诱变育种

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诱变育种

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3 )营养器官照射:用枝条、块茎、鳞茎、球茎
、块根、幼芽等进行辐射处理。
照射处于活跃状态的新生组织,效果较好; 受照射器官内芽原基所含的细胞越少越好;
组织充实、生长健壮、芽眼饱满的芽条,照
射后易于成活。
4 )花粉照射
先将花粉收集于容器内,经照
射后立即授粉(适合花粉生活
力强,寿命长,花粉量大);
或者直接照射植株上的花粉( 田间照射、上盆后进行室内照 射、切花照射)。 优点:很少产生嵌合体
病性、枝型、叶形、果色、果形等大量的变异。诱变频
2、育种程序简单,变异稳定快,育种年限短 诱变多为一个主基因的改变,后代稳定快。 如一、二年生草花, F3 可稳定,3-4年即可出 品种。 园林植物多数采用无性繁殖,变异易固定。
3、可有效改良品种的单一性状,保持其它优
良特性
原因:诱发突变多为点突变。 4 、打破原有的基因连锁,有利于基因重组 5、克服远缘杂交不亲和性,改变植物育性
一、射线的种类
物理诱变
x 射线 射线 中 子 射线 射线 紫外光 激光
各种射线的特性 射线 紫外 线 源 低压水银灯 性质 低能非电 离辐射 不带电荷 不带电荷 带负电荷 不带电荷 危险性 危险性较小 必须的屏蔽 玻璃即可 透入组织的深度 很浅 很多厘米 几毫米到很多厘米 几个毫米 很多厘米
6、诱发突变的方向和性质难以掌握,有利突变频率较低
突变位点随机;突变方向偶然(有益或无益)
7、改良的性状有限 诱变往往是点突变,对某些受多基因控制的数量性状改 良作用不大。 8、变异性状具不稳定性 诱发的突变有时会发生逆突变,使已产生的突变又恢 复成原来的性状。 容易产生嵌合体,不利于性状的稳定。
近年来,诸如激光、电子束、微波等新的诱变 剂也开始在育种上应用。 激光:是20世纪60年代发展起来的一种新光源,

