紫外线诱变育种综述

紫外线诱变育种综述
紫外线诱变育种综述

紫外线诱变育种

摘要:紫外线诱变操作简单、对实验设备要求低,是目前被广泛运用的一种物理诱变剂,人们利用紫外线诱变得到了大量的优秀菌种。本文论述了紫外线诱变的原理、操作流程、其适用范围及研究进展。

关键词:紫外线诱变育种微生物

目前微生物发酵技术被广泛的应用到许多生产行业,如生产啤酒、白酒、乳制品、酶制剂、抗生素等行业,同时微生物在解决人类的粮食能源、健康、资源和环境保护等问题中正显露出越来越重要且不可替代的独特作用[1]。但就目前被投入工业化使用的工业菌大多在生长周期、培养基、产率等方面不能满足工业生产的需求。理想的工业菌种必须具备: 遗传性状稳定、纯净无污染、能产生许多繁殖单位、生长迅速、能于短时间内生产所要的产物、可以长期保存等特性。诱变是最早在抗生素上应用的一种育种技术, 它通过物理、化学、生物因素作用于抗生菌, 人为的使其遗传物质发生变异, 从中选育高产菌株[2]。紫外线诱变属于一种物理诱变剂,它是在微生物发酵技术育种中最早使用的一种诱变方法。紫外线诱变可以用于大量不同的菌种育种中,如芽孢杆菌、链霉菌、镰刀菌等,通过紫外线对微生物进行诱变,得到了大量比较优秀的工业菌种。由于紫外线诱变育种简便易行、对条件和设备要求较低并能较好地提高代谢产物的产量,故在微生物育种中仍广泛应用[3]。本文对紫外线诱变的原理、操作流程、其适用范围、研究进展进行了概述。

一、紫外线诱变的原理

紫外线属于一种物理诱变剂,它能使被照射的物质的分子或原子中的内层电子提高能级。主要生化反应:1.DNA链和氢键的断裂 2.DNA分子间(内)的交联 3.嘧啶的水合作用 4.形成胸腺嘧啶二聚体 5.造成碱基对转换 6.修复后造成差错和缺失。

紫外线诱变处理的有效波长为200- 300×10nm,最适为254nm(此为核酸的吸收高峰)。DNA和 RNA的嘌呤和嘧啶吸收紫外光后,DNA 分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接,二聚体出现会减弱双键间氢键的作用[4],并引起双链结构扭曲变形,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡.另外二聚体的形成,会妨碍双链的解开,因而影响DNA 的复制和转录.总之紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失,即是所谓的诱变[5],从而引起上述的生化反应。

二、紫外线诱变的操作流程

1、测定菌种的生长曲线

首先对需要进行诱变的实验菌种进行纯化,然后将菌种接到培养基中培养。在不同的时间取适量的培养液,用分光光度计检测其中菌体浓度的OD值,通常是每两个小时检测一次[6]。根据不同时间的OD值绘制实验菌种的生长曲线,找到其对数生长期。

2、对处于对数期的菌种进行诱变

将实验菌种接到培养基中,根据其生长曲线培养到对数期的中期。然后离心分离得到菌体,用生理盐水把菌体制成菌悬液,调节菌悬液使菌体浓度在108个/ml左右。各取5mL 菌悬液移入18 个无菌培养皿中,置于距30W 紫外灯30cm 处

的磁力搅拌器上照射1min,然后打开皿盖并开启磁力搅拌器,分别照射0s( 对照用) 、50s、60s、70s、80s 、90s、100s、110s、120s( 各做2 组) [7]。诱变完成后马上盖上盖,并取出,用黑布包上。将所有需要诱变的培养皿都用黑布抱起来,然后放入4℃冰箱,静置1.5h。然后取出培养皿,在暗光条件下,分别取经紫外线诱变的菌悬液0. 1mL 涂布于18 个固体鉴别培养基上,倒置于37℃恒温培养箱中避光培养36h[7]。待培养皿长出菌落后计数。每组以3 个平皿菌落数的平

均值为该组的菌落数,以照射时间为横坐标、存活率为纵坐标,绘制诱变效应曲线, 找出致死率分别为50 %、60 %、70 %、80 %、90 %时的诱变时间[6]。一般认为,进行紫外诱变时,致死率为70% 左右时突变效果最好[3]。

然后再选择实验菌种的对数生长期培养物,制成菌悬液,分别取菌悬液5 mL 置于5 个培养皿中。在如下条件下进行诱变:紫外灯照射距离30 cm 。照射时间分别为致死率50 %、60 %、70 %、80 %、90 %的时间[6]。然后对诱变过的5个梯

度的菌液进行筛选,用合适的筛选方法筛选得到满意的菌种。

三、紫外线诱变的适用范围

紫外线适用于多种微生物的诱变,包括芽孢杆菌、酵母菌、放线菌等。近几年人们利用紫外线对大量的不同种微生物进行了诱变,并且取得了令人满意的成果。严可以[8]等对灰色链霉菌进行了紫外线诱变,得到了高产阿维菌素的菌株。肖湘政[9]等以胶质芽孢杆菌HM8841 作为出发菌株,通过紫外线诱变和突变菌株

性能测定,选育出3 株适合生产发酵的优良菌种。与出发菌株相比,突变株具有缩短发酵周期,提高发酵水平,增强芽孢抗逆性能等特点。陈立梅[10]等用紫外线诱变方法,以土霉素产生菌龟裂链霉菌Lf-2为出发菌株经过紫外线诱变后,筛选的菌株于出发菌株相比发酵效价提高了17.4%,发酵指数提高了23.9%。所以紫外线诱

变基本上适应与目前已我们所掌握的所有微生物。

四、紫外线诱变的研究进展及未来的展望

紫外线诱变技术作为最早被人们使用的一种诱变育种技术,发展到现在,人们基本上已经掌握了它的诱变原理,同时也形成了一套比较完整、规范的实验流程。人们只要根据自己实验的需要,对紫外线的照射时间和照射距离做出适当的调整,就可以进行紫外线诱变。

但是由于紫外线诱变被大量使用,也造成了现在多数菌种对紫外线产生了诱变剂疲劳效应。某一菌株长期使用诱变剂之后,除产生诱变剂疲劳效应外, 还会引起菌种生长周期延长、孢子量减少、代谢减慢等, 这对发酵工艺的控制不利, 在实际生产中多采用几种诱变剂复合处理、交叉使用的方法进行菌株诱变。这是由于不同诱变方法对同一菌株的诱变效果不同, 如诱变剂A 能加快菌株孢子量

生长速度, 诱变剂B 能提高菌株产活性物质产量, 诱变剂C能缩短菌株发酵周期。因此, 根据诱变剂对菌种的诱变机制选择几种诱变剂进行交替诱变, 效果可能

会比使用单一诱变剂更好[2]。

目前人们对紫外线的复合诱变运用还不是很了解,在大多数实验中学者都

是通过经验来选取其他诱变剂来和紫外线进行复合诱变,没有形成选择其他诱变剂与紫外线共同进行复合诱变的具体实验理论体系或方法。应该选择哪些诱变剂和紫外线进行复合诱变、其他诱变剂和紫外线的相对剂量应该是多少,将是以后人们研究紫外线诱变运用的重点之一。

参考文献:

[1]季宇彬,朱兴杰,徐农儒,李文兰. 微生物诱变育种方法的研究进展

[2]李戈, 曾会才.诱变在产抗生素微生物育种中的应用进展.洛阳师范学院学报,2002,第2期

[3]周德庆. 微生物学教程[M]. 北京: 高等教育出版社,2002: 212.

