链霉菌育种方法与作用机制研究综述

链霉菌是放线菌中非常重要的一个属,具有广泛的物种多样性和代谢多样性,它能产生多种抗生素和其他活性物质,在临床和农业上具有广泛的应用。但是,由于链霉菌普遍存在的遗传不稳定性,大大限制了其功能的发挥。因而,除了通过新的技术手段筛选新的活性菌株,研究人员多采用对现有链霉菌的改造育种来实现抗生素产量的提高和稳定,或者生产新的抗生素。主要论述了链霉菌育种中常用的4种方法,即物理诱变、化学诱变、生物工程改造和复合诱变。同时,引证近年来链霉菌育种实例,对这些育种方法的作用机制进行了简要的阐述和总结。     

一株不吸水链霉菌的诱变育种及前体对产素的影响研究

通过对一株不吸水链霉菌的诱变育种及前体对产素的影响研究,结果表明:LiCl对菌种诱变并不起作用,适当添加正丙醇能大幅度提高效价,Mn2+对产素没有影响,Cu2+对产素有很大影响,pH值下调数量对产素有明显影响。     

水稻稻瘟病拮抗链霉菌的诱变选育

以稻瘟病拮抗链霉菌St-10为出发菌株,进行紫外线(UV)和60Co-γ射线的诱变选育,初步明确了该菌株紫外线20 cm照射距离下的最佳照射时间为40 s,60Co-γ射线最佳处理剂量为6万伦琴。经初筛和复筛后,获得了一株遗传稳定性好的突变菌株C-18,其相对抑菌率由出发菌株的52.4%提高到73.5%,是出发菌株的1.4倍。     

NTG-LiCl复合诱变选育链霉菌702菌株

为筛选出产新农抗702的高产链霉菌702突变株.分别以链霉菌702菌株为试验材料和以庆大霉素为敏感抗生素,NTG-LiCl复合诱变链霉菌702菌株,获得抗庆大霉素突变株.NTG处理90 min对菌株的致死率可达71.56%,抗药性突变率高达19.46%,获得的抗药性突变株经过摇瓶初筛和复筛,获得高产突变株13-18-52菌株,产抗新农抗702的摇瓶发酵单位达到1 946 μg/mL,比出发菌株发酵单位1 416 μg/mL提高了37.43%.采用抗药性致死突变标志的NTG-LiCl复合诱变筛选模型可以获得产新农抗702的链霉菌702高产菌株.     

链霉菌的分子育种研究进展

大多数抗生素均是由链霉菌产生的,但随着抗生素的高剂量大面积使用,抗生素的使用寿命也随之缩短,从而使得快速选育高产量、产新抗生素的链霉菌显得尤其重要。随着基因工程技术和分子生物学手段的不断发展以及对微生物次生代谢机制的进一步了解,链霉菌的选育已由原来随机诱变筛选进入到分子育种。综述了链霉菌在提高抗生素产量和产生新抗生素方面的分子育种进展。     

紫外诱变吸水链霉菌选育高产农用抗生素菌株

[目的]为抗生素产生菌在农业生产中的应用奠定基础。[方法]以小麦赤霉菌为指示菌,以从吸水链霉菌海南变种S101菌株分离到的S510菌株为出发菌株,经紫外诱变后分别采用琼脂块法和二级摇瓶复筛法对其进行初筛和复筛,以选育出高产菌株,分析发酵培养基pH值和培养时间对发酵液效价的影响。[结果]当发酵培养基的pH值为5.5~6.5时,发酵液效价较高,最适pH值为6.0。发酵液的效价在72 h后可维持在较稳定的范围内,最佳发酵时间为96 h。通过连续2次紫外诱变,菌株的产抗生素能力比初始菌株提高了30.06%。将获得菌株在斜面培养基上连续传代5次后,仍有稳定的遗传性状。[结论]采用紫外诱变法选育该链霉菌是有效的。     

白刺链霉菌CT205诱变及其制剂对芹菜根腐病的生防效果

以生防菌株白刺链霉菌CT205为材料,通过诱变选育高效突变菌株,并探索其生物制剂对芹菜根腐病的防控效果.菌株CT205经UV-LiCl复合诱变获得一株遗传稳定、相对高效的突变菌株U-L-4,液体发酵其活性物质产量达到42 mg/L,较野生菌株提高55.56％.利用突变株U-L-4固体发酵,制备生物有机肥,通过田间试验防控芹菜土传病害,结果表明,施用放线菌生物有机肥可有效防控芹菜根腐病,显著促进植株生长,芹菜产量增加75.00％,芹菜根际病原真菌-尖胞镰刀菌数量显著降低,改善了芹菜根际微生物群落组成.研究结果可为生防制剂防控土传病害提供理论依据.     

