菌物质菌株

本研究通过N+注入芽孢杆菌选育高产抗菌物质菌株。注入N+的能量为25keV,剂量为50×2.6×1013、80×2.6×1013、100×2.6×1013、120×2.6×1013和150×2.6×1013N+/m2。结果表明最佳的注入剂量为50×2.6×1013N+/m2,选育出了1株高产菌株(Bacillus subtilisfmbJ224),其抗菌物质产量是出发菌株的1.96倍,经传代培养,其高产性能稳定。同时通过对该菌株的发酵特性研究,发现其产抗菌物质的模式为延滞合成型。     

氮离子注入对水稻诱变效应的初步研究

用１５～３０ＫｅＶ的氮离子注入水稻种子,以＾６０Ｃｏγ射线辐照作对比,研究其Ｍ１代生物学效应和Ｍ２代突变。结果表明,氮离子能诱发水稻染色体结构变异,染色体畸变细胞率随离子注入剂量的提高而呈增加趋势,但染色体畸变效应低于γ辐射。氮离子注入还能抑制根尖细胞有丝分裂,使过氧化物同工酶酶谱发生变化,离子束诱发幼苗叶绿素突变频率明显高于γ射线,而抽穗期和株高突变频率与γ射线相似。     

低能离子束生物诱变实验中统计学分析问题评述

以生物统计学原理为基础,通过分析低能离子束生物诱变研究领域的文献,对其中的数据分析问题进行了评述,重点提出了处理群体小、缺乏重复设置、方差分析有待完善以及缺乏诱变后代跟踪研究等问题,并对低能离子束诱变的发展提出了建议。     

离子注入对雪松花粉粒萌发与花粉管生长的影响

用激光扫描共聚焦显微技术(LSCM)研究了低能离子注入对雪松花粉管萌发和生长的影响。结果表明,低剂量(1×1015ions/cm2)注入对雪松花粉粒萌发没有明显的影响;3×1015ions/cm2和5×1015ions/cm2离子注入可以刺激花粉粒萌发;高剂量(等于或大于7×1015ions/cm2)的离子注入会显著抑制花粉粒萌发。离子注入对雪松花粉管的伸长和花粉管的形态特征有比较明显的影响,花粉管受到的损伤程度与离子注入剂量有一定的相关性。