[4]Madigan , M. T(美) Martinko J . M(美) , Parker , J .(美) . 微生物生物学[M] . 北京: 科学出版社, 2001 :390.

[5]曹友声, 刘仲敏. 现代工业微生物学[M] . 长沙: 湖南科学技术出版社,1998.

[6]陈香,蒋立建,韩刚,韩冲. 紫外线诱变提高细菌产纤维素酶活力的研究.化学与生物工程2008 ,Vol. 25 No. 2.

[7]游玟娟.紫外线诱变选育酸性α-淀粉酶高产菌株.安徽农学通报,Anhui Agri. Sci. Bull. 2010,16( 11).

[8]严可以, 弓爱君, 孙翠霞, 邱丽娜.阿维菌素生产工艺研究进展.现代化工,第26卷增刊,2006.7.

[9]肖湘政1 , 张志红2 , 秦艳梅1.胶质芽孢杆菌HM8841 紫外线诱变育种研究.微生物学杂志,2006.1,第26卷第1 期.

[10]陈立梅1.2,汪旭1.2,李启云1,杨石嶂1,杨信东2.链霉菌诱变育种方法综述.吉林农业科学,2006,31(2):62-封三.

内蒙古大学本科生学年论文

紫外线诱变育种

学生:杜超

专业:生物技术

年级:2009级

学号:00911094

指导教师:苑林

间充质干细胞在医学中的应用文献综述

间充质干细胞在医学中的应用文献综述 学院:生命科学学院 年级:2011 姓名:张胜男

前言:干细胞是具有增殖分化潜能的一种细胞,人体200多种细胞均起源于一个全能干细 胞---受精卵,出生后的机体生存也依赖于不同组织中的干细胞,进行自我更新和损伤修复.追溯到1895年人类第一次临床应用骨髓移植治疗肿瘤疾病,干细胞在临床上的应用已有100多年的历史,间充质干细胞是干细胞家族的重要成员.随着人类技术的发展,人类具备了从成体组织中提取间充质干细胞的能力,并可以在体外进行大量的细胞扩增培养,但是间充质干细胞临床试验研究所面临的基础理论、实验技术、行业法规,法律伦理等问题,使其在真正走向临床应用的道路还很艰难,这条路上还有多少障碍?还有多远?需要的不仅仅是生命科学领域研究人员的努力,也需要相关管理部门同行! 正文: 1间充质干细胞 间充质干细胞英文缩写MSC,存在于多种组织中。 1.1间充质干细胞的发现过程 间充质干细胞最早在骨髓中发现,随后还发现存在于人体发生、发育过程的许多种组织中。目前, 我们能够从骨髓、脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织以及羊水、脐带血中分离和制备间充质干细胞,使用得最多的是骨髓来源的间充质干细胞。 2006年,我国在胎盘和脐带组织中分离出间充质干细胞,这种胎盘和脐带来源的间充质干细胞有可能成为骨髓间充质干细胞的理想替代物,并具有更大的应用潜能。 鉴于间充质干细胞具有多向分化潜能、能支持造血和促进造血干细胞植入、调节免疫以及分离培养操作简便等特点,正日益受到人们的关注。随着间充质干细胞及其相关技术的日益成熟,临床研究已经在许多国家开展。作为种子细胞, 临床上主要用于治疗机体无法自然修复的组织细胞和器官损伤的多种难治性疾病;作为免疫调节细胞,治疗免疫排斥和自身免疫性疾病。 最初的临床研究是1995年由Lazarus等人进行的,他们收集缓解期血液肿瘤患者的自体MSC,在体外扩增培养4~7周,然后再静脉注射入患者体内,患者被分为3组,分别给予不同剂量的MSC,注射后没有观察到毒副作用,提示MSC 用于移植治疗安全可靠。随后自体MSC的临床报道逐渐增多,病种涉及放疗及化疗后造血重建、移植物抗宿主病(GVHD)、心脏系统疾病等,在这些报道中均证明临床经静脉输注安全可靠。 然而自体间充质干细胞的应用过程中逐渐暴露了不便之处:例如扩增能力个体差异很大;潜在的肿瘤细胞污染风险;培养需要一定的时间,不能及时适应病情的需要等。这些制约了自体间充质干细胞的使用。间充质干细胞给未来的再生医学带来了新希望, 对间充质干细胞更深入的研究和临床应用必将在不远的将来造福人类。其中,胎盘和脐带来源的间充质干细胞具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、取材方便、无道德伦理问题的限制、易于工业化制备等特征,有可能成为最具临床应用前景的多能干细胞。 1.2 间充质干细胞的生物学特性 间充质干细胞具有其独特的生物学特性

微生物的诱变育种

微生物的诱变育种 作者:佚名来源:生物秀时间:2008-4-18 实验仪器大全实验试剂大全 一、实验目的和内容 目的:以紫外线诱变获得用于酱油生产的高产蛋白酶菌株为例,学习微生物诱变育种的基本操作方法。 内容:1.对米曲霉(Aspergills oryzae )出发菌株进行处理,制备孢子悬液。 2.用紫外线进行诱变处理。 3.用平板透明圈法进行两次初筛。 4.用摇瓶法进行复筛及酶活性测定。 二、实验材料和用具 米曲霉斜面菌种; 豆饼斜面培养基、酪素培养基、蒸馏水、0.5%酪蛋白; 三角瓶(300mL、500mL)、试管、培养皿(9cm)、恒温摇床、恒温培养箱、紫外照射箱、磁力搅拌器、脱脂棉、无菌漏斗、玻璃珠、移液管、涂布器、酒精灯。 三、操作步骤 (一)出发菌株的选择及菌悬液制备 1.出发菌株的选择可直接选用生产酱油的米曲霉菌株,或选用高产蛋白酶的米曲霉菌株。2. 菌悬液制备取出发菌株转接至豆饼斜面培养基中,30℃培养3~5d 活化。然后孢子洗至装有1mL 0.lmol/L pH6.0 的无菌磷酸缓冲液的三角瓶中(内装玻璃珠,装量以大致铺满瓶底为宜),30℃振荡30min,用垫有脱脂棉的灭菌漏斗过滤,制成把子悬液,调其浓度为106~108 个/mL,冷冻保藏备用。 (二)诱变处理 用物理方法或化学方法,所用诱变剂种类及剂量的选择可视具体情况决定,有时还可采用复合处理,可获得更好的结果。本实验学习用紫外线照射的诱变方法。 1.紫外线处理打开紫外灯(30W)预热20min。取5mL 菌悬液放在无菌的培养皿(9cm)中,同时制作5 份。逐一操作,将培养皿平放在离紫外灯30cm(垂直距离)处的磁力搅拌器上,照射l min 后打开培养皿盖,开始照射,与照射处理开始的同时打开磁力搅拌器进行搅拌,即时计算时间,照射时间分别为15 s、30 s、l min、2 min、5 min。照射后,诱变菌液在黑暗冷冻中保存1~2h 然后在红灯下稀释涂菌进行初筛。 2.稀释菌悬液按10 倍稀释至10-6,从10-5和10-6中各取出0.lmL 加入到酪素培养基平板中(每个稀释度均做3 个重复),然后涂菌并静置,待菌液渗入培养基后倒置,于30℃恒温培养2~3d。 (三)优良菌株的筛选 1. 初筛首先观察在菌落周围出现的透明圈大小,并测量其菌落直径与透明圈直径之比,选择其比值大且菌落直径也大的菌落40~50 个,作为复筛菌株。 2.平板复筛分别倒酪素培养基平板,在每个平皿的背面用红笔划线分区,从圆心划线至周边分成8 等份,1~7 份中点种初筛菌株,第8 份点种原始菌株,作为对照。培养48h 后即可见生长,若出现明显的透明圈,即可按初筛方法检测,获得数株二次优良菌株,进大摇瓶复筛阶段。3.摇瓶复筛将初筛出的菌株,接入米曲霉复筛培养基中进行培养,其方法是,称取麦秩85g,