链霉菌BM10菌株的诱变选育

链霉菌BM10菌株是中国热带农业科学院热带生物技术研究所从海南原始森林土壤中分离得到的一株生防菌,其代谢产生的抗菌物质对多种植物病原真菌具有较强抑制作用。以此菌株为出发菌株,进行紫外(UV)、微波(MW)、亚硝基胍(NTG)、硫酸二乙酯(DES)和氯化锂(LiCl)诱变处理,采用平板对峙初筛和摇瓶培养复筛,均能筛选到拮抗活性明显提高的突变菌株,尤以亚硝基胍诱变效果最好,其次是紫外线诱变、硫酸二乙酯诱变、氯化锂诱变和微波诱变。经传代实验,高效突变株N1-45-9对香蕉枯萎镰刀菌的拮抗效果比原始菌株提高69.4%,且遗传稳定性良好。     

灰褐链霉菌S1001不同诱变方法效果的研究

分别利用紫外线（UV）、亚硝基胍（MNNG）、离子注入3种方法对灰褐链霉菌S1001进行诱变,对突变株的产酶能力进行比较。结果表明,离子注入诱变具有正变率高（20％）、正变幅度大（40．9％）等优点,对该菌是一种较好的诱变方法。     

微生物诱变育种方法研究进展

概述了3种不同的诱变剂（物理诱变剂、化学诱变剂和生物诱变剂）对微生物诱变育种的研究进展,介绍了诱变效应、作用机制及在实践中的应用。     

诱变技术在植物育种中的应用

综述了EMS化学诱变技术、离子束注入技术、激光辐照技术和空间诱变技术的诱变机理、生物学效应及其在植物育种中的应用.     

作物航天诱变育种研究进展

本文从航天诱变的主要因素、生物学效应和航天育种的特点、研究现状等方面概述了国内外航天育种研究的进展和成就,并就我国航天育种目前存在的问题和发展前景进行了讨论、展望.     

油菜辐射育种研究进展

综述了辐射诱变育种技术的发展和辐射诱变的方法及变异机理,介绍了通过辐射诱变创造的油菜新种质,探讨了当今油菜辐射诱变的发展方向,提出了辐射诱变、组培和分子标记相结合的复合育种的思路.     

航天诱变广东紫珠SP1代选育研究

广东紫珠是江西省道地森林药材,在萍乡市已有多年的种植历史。本研究以“神舟八号”飞船搭载的广东紫珠种子为试验材料,以株高、地径和形态特征变异为选育目标,通过筛选SP₁代变异单株进行广东紫珠新种质选育。结果表明：广东紫珠SP₁代群体株高、地径生长量变异均大于对照(低温储藏种子)群体;从SP₁代群体中选育出4个变异株,可为后续研究提供选育方向。     

果树辐射诱变育种研究进展

继实生选种和杂交育种后,辐射诱变育种也成为创造果树新种质的一个有效途径。通过辐射诱变,大大提高了果树基因突变频率,而且可以产生小量突变,获得常规育种难以获得的新种质。开展果树辐射诱变育种几十年来,国内外已经创造出许多的具有优良生物学性状和经济性状的果树新种质,辐射材料、诱变剂和诱变方法不断得到补充和改良,短枝型变异、早熟变异、抗性变异、无籽变异等辐射效应的研究也在逐渐深入地开展起来。同时,笔者认为果树辐射诱变育种与常规杂交育种、果树离体培养相结合是其今后发展的方向,辐射诱变育种和单倍体育种相结合在农作物育种上有诸多成功的例子,为其在果树育种上的应用也提供了有益的借鉴。     

果树辐射诱变育种研究进展

对近年来国内外在果树辐射诱变育种方面取得的成就进行了综述,列举了辐射诱变创造的新种质,对诱变方法,辐射效应、突变体的分离、选择和鉴定进行了介绍;并且根据诱变育种在农作物上的研究,对果树辐射育种提出了展望.     

广东省水稻诱变育种进展及展望

简述了广东省水稻诱变育种3个阶段的研究进展,主要介绍了通过辐射育种和航天育种培育的水稻诱变品种在产量、品质或抗性性状等方面的改良提高.展望了广东省水稻诱变育种的发展策略,提出把水稻诱变育种、分子育种及经典杂交育种等技术相结合,构建广东省水稻综合技术育种体系,进一步提升广东水稻育种的综合实力;加强优良水稻诱变品种示范推广,以水稻育种强省推进水稻产业大省建设.     

我国大豆辐射诱变育种研究进展与展望

综述了我国在大豆辐射诱变育种方面取得的成就与辐射获得的大豆农艺、经济、品质等性状突变情况,总结了当前辐射诱变育种方面出现的新方法、新思路,探讨了今后大豆辐射诱变育种的目标和方法。     

溶菌酶产生菌诱变选育的研究

采用紫外线、60Coγ辐射对溶菌酶产生菌溶杆菌S2-6b进行诱变,通过初筛和平板复筛获得多株高产菌株,经多次摇瓶复筛表明,其中菌株UCo1产溶菌酶酶活力达8 148.60 U/mL,其平均酶活力比出发菌株提高了50%以上。连续传10代,产酶活力稳定。     

作物航天育种研究现状与展望

空间是当今世界竞争激烈的新领域。空间环境的显著特点是强辐射、微重力、弱地磁、超真空和超洁净等。利用航天诱变技术进行作物改良已经在水稻、小麦、棉花、青椒、番茄和芝麻等作物上取得较好进展,并从中获得了一些对重要经济性状有突破性影响的罕见突变。在简要概述国内外空间植物学研究发展的基础上,重点分析了航天技术在作物育种中的应用现状与发展前景。