怎么写文献综述

写文献综述一般经过以下几个阶段:即选题,搜集阅读文献资料,拟定提纲(包括归纳、整理、分析)和成文。下面分为概念、选题、文献的收集与整理、格式与写法、注意事项等5部分介绍。 1概念 1.1定义 文献综述(review )是作者在收集大量有关文献的基础上,通过综合分析与评价,整理概 括而成的专题性学术论文。 从字面理解,“综”即综合,要求对文献资料进行综合分析、归纳整理,使材料更精练明确,更有逻辑层次;“述”即评述,就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的论述。总之,文献综述即对文献的综合与评述,是作者对某一方面问题的历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容进行评论的科学性论文。一篇好的文献综述,应有较完整的文献资料,有评论分析,并能准确地反映主题内容,还要有发展预测。 1.2特点 (1)研究对象是文献资料。这些资料是别人的,是拿别人的文章作自己的文章。 (2)信息量大。内容涉及面广,信息浓缩、陈旧。 (3)引文多。有很强的参考性。 1.3作用 (1)有利于更新专业知识。文献综述能够反映当前某一领域或某一专题的演变规律、最新进展、学术见解和发展趋势,主题新颖、资料全面、内容丰富、信息浓缩。因此不论是撰写或阅读文献综述,均可以了解有关领域的新动态、新技术、新成果,不断更新知识,提高业务水平。 (2)有利于选择科研方向。综述通过对新成果、新方法、新技术、新观点的综合分析和评述,能够帮助科技人员发现和选取新的科研课题,避免重复。 (3)有利于查阅相关资料。由于科学技术的迅速发展,每时每刻都有大量的文献产生,要全部阅读这些文献,时间和经历都是不够的,通过阅读综述,可以在较短的时间内了解有关领域的发展情况、发展趋势,节省大量的时间。 2选题 撰写文献综述通常出于某种需要或目的,如为科研立项,为某学术会议或期刊投稿,为积累文献资料等等,所以,文献综述的选题,作者一般是明确的,不象科研课题选题那么困难。文献综述选题范围广,题目可大可小,大到一个领域、一个学科,如:果树栽培技术的演进;小到一项技术、一个方法,如:夏剪技术、钙素营养等,可根据自己的需要而定。一般讲,综述的题目越具体、越明确,收集文献越容易,撰写时越易于归纳整理,也越能把问题写深写透。否则,题目选得过大,查阅文献花费的时间太多,而且归纳整理困难,最后写出的综述不是大题小作就是文不对题。为此,选题时,应注意以下原则。

农业植物病理学--文献综述--枇杷叶斑病发病流行遗传规律及防治方法的研究进展

文 献 综 述 题目:枇杷叶斑病发病流行遗传规律 及防治方法的研究进展 课程:农业植物病理学

授课老师:侯明生蔡丽 学生姓名:王杰 学号:2011301200710 专业班级:植物保护1103班 2013/06/20 枇杷叶斑病发病流行遗传规律 及防治方法的研究进展 摘要:枇杷叶斑病是枇杷生产中一类严重的侵染性病害。随着枇杷产业的发展 和气候变暖,叶斑病的发生逐年加重,严重影响树势、产量和果实品质。本文综合有关专家学者的研究结果,从发病流行遗传规律及防治方法等方面综述枇杷叶斑病的研究进展。 关键词:枇杷;防治;叶斑病;流行规律;遗传规律 批把叶斑病是斑点病、灰斑病、角斑病的总称,三者往往混合发生。轻则叶上出现斑点影响光合作用,削弱树势,重则影响产量。在温暖多湿的环境中容易发生。一年多次侵染,尤其是在多雨季节是斑点病盛发期。在长江中下游地区,3 月中旬至7 月中旬;9 月上旬至10 月底,都是该病迅速蔓延发展期。梅雨季节,在土壤瘠薄,排水不良、管理不善,生长较差的树更易先生病。干旱时则灰斑、角斑病易发生。枇杷叶斑病是枇杷生产中一类严重的侵染性病害。随着枇杷产业的发展和气候变暖, 叶斑病的发生逐年加重, 严重影响树势、产量和果实品质。 1.枇杷叶斑病的病状分类及病害特点 1.1 斑点病: (1)病害特点: 专门为害批把叶片,叶上病斑初期为赤褐色小点,后扩大成圆形,中央为灰

黄色,外缘呈灰棕色或赤褐色,往往许多病斑连成一大块,呈不规则形,使病叶局部或整张枯死。后期在病叶上长出许多小黑点,排成同心轮状,但也有时散生。这些小黑点就是斑点病的分生孢子器。 (2)病原(pathogen) 斑点病的病原菌是半知菌的一种,分生孢子器呈球形或扁球形,黑色,埋生于寄主表皮下,其孔口突出于寄主表皮外;分生孢子椭圆形,无色,单胞。菌以分生孢子器和菌丝在病叶中越冬。分生孢子器球形或扁球形,黑色,埋生于寄主表皮下,有孔口突出表皮外。分生孢子椭圆形,无色,单胞。病菌以分生孢子器和菌丝体在被害叶上越冬。 (3)发病因素(epidemic factor) 一般在土壤贫瘠,排水条件较差,栽培管理不良的果园内发病较重。禾苗发病往往较成株重,特别在土壤贫瘠,生长不良时更为严重。品种间发病情况也有差异。白沙品种发病最重,其次为乌儿和红种,以夹脚及夹脚与乌儿的杂交较抗病。病斑近圆形,多数病斑愈合后成不规则形,沿叶缘发生时则成半园形。病斑初期为赤褐色小斑点,后期逐渐扩大,中央变为灰黄色,外缘则仍为赤褐色,紧贴外缘处为灰棕色,后期病斑上长出黑色小点,有时排列成轮纹状。这些黑色小点即为病菌的分生孢子器。 1.2 灰斑病: (1)病害特点: 主要为害叶片,也为害果实。是叶斑病中发病最多的一种。叶片受害初病斑呈淡黄色圆点,约 2 —4 毫米,以后迅速扩大,联成不规则的大斑,中央呈灰白色以至灰黄色,边缘具有明显的黑色环带,多呈圆形,较规则,比斑点病的病斑大些。果实受害,初时产生紫褐色圆形斑点,发病很快,不久就凹陷。病斑圆形,初呈淡褐色,后变灰白色,表皮干枯,易与下部组织脱离。多数病斑可愈合成不规则的大病斑。病斑边缘明显,为较狭窄的黑褐色环带,中央灰白色至灰黄色,其上亦散生有黑色小点,但比病斑上的黑点粗而疏。果实受害后产生圆形紫褐色病斑,病斑处显著凹陷,其上散生有黑色小点,即为病菌的分生孢子盘。 (2)病原(pathogen) 灰斑病的病原菌是一种半知菌,分生孢子盘初时埋生于寄主表皮内,后来突出寄主表皮而外露。分生孢子纺锤形,由 5 个细胞组成,顶端有纤毛三根,基部有脚毛一根。以分生孢子及菌丝体在病叶或病果的残体上越冬。分生孢子盘初埋生表皮下,后突破表皮而外露。分生孢子纺锤形,大小24~26×8~10微米,由5个细胞组成,中央的3个细胞茶褐色,两端的细胞无色,其顶端具有纤毛3根,基部具有1根短的脚毛。纤毛无色,长30微米左右。病菌以分生孢子及菌丝体在被害叶上越冬,第二年春季,越冬后的分生孢子及新产生的分生孢子,借雨水传播,引起初次侵染。 (3)发病因素(epidemic factor) 灰斑病以乌儿发病较重,白沙和红种次之,夹脚及夹脚与乌儿的杂交较抗病。 1.3 角斑病:

诱变育种流程及紫外诱变育种的详细步骤

诱变育种流程及紫外诱变育 种的详细步骤 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

诱变育种的一般步骤: 1.首先是天然菌种的选育: 调查研究及查阅充分的资料 ↓ 设计实验方案 ↓确定采集样品的生态环境 采样 ↓确定特定的增殖条件 增殖培养 确定特殊的选择培养基及可能的 定性或半定量快速检出法 平板分离 ↓ 原种斜面 ↓确定发酵培养基础条件 筛选 ↓ 初筛(1株1瓶) ↓ 复筛(1株3~5瓶) ↓结合初步工艺条件摸索 再复筛(1株3~5瓶) ↓ 3~5株 ↓ 单株纯种分离 生产性能试验 →毒性试验 菌种鉴定 2.诱变菌种:

出发菌株----菌种纯化(出发菌株性能测定)----制备斜面孢子----制备单孢子悬液(悬液进行活菌计数)----诱变剂处理(存活菌数的测定并计算存活率)----平板分离(测定变异率)----挑取变异菌落并移植至斜面上----初筛(初筛数据分析,生产性状的粗测)----斜面传代----复筛(复筛数据分析,精确测定生产性状)----变异菌株(菌株参数分析)----小型或中型投产试验----大型投产试验。 诱变育种应把握的主要原则有以下几点:1)选择简便有效的诱变剂。在选用理化因素作诱变剂时,在同样效果下,应选用最简便的因素;在同样简便的条件下,应选用最高效的因素。2)挑选优良的出发菌株。最好采用生产上已发生自变的菌株,选用对诱变剂敏感的菌株,选取有利于进一步研究或应用性状的菌株。4)处理单细胞或孢子悬液。单细胞悬液应均匀而分散,孢子、芽孢等应稍加萌发。5)选用合适的诱变剂量。一般正变较多出现在低剂量中,负变较多地出现在高剂量中。6)选用高效的筛选方法。 紫外线诱变育种: 紫外线诱变一般采用15W紫外线杀菌灯,波长为253- 265nm.灯与处理物的距离为30cm,照射时间依菌种而异,一般为几秒至几十分钟。一般我们常以细胞的死亡率表示,希望照射的剂量死亡率控制在70~80%为宜。 被照射的菌悬液细胞数,细菌为106个/ml左右,霉菌孢子和酵母细胞为106~107个 /ml。由于紫外线穿透力不强,要求照射液不

林木抗性育种文献综述

林木抗性育种文献综述 学院:林学院 班级:林学10a班 姓名:舒德远 指导老师:赵杨副教授

目录 1 前言 (1) 2 抗非生物胁迫 (1) 2.1 抗寒性 (1) 2.2 抗旱性 (3) 2.3 抗盐碱性 (4) 3 抗生物胁迫 (5) 3.1 抗病性 (6) 3.2 抗虫性 (7) 4 总结 (8) 5 参考文献 (10)

1 前言 我国地域辽阔, 气候温和,由于各地地理条件和气候的多样性, 形成了各种不同的抗性林木品种。很多树种不仅有经济效益和生态效益,而且作为防风固沙, 荒山、荒坡绿化, 造纸用材等被广泛栽植。经过漫长的岁月演变, 很多树种形成了多种适应环境, 抵抗逆境的特性, 其抗逆性及生态适应性机理在越来越多的领域被广泛研究。[1] 2 抗非生物胁迫 非生物胁迫的严重程度、持续时间、出现频率,会对树木造成不同的影响。胁迫可以引起树木的一系列反应,从调节基因表达、细胞代谢到生长表现。大量专家和学者在林木抗非生物胁迫方面做了很多的研究。林木在遭受逆境胁迫时, 细胞内会产生大量活性氧, 细胞内的活性氧产生与清除之间的平衡会受到破坏, 导致活性氧和自由基 在细胞内的积累, 加速了膜质过氧化和膜蛋白间的聚合, 从而损伤膜系统。[2] 2.1 抗寒性 植物的抗寒性(plant for cold resistance)是指植物在长期对低温环境的适应中,通过本身的遗传变异和自然选择获得的一种抗寒能力,是由多种微效的特异的抗寒基因调控的,包括抗冷性和抗冻性。严学东,庄南生[3]根据植物生物膜的膜脂相变温度可将植物划分为

完全不抗寒植物、低度抗寒植物、中等抗寒植物、高度抗寒植物、非常抗寒植物等五类。并且总结到目前虽然在抗寒生理研究上取得了很好的成绩,也通过分子技术克隆了一些植物抗寒基因并通过基因工程手段使部分植物的抗寒性有所提高。但对于植物的低温反应和抗寒的分子机理并不清楚,如冷信号是如何传递的,各种抗寒基因又是如何发挥抗寒活性的等问题尚需深入研究。马凤翔,陈晓阳[4]于2011年从物理学的角度介绍了生物电阻抗技术的原理、方法及其在林木抗寒性研究中的应用。从物理学的视野得出利用电阻抗法可以研究植物的抗逆性且比其他方法更为直接和灵敏,拓宽了林木抗寒性育种的渠道。何小勇、柳新红等[5]以5 个种源的翅荚木叶为材料,采用叶片离析法和石蜡制片技术观测叶片结构特征、电导率法测定其半致死温度、差示热量扫描仪测定其过冷点温度,并结合田间试验分析不同种源翅荚木苗期的抗寒性及其与叶片结构的关系。结果表明不同种源翅荚木叶片细胞结构紧密度( CTR) 和疏松度( SR) 与种源的抗寒性有一定的关系, CTR 值越大、SR 值越小,种源的抗寒性越强。为林木抗寒性育种在种源选择上提供参考。胡建芳、陈建中等[6]在综述国内外植物抗寒性研究进展和方法的基础上,阐述杨树抗寒性研究的最新动态,认为通过对相对电导率、脯氨酸、可溶蛋白、可溶性糖、丙二醛及保护酶系统、水分参数等指标的综合分析,能够对植物的抗寒性做出科学的判断,为林木抗寒性育种提供新的研究方向。

紫外线诱变育种

紫外线诱变选育α-淀粉高产菌株 一、实验目的 1.学习菌种的物理因素诱变育种基本技术。 2.通过诱变技术筛选出高产ɑ-淀粉酶的菌株。 二、实验原理 紫外线是一种最常用有效的物理诱变因素,其诱变效应主要是由于它引起DNA结构的改变而形成突变型。紫外线诱变,一般采用15W或30W紫外线灯,照射距离为20-30cm,照射时间依菌种而异,一般为1-3min,死亡率控制在50%-80%为宜。被照射处理的细胞,必须呈均匀分散的单细胞悬浮液状态,以利于均匀接触诱变剂,并可减少不纯种的出现。同时,对于细菌细胞的生理状态则要求培养至对数期为最好。本实验以紫外线处理产淀粉酶的枯草杆菌,通过透明圈法初筛,选择淀粉酶活力高的生产菌株。 三、实验材料 1.菌种产淀粉酶枯草芽孢杆菌 2.器材装有15W或30W紫外灯的超净工作台、电磁力搅拌器(含转子)、低速离心机、培养皿、涂布器、10m L离心管、(1、5、10m L)吸管、250m L三角瓶、恒温摇床、培养箱、直尺、棉签、橡皮手套、洗耳球 3.培养基和试剂 ①无菌水、75%酒精 ②0.5%碘液碘片1g、碘化钾2g、蒸馏水200m L,先将碘化钾溶解在少量水中,再将碘片溶解在碘化钾溶液中,待碘片全部溶解后,加足水即可。 ③选择培养基可溶性淀粉2g,牛肉膏1g,N a C l0.5g,琼脂2g,蒸馏水100m L,p H6.8~ 7.0,121℃灭菌20m i n。 ④肉汤培养基牛肉膏0.5g,蛋白胨1g,N a C l0.5g,蒸馏水100m L,p H7.2~7.4,121℃灭菌20m i n。 四、实验步骤 1.菌体培养取枯草芽孢杆菌一环接种于盛有20m L肉汤培养基的250m L三角瓶中,于37℃振荡培养12h,即为对数期的菌种。 2.菌悬液的制备取5m L发酵液于10m L离心管中,以3000r/m i n离心10m i n,弃去上清液。加入无菌水9m L,振荡洗涤,离心10m i n,弃去上清液。加入无菌水9m L,振荡均匀。 3.诱变处理将菌悬液倾于无菌培养皿中(内放一个磁力搅拌棒),置电磁力搅拌器上于超净工作台紫外灯下(距离30c m)照射0.5-1m i n。 4.取0.1-0.2m L诱变后菌悬液于选择培养基平板上,用涂布器涂匀。置37℃暗箱培养48h。 5.在长出菌落的周围滴加碘液,观察并测定透明圈直径(C)和菌落直径(H),挑选C/H 值最大者接入斜面保藏。 五、注意事项 1.紫外线对人体的细胞,尤其是人的眼睛和皮肤有伤害,长时间与紫外线接触会造成灼伤。故操作时要戴防护眼镜,操作尽量控制在防护罩内。 2.空气在紫外灯照射下,会产生臭氧,臭氧也有杀菌作用。臭氧过高,会引起人不舒服,同时也会影响菌体的成活率。臭氧在空气中的含量不能超过0.1%-1%。 六、结果与讨论 1.利用紫外诱变育种,应注意哪些因素?

小米手机文献综述

文献综述 小米手机 小米手机是小米公司(全称北京小米科技有限责任公司)研发的一款高性能发烧级智能手机。手机2011年8月发布,售价1999元,主要针对手机发烧友,采用线上销售模式,是世界上首款双核1.5GHz的智能手机。并宣称其搭载的Scorpion双核引擎比其它单核1GHz处理器手机的性能提升了200%,和双核智能手机相比也提升了25%。经过系统优化后还能提高30%的性能。小米拼音是mi,首先是Mobile Internet,小米要做移动互联网公司;其次是mission impossible,小米要完成不能完成的任务;另外,小米全新的LOGO倒过来是一个心字,少一个点,意味着让用户省一点心。 盈利模式 盈利模式是在给定业务系统中各价值链所有权和价值链结构已确定的前提下企业利益相关者之间利益分配格局中企业利益的表现;盈利模式是企业在市场竞争中逐步形成的企业特有的赖以盈利的商务结构及其对应的业务结构。 企业的商务结构主要指企业外部所选择的交易对象、交易内容、交易规模、交易方式、交易渠道、交易环境、交易对手等商务内容及其时空结构,企业的业务结构主要指满足商务结构需要的企业内部从事的包括科研、采购、生产、储运、营销等业务内容及其时空结构,业务结构反映的是企业内部资源配置情况,商务结构反映的是企业内部资源整合的对象及其目的。业务结构直接反映的是企业资源配置的效率,商务结构直接反映的是企业资源配置的效益。任何企业都有自己的商务结构及其相应的业务结构,但并不是所有企业都盈利,因而并不是所有企业都有赢利模式。 盈利模式分为自发的盈利模式和自觉的盈利模式两种,前者的盈利模式是自发形成的,企业对如何赢利,未来能否赢利缺乏清醒的认识,企业虽然盈利,但赢利模式不明确不清晰,其赢利模式具有隐蔽性、模糊性、缺乏灵活性的特点;后者,也就是自觉的赢利模式,是企业通过对赢利实践的总结,对赢利模式加以自觉调整和设计而成的,它具有清晰性、针对性、相对稳定性、环境适应性和灵活性的特征。 在市场竞争的初期和企业成长的不成熟阶段,企业的赢利模式大多是自发的,随着市场竞争的加剧和企业的不断成熟,企业开始重视对市场竞争和自身赢利模式的研究,即使如此,也并不是所有企业都有找到赢利模式的幸运。 人类营销发展史上,盈利模式经历了如下三个阶段: 产品推销阶段:卖产品特点(USP理论:让顾客买有特点的) 品牌营销阶段:卖心理附加值(定位理论:让顾客多掏钱购买) 商业模式阶段:羊毛出在牛身上(错位理论:让顾客少掏钱购买) 错位理论 “错位理论”是相对于“定位理论”而言的,是对定位理论的提升和补充。所谓“错位理论”,就是用超越消费者心理期待的方式错开消费者对品牌原有的心理标杆(位),从而以以外的惊喜实现消费者满意的理论。近来,错位理论在商业模式和盈利模式方面也显示出它的实际价值和意义。 互联网公司的盈利模式分析 大广告:特指品牌广告,如新浪、搜狐首页面、频道页面的旗帜、文字广告,包括栏目冠名等。主要分布在门户、论坛类网站。

中国杂交水稻研究进展

中国杂交水稻研究进展 作者:** 指导老师:*** 摘要:中国是世界上第一个利用水稻杂种优势的国家,1984年杂交水稻的种植面积达820万公顷, 占全国水稻总面积的四分之一。中国在生产上成功推广杂交水稻之后,才引起全世界的足够重视。目前我国应用的杂交水稻生产方法有两种:三系法和两系法。本文综述了近年来这两种方法的发展现状,并对当前存在的问题提出了一些建议。 关键词:杂交水稻;三系法;两系法 Advances in hybrid rice in China Author:** Tutor:*** Abstract:China is the first country in the world to exploit heterosis in rice commereially.In 1984 cultivation area of hybrid rice reached 8.2 million hectares, accounting for one fourth of the total area of rice. Heterosis caused enough attention around the world only after the successful promotion of hybrid rice production in China.There are two ways to produce hybrid rice in China at present: three-line method and two-line method. This paper reviews the development status of these two methods, and put forward some suggestions for current problems. Key words:hybrid rice;three-line method;two-line method 中国自袁隆平于1964年从洞庭早籼、胜利籼等品种中发现雄性不育株后开始杂交稻的选育研究。1970年,李必湖从海南崖县普通野生稻群落中,找到花粉败育株(简称野败)[1]。1972年利用野败这一材料育成珍籼97A、二九南1号A等不育系[1]。1973年测得IR244、IR661、泰引1号等恢复系,从而实现三系配套[1]。后石明松、张自国等人均发现了光(温)敏感核不育水稻[1]。在低温或长日照处理下表现不育,高温短日照处理又能正常结实。从而做到一系两用,省去了三系法中的保持系。育种工作者成功育成了N5088S(农垦58S/农虎26)、7001S(农垦58S/917)、培矮64S(农垦58S/培矮64)等一批光温敏不育系[1]。两系法因此而诞生,并开始普及使用。本文介绍了三系法和两系法各自的优缺点,以及它们的发展中的机遇和挑战。 1 三系法 三系法制种所指的三系是:不育系、保持系、恢复系。水稻的雄性生殖器官花粉发生退化或败坏,甚至引起花药的退化、猥琐、畸形和丧失开裂能力等,使水稻不能自花授粉、结实,具有这一不育性能的叫水稻雄性不育系(简称不育系)。将其花粉授给雄性不育系,使不育系能结实,并能保持雄性不育的父本就是这个雄性不育系的保持系。通过授粉杂交,使不育系雄性器官能恢复生育能力的父本材料,叫恢复系。袁隆平早在1964年就发现了水稻雄性不育株,但是直到1973年才成功地实现了三系配套[2]。三系法制备杂交种的思路是:不育系与保持系杂交,不育系植株上收到的种子是不育系,保持系植株上收到的种子仍然是保持系,这一环节称为不育系的繁殖。不育系与恢复系杂交,不育系植株上所结种子作为生产田的杂交种,恢复系植株上收到的种子仍是恢复系[3]。 1.1 三系法育种几个阶段 我国三系杂交稻以其强大的生命力普及全国,走向世界, 一直居国际领先地位[4]。在类型上一直以杂交中籼为主。从应用面积最大的杂交籼稻育种看, 22年来进行了三次较大的组合更新。第一次是当家组合筛选阶段。1973-1980年, 以二九南1号A、二九矮4号A、珍汕97A、V20A、71-72A 这5个不育系。这是我国利用野败株育成的第一批野败细胞质不育系[5]。同时,育种工作者于1973年育成一批恢复系品种,如IR661、泰引1号、IR24等强恢复系[3],1974年育成IR26[6]。1976-1980 年。以二九矮4号A、珍汕97A、V20A等不育系和IR24等恢复系为主配组十多个组合,1980年曾推广到46.66多万hm2,这是我国选配的第一批杂交稻组合。由于有的组合丰而不抗或丰而不稳(不耐高低温) , 其中南优、四优、矮优2、3号及其不育系逐步被淘汰,至1981年后形成以汕优、威优2、6号及其不育系珍

实验三 紫外线的诱变育种

实验三紫外线的诱变育种(学时:4) 一、目的要求 通过实验,观察紫外线对枯草芽孢杆菌的诱变效应,并学习物理因素诱变育种的方法。 二、基本原理 紫外线对微生物有诱变作用,主要引起的是DNA分子结构发生改变(同链DNA的相邻嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体),从而引起菌体遗传性变异。 三、菌种与仪器 菌种:枯草芽孢杆菌; 仪器:血球计数板,显微镜,紫外线灯(15W),电磁搅拌器,离心机 四、操作步骤 1.菌悬液的制备 A、取培养48小时的枯草芽孢杆菌的斜面4—5支,用无菌生理盐水将菌苔洗下,并倒入盛有玻璃珠的小三角烧瓶中,振荡30分钟,以打碎菌块。 B、将上述菌液离心(3000r/min,离心15分钟),弃去上清液,将菌体用无菌生理盐水洗涤2—3次,最后制成菌悬液。 C、用显微镜直接计数法计数,调整细胞浓度为每毫升108个。 2.平板制作将淀粉琼脂培养基溶化后,冷至55℃左右时倒平板,凝固后待用。 3.紫外线处理 A、将紫外线灯开关打开预热约20分钟。 B、取直径9cm无菌平皿2套,分别加入上述菌悬液5ml,并放入无菌搅拌棒于平皿中。 C、将盛有菌悬液的2平皿置于磁力搅拌器上,在距离为30cm,功率为15W的紫外线灯下分别搅拌照射1分钟及3分钟。 4.稀释在红灯下,将上述经诱变处理的菌悬液以10倍稀释法稀释成10-1-10-6(具体可按估计的存活率进行稀释)。 5.涂平板取10-4、10-5、10-6三个稀释度涂平板,每个稀释度涂平板3只,每只平板加稀释菌液0.1ml,用无菌玻璃刮棒涂匀。以同样操作,取未经紫外线处理的菌稀释液涂平板作对照。 6.培养 将上述涂匀的平板,用黑布(或黑纸)包好,置37℃培养48小时。注意每个平皿背面要标明处理时间和稀释度。 7.计数将培养48小时后的平板取出进行细菌计数,根据对照平板上菌落数,计算出每毫升菌液中的活菌数。同样计算出紫外线处理1分钟、3分钟后的存活细胞数及其致死率。 8.观察诱变效应

农业文献综述

文献综述 题目外源硅对盐胁迫下甜瓜种子萌发的影响学院农学院 专业园艺 毕业届别 姓名 指导教师 职称

外源硅对盐胁迫下甜瓜种子萌发的影响 王映霞 (甘肃农业大学农学院园艺专业,甘肃兰州,730070) 摘要:甜瓜根系较浅,具有喜肥不耐肥的特点,容易发生盐害。土壤次生盐渍化成为甜瓜生产的主要限制因素,此外在淡水资源不足,耕地面积日益减少的情况下,甜瓜正常的生长发育受到很大的影响。因此,研究盐胁迫对植物的生理特性及盐适应机理的影响有重大意义。本文综合概述了关于盐对甜瓜种子萌发的抑制作用及外源硅对盐胁迫下甜瓜种子萌发的影响及研究状况。内容包括盐胁迫对甜瓜种子发芽指标的影响,外源硅对盐胁迫下种子的发芽率、发芽势、吸水率、淀粉酶等的影响及甜瓜研究历史、研究现状等。 关键词:发芽率、发芽势、吸水率、淀粉酶 前言 甜瓜葫芦科,一年蔓生草本植物,原产于非洲热带沙漠地区,大约在北魏时期随着西瓜一同传到中国,明朝开始广泛种植。现在甜瓜已成为西部地区的重要经济产物之一,为带动西部地区经济发展起着重要的作用,属但西部地区淡水资源紧缺,存在大量盐碱地、苦碱水资源,这种不良的环境不仅降低了种子的萌发,而且影响了作物的生长产量和品质。如何缓解盐渍化对甜瓜种子萌发的抑制是盐渍土地地区作物栽培的重要技术环节。

在植物的生命周期中,种子萌发处于非常重要的地位,是幼苗的建成和作物生产的关键时期,种子发芽质量的好坏直接影响着农业作物的生长加工和效益。硅是地壳中含量最丰富的元素之一,在地壳中的含量为29.50% ,仅次于氧而位居第二位,也是地球上绝大多数植物生活的根基。硅是大多数高等植物生长的有益元素,大量研究表明,硅能促进植物的生长发育[2]提高作物对非生物胁迫和生物胁迫[3]。同时也是对植物生长发育具有有益作用的元素。研究表明,硅能明显提高大麦[4]、玉米[5]和烟草[6]的幼苗的耐盐性,由于绝大多数硅是以硅酸盐结晶或沉淀的形式存在,所以土壤中硅的浓度都比较低。但硅对甜瓜种子的萌发的研究甚少,因此,以甜瓜种子为材料,研究硅对盐胁迫下甜瓜种子萌发的影响有很重大的实际意义。外源硅( K2 SiO3 ·nH2O)在园艺作物抗盐性、抗重金属胁迫、抗病虫、抗旱等逆境中的研究有很大的进展。研究硅对盐胁迫下甜瓜种子萌发和幼苗生长的影响,探索外源硅在缓解盐害中的作用,以期为甜瓜的栽培、耐盐抗盐性品种的筛选和育种提供理论和技术。 1 盐胁迫对种子萌发的影响 在盐渍环境下,种子萌发作为种子植物生活史的第一阶段,最先受到盐分的胁迫。种子在盐胁迫下,由于渗透胁迫以及 Na+、Cl-等离子毒害作用影响种子萌发[1],表现为种子萌发速度及萌发百分率随盐分胁迫而降低[7] 。通常甜土植物不能在高于 1.5%的氯化钠浴液中萌发,而盐角草等盐生植物却可以在高达4%的盐分浓度下萌发。在种子萌发过程中种子吸水引起种子内部糖、有机酸、氨基酸外渗,重新建立生理生化反应,在高盐胁迫下,上述过程受到抑制,膜的再造功能受到影响,膜受伤透性增加,溶液由细胞内向外渗出.,造成细胞内营养不平衡从而影响种子萌发指标。在低盐条件下可促进种子的萌发,对于这种现象的主要的解释有:可能存在耐胁迫基因( 或特异生理机制)可能

文献综述

细胞工程在生物工程中的应用 摘要 生物工程包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中,前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体,使它们获得外来基因,成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件,进行大规模的培养,以充分发挥其内在潜力,为人们提供巨大的经济效益和社会效益。细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系。 关键词:细胞工程;生物技术;应用;培养 1.引言 所谓细胞工程,是指以细胞为基本单位进行培养、增殖或按照人们的意愿改造细胞的某些生物学特性,从而创造新的生物和物种,以获得具有经济价值的生物产品。细胞工程根据研究材料的不同,可分为植物细胞工程和动物细胞工程。动物细胞工程和植物细胞工程均主要由两部分构成。其一是上游工程,包含细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。第二则是下游工程,是将已转化的细胞应用到生产实践中去,以生产生物产品的过程。其中细胞培养是细胞工程的技术基础。细胞培养技术也叫细胞克隆技术,在生物学中的正规名词为细胞培养技术。不论对于整个生物工程技术,还是其中之一的细胞工程技术来说,细胞培养都是一个必不可少的过程。 动物细胞工程主要技术设计细胞融合、细胞拆合、染色体导入和基因转移这四方面,是从细胞水平、核质水平、染色体水平以及基因水平这四个不同层次来改造细胞。植物细胞工程是以细胞的全能性和体细胞分裂的均等性作为理论依据,在细胞水平上对植物进行操作的育种新技术。 2.动物细胞工程在生物技术中的应用 2.1动物细胞工程的概念 动物细胞工程(animal cell engineering)是以动物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人为操作,使细胞产生某些人们所需要的生物学特性,从而改良品质,加速繁殖动物个体或获得有用品系的技术。其应用学科:细胞生物学(一级学科);细胞培养与细胞工程(二级学科)。

紫外线诱变育种高产纤维素菌实验方案

紫外线诱变育种高产纤维素菌 实验方案 诱变方案:纤维素酶活力较高菌株→紫外线诱变→初筛→复筛→稳定性试验. 实验目的:对有一定能力产纤维素酶的菌种进行紫外线诱变,诱变出高产纤维素酶的菌种。 实验原理:紫外线诱变处理的有效波长为200~300×10nm,最适为254nm(此为核酸的吸收高峰)。DNA和RNA的嘌呤和嘧啶吸收紫外光后,DNA分子形成嘧啶二聚体,即两个相邻的嘧啶共价连接,二聚体出现会减弱双键间氢键的作用,并引起双链结构扭曲变形,阻碍碱基间的正常配对,从而有可能引起突变或死亡.另外二聚体的形成,会妨碍双链的解开,因而影响DNA的复制和转录.总之紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失,即是所谓的诱变。 材料和器皿: (1)菌种:木霉单孢子 (2)培养基:牛肉膏蛋白胨培养基(液体和固体),生理盐水。 (3)器皿:无菌培养皿,无菌试管,无菌移液管(5ml,1ml),150ml三角瓶(内装有玻璃珠),无菌离心管等。 (4)仪器:紫外灯(装在无菌操作箱内),磁力搅拌器等。 实验步骤: 紫外线诱变育种 单孢子悬液制备:用生理盐水洗下出发菌株的斜面孢子摇床上震荡分散30min,4 层无菌擦镜纸过滤,制备单孢子悬液。

稀释对照菌液(未照射菌液) 将未经照射的菌液稀释成10-1~10-6,然后从10-5,10-6两管中各吸取0.1ml菌液于牛肉膏蛋白胨平板上(每个稀释度做三个皿),用无菌涂布棒土布均匀后,倒置于32度条件下培养过夜,第二天取出,计算菌落数,将记得的结果记录于表格中。 UV 诱变:取单孢子悬液5mL 于直径9cm 的培养皿内, 同时放入无菌搅拌子,在磁力搅拌器 .....的搅拌下置于15W 紫外线灭菌灯下30cm 处分别处理0s.30s、1min、2min、3min、5min、7min、9min、11min。在红灯下稀释适当倍数,0.1mL 涂PDA 平板,30℃避光培养过夜。诱变致死率检测:分别取等量的不同诱变时间的菌液和未诱变菌液涂布于PDA 平板,30℃培养72h。以未诱变菌液培养后的菌落数为基准计算 不同诱变时间的致死率,选择致死率较高的诱变菌液继续检测其产纤维素酶的能力。致死率(%)=(对照皿的菌落总数-诱变处理后的菌落总数)/对照皿的菌落总数×100 筛选培养基的选择 ........:.挑取孢子接种到PDA 斜面培养基上活化,28℃ 培养72h。通过点样法分别接种于平板筛选培养基1和培养基2 上,28℃培养72h。观察不同培养基上纤维素酶生产菌的透明圈大小,以确定合适的选择培养基,为进一步筛选做准备. 最佳筛选培养基的确定(对比) 经观察,如果发现平板筛选培养基1 中透明圈较小,平板筛选培养基2(改良培养基)中菌落周围透明圈较明显,因此选择平

中国主要玉米自交系遗传多样性分析

中国主要玉米自交系遗传多样性分析 (文献综述) 玉米育种的首选技术路线是利用杂种优势(张世煌,2001)。因此系统研究种质的遗传多样性,进而划分杂种优势群、构建杂种优势模式,一直是国内外玉米育种研究的热点。这一研究不但有利于克服组配杂交组合的盲目性、提高育种效率,同时对于拓宽种质资源和克服种质的遗传脆弱性也十分重要。在全面了解种质间遗传关系的基础上,合理准确地划分杂种优势群和构建杂种优势模式,可以为自交系选育 (尤其是二环选系 )、群体合成与改良、杂交种选配及育种研究管理等工作提供理论基础(谢俊贤,2001)。 1 国内外玉米种质研究现状 1.1 杂种优势群和杂种优势模式 杂种优势群(Heterosis group)是指遗传基础广阔,遗传变异丰富,具有较多的有利基因,较高的一般配合力(GCA),种性优良的育种基础群体。是在自然选择和人工选择作用下经过反复重组种质互渗而形成的活基因库。从中可不断分离筛选出高配合力的优良自交系(李竞雄,1983;刘纪麟,1991)。 杂种优势模式(Heterosis pattern)是指两个不同杂种优势群之间具有较高的基因互作效应,具有较高的特殊配合力(SCA),相互配对成为产生强优势的模式。从配对的两个优势群分别选出的优良自交系之间,出现强优势杂交种的几率也相应较高(李竞雄,1983;刘纪麟,1991)。 划分杂种优势群和构建杂种优势模式是玉米种质分析的主要内容,也是玉米育种中关键性的基础工作。 1.2 国外的研究现状 杂种优势理论应用于玉米生产始于20世纪30年代,美国最早根据远缘优势的原理划分出两个杂种优势群,并据此构建出第一对杂种优势模式Lancaster×Reid,这已成为经典模式被广泛应用于玉米育种工作中(刘纪麟,1991)。随着研究的深入,美国的种质基础清晰地分为依阿华坚杆综合种(BSSS)、Reid黄马牙(Reid-YD)和Lancaster(LCS)三个种质系统(Melchinger et al,1991)。为了便于生产上应用,在经过遗传关系和杂种优势关系的分析后,BSSS种质逐渐划归入Reid种质系统。经过数十年来种质的不断变化和丰富,美国的杂种优势模式也演变为Reid×Non-Reid。近年来美国逐渐意识到引入新种质的必要性,不断加强了对外来种质,尤其是热带种质的利用,使得这部分种质的比重不断加大。根据种质分析的结果,育种者们又提出了Reid-Tuxpeno×Non-Reid-non-Tuxpeno这一

大肠杆菌紫外诱变实验

大肠杆菌紫外诱变实验 【实验目的】初步掌握诱变方案的设计和紫外诱变的实验手段。理解自发突变和紫外诱变的机理,分析不同诱变目的、诱变手段和诱变筛选在诱变应用中的关系。了解诱变育种在微生物工业中的作用。 【实验原理】微生物菌种质量优劣对发酵工业具有至关重要的作用,由于自然界中的菌种一般在生产上都有不同程度的缺陷,而且自然突变频率低,突变幅度小,单纯依靠自然界中微生物群体来进行的自然选择有很大的局限性,往往不能满足实际生产的需要。因此现在的微生物发酵生产菌种绝大多数都是经过人工改造的,而菌种改造有诱变改造和基因改造两方面。虽然现在基因工程菌已经成为越来越重要的菌种改造方式,但通过物理化学诱变对菌种品质进行改造仍然是工业生产菌重要的来源。 诱变分为物理诱变和化学诱变。物理诱变采用紫外光、X射线、射线、射线、射线、快中子和超声波等,其中紫外光诱变因其效果好、实验设备简单等优点而成为应用最广泛的物理诱变剂。 而化学诱变则是采用一些可以和DNA起作用,改变其分子结构,最终引起遗传改变的化学物质对诱变对象进行处理,得到诱变菌种的方法。实验室中常用的有亚硝酸、硫酸二乙酯、亚硝酸胍等(这3种诱变剂诱变效果依次增加,毒性也依次增大)。 物理诱变往往被分为电离辐射和非电离辐射,常用的电离辐射有X射线、射线、射线、快中子等。电离辐射的特点是穿透力强,对生物作用分为直接作用和间接作用。辐射的直接作用是指辐射所产生的直接物理损伤,是由于能量量子直接与染色体作用而造成的原始损伤,是一种物理作用;而辐射的间接作用则是一种化学作用,是由于生物细胞中的水分子受到辐射作用产生各种自由基,这些自由基和溶质分子或直接和染色体发生作用产生遗传损伤。 由于不同作用的时效差别,辐射的作用过程大体可分为物理、物理化学、化学和生物学效应等4个阶段,时效发生可以从10-12s到几年。辐射中常采用的剂量单位为伦琴(R)。一个伦琴相当于在00C及101325Pa(760mmHg)下,每立方厘米干燥空气中能产生个离子对的电离剂量。 此外还有拉德(rad)、尔格(erg)、居里(Ci)等单位。其换算关系如下: 1rad=100erg/g=10- 次衰变/秒 非电离辐射最典型的就是紫外线,其电磁波谱位置为40~390nm。而由于DNA分子的紫外吸收峰位于260 nm。因而波长在200~300 nm之间的紫外线被用于紫外诱变。紫外诱变时的剂量与所用紫外灯管的功率以及照射距离和照射时间相关,实验中往往采用改变照射时间来改变照射剂量。由于照射致死率在95%~99%的时候回复突变株出现率最高,因而实践中多用70%~80%的致死率进行诱变。 化学诱变和物理诱变相比主要的差别是诱变的特异性强,往往专一作用于DNA分子的特定结构。化学诱变主要分为4大类:碱基类似物、烷化剂、移码突变剂和其他类。 由于不同的化学诱变剂性能差别很大,在使用前必须对影响其效果的温度、PH值、光照、溶剂等做清楚的分析,同时对其半衰期、毒性及防护也要充分了解,这样才能保证使用的有效性和人体安全性。化学诱变的剂量是由使用浓度和处理时间决定的,操作中可以根据需要选择高浓度短时间处理或是低浓度长时间处理。 在诱变中制定好诱变方案是很重要的,诱变育种包括诱变和筛选两步。首先制定一个明确的筛选目标,因为诱变是不定向的,我们必须采用定向的筛选方法将我们所需要的菌株从原始菌和突变株中分离出来,同时还应考虑选出的菌种在生长速度、温度适应、产孢子等方面不能产生过多不适应生产的变化。 在充分考虑了实验的工作量要求后结合本实验室的人力、物力和时间要求提出诱变和筛选方案。在筛选方法选择中要考虑到兼顾筛选色工作量和可信度。当筛选方法可信度高时,往往检测方法是比较繁琐的(尤其是涉及一些蛋白质或氨基酸含量变化的突变类型)。这时为了提高筛选工作量往往降低筛选的可信度,减少筛选的繁琐程度,而在复筛中进一步加以确定。根据筛选目的和实验室条件选用合适的诱变剂。筛选方案确定后,不要经常改变,保持工作的稳定性,这样有利于总结提高。 本实验以大肠杆菌为材料,选择紫外线为诱变剂,进行诱变处理:筛选青霉素抗性菌,绘制致死曲线并计算诱变率。

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