诱变育种的方法

诱变育种的方法

诱变育种的方法引言:诱变育种是指通过诱变剂引起植物或动物基因发生变异,从而产生新的有用性状的育种方法。

诱变育种可以提高作物的抗病性、适应性和产量等特性,对农业生产和人类生活具有重要意义。

本文将介绍几种常用的诱变育种方法。

一、物理诱变方法:物理诱变方法是利用物理因素对生物体的基因产生变异的方法。

常用的物理诱变方法有辐射诱变和化学诱变。

1. 辐射诱变:辐射诱变是指利用电离辐射对生物体进行诱变。

常用的辐射诱变方法包括γ-射线辐射和X射线辐射。

辐射诱变可以产生大量的突变体,通过对突变体的筛选和评价,可以选育出具有优良特性的新品种。

2. 化学诱变:化学诱变是指利用化学诱变剂对生物体进行诱变。

常用的化学诱变剂有EMS(乙基甲磺酸甲酯)和NaN3(氮化钠)。

化学诱变剂可以引发DNA的突变,从而产生新的基因型和表型。

二、生物诱变方法:生物诱变方法是利用生物因素对生物体的基因产生变异的方法。

常用的生物诱变方法有基因工程技术和细胞诱变技术。

1. 基因工程技术:基因工程技术是指通过改变生物体的基因组成,从而产生新的有用性状的育种方法。

常用的基因工程技术包括基因克隆、基因转移和基因编辑等。

通过基因工程技术,可以将具有有益特性的基因导入到目标生物体中,从而实现育种目标。

2. 细胞诱变技术:细胞诱变技术是指通过处理植物细胞或动物细胞,使其发生基因突变,从而产生新的有用性状的育种方法。

常用的细胞诱变技术包括化学诱变、辐射诱变和基因转化等。

细胞诱变技术可以提高诱变效率,加快育种进程。

三、化学诱变方法:化学诱变方法是利用化学品对生物体的基因产生变异的方法。

常用的化学诱变方法有化学诱变剂和化学物质处理。

1. 化学诱变剂:化学诱变剂是指通过处理生物体,使其基因发生突变的化学物质。

常用的化学诱变剂有EMS(乙基甲磺酸甲酯)、NTG(亚硝酸乙酯)和NaN3(氮化钠)等。

化学诱变剂可以改变DNA的结构,引发基因突变。

2. 化学物质处理:化学物质处理是指利用化学物质对生物体进行处理,使其基因发生变异。

简述诱变育种的典型流程及步骤

简述诱变育种的典型流程及步骤

简述诱变育种的典型流程及步骤一、诱变育种的概述诱变育种是通过人为手段诱导植物基因发生突变,进而筛选出具有理想性状的新品种。

它可以通过物理、化学或生物学方法对植物进行诱变,使植物基因发生突变,产生新的遗传变异。

通过筛选和选择,最终获得具有经济和农艺价值的新品种。

二、诱变育种的典型流程及步骤1. 选择育种材料:选择适合诱变的育种材料是诱变育种的第一步。

通常选择普通品种、自交系或近缘种作为育种材料,以确保诱变后能够产生有用的突变体。

2. 诱变处理:诱变处理是诱变育种的核心步骤。

诱变处理可以采用物理、化学或生物学方法进行。

常见的物理方法包括辐射诱变和离子束诱变,化学方法包括化学诱变剂处理,生物学方法包括基因工程技术等。

3. 突变体筛选:在诱变处理后,需要对诱变体进行筛选,以筛选出具有目标性状的突变体。

通常可以通过形态学、生理学、生物化学等多种方法进行筛选。

例如,通过观察植株生长状况、花期、产量等形态指标,或通过测定植株的生理指标如抗病性、耐逆性等,以及通过分析植物的化学成分等来筛选突变体。

4. 突变体鉴定:在突变体筛选后,需要对突变体进行鉴定。

鉴定的目的是确定突变体的突变类型和突变位点。

常用的鉴定方法包括遗传分析、分子标记和基因组测序等。

通过鉴定突变体的突变类型和突变位点,可以更好地理解突变体的性状变化,为后续的育种工作提供依据。

5. 基因型固定:在鉴定突变体后,需要进行基因型固定。

基因型固定是指将突变体与优良品种进行杂交,通过连续的自交和选择,逐步固定突变体的基因型,同时消除不良性状和杂质基因。

这一步骤是为了确保突变体的稳定性和纯度,为后续的品种选育奠定基础。

6. 品种选育:在基因型固定后,可以进行品种选育。

根据突变体的优良性状,结合农业生产的需求,选择具有经济和农艺价值的突变体进行品种选育。

通过连续的选育和筛选,最终可以获得具有理想性状的新品种。

7. 品种测试:在品种选育后,需要对新品种进行测试。

测试的目的是评估新品种的农艺性状、适应性、产量等。

诱变育种名词解释

诱变育种名词解释

诱变育种名词解释
诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株,进而培育成新的品种或种质的育种方法。

利用理化因素诱发变异,再通过选择而培育新品种的育种方法。

诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法原理:基因突变
方法:辐射诱变,激光、化学物质诱变,太空(辐射、失重)诱发变异→选择育成新品种
优点:能提高变异频率,加速育种过程,可大幅度改良某些性状;变异范围广。

缺点:有利变异少,须大量处理材料;诱变的方向和性质不能控制。

改良数量性状效果较差。

诱变育种

诱变育种

3 )放射性强度
用来衡量辐射源的辐射强度,以放射性物质在单位 时间内发生的核衰变数目来表示。 SI 单位: Bq (贝克),常用单位: Ci (居里)。
4 )剂量率:单位时间内被照射植物材料所受的照射 剂量或吸收剂量。 照射量率:单位时间内的照射量。单位: R/min 。
适宜诱变剂量与剂量率的确定
1 .种子诱变后代的选择
M 1 (指处理的种子长成的植株或蕾期前处理的植 株):常表现复杂的突变嵌合体,一般不作选择; 采取密植,多收种子。 M 2 (指 M 1 所结的种子及由它长成的植株):主
要的分离、选择世代
M 3 及以后各代:从 M 2 选出优良突变体,每株种
一小区。若 M 3 稳定,进入品种试验;如 M 3
需要专门的田间辐射场。
根据辐射材料的类型主要有:
1 )植株照射:对完整植株进行辐射,如盆栽苗、田 间苗等。 2 )种子照射:可采用干种子、湿种子或萌动种子进 行照射。多用干种子,并在干燥有氧条件下进行。
优点:可同时处理大量种子;操作方便;便于贮藏、
运输;受环境条件的影响较小。 要求:种子预先精选,不含杂物;照射后及时播种, 以免产生贮存效应。
死亡(与对照相比)的辐射剂量。 • 临界剂量( LD 60 ):辐射后成活率为对照 40% 的辐射剂量
3 .影响辐射敏感性的因素
1 ) 遗传因素:不同的科、属、种及品种,敏感性 有差异。 豆科植物 > 禾本科 > 十字花科 二倍体植物比多倍体敏感。 2 ) 不同的器官组织和不同分裂时期的细胞 分生组织 > 其它组织;性细胞 > 体细胞;卵细胞
3 .无性繁殖器官诱变后代的选择 无性繁殖的园林植物在遗传上大多是异质的,辐射 后发生的变异,通常在当代就可表现出来,后代 选择可从 M 1 开始。

诱变育种相关知识点总结

诱变育种相关知识点总结

诱变育种相关知识点总结1. 什么是诱变育种诱变育种是通过化学物质或辐射来诱发植物遗传变异,达到变异性状的目的,然后再通过选择和育种方法来固定和优化这些性状,从而获得具有新性状的植物种质资源。

诱变育种是一种以人为手段来诱发植物遗传变异的育种方法,与传统的育种方法相比,具有变异程度大、种质资源丰富、育种速度快等优点。

2. 诱变种类根据诱变的方法和途径不同,可以将诱变分为两种类型:化学诱变和辐射诱变。

化学诱变是利用化学物质来诱发植物遗传变异的方法。

这种方法主要是通过化学物质对植物体内生成物质代谢和遗传物质的变异,从而诱发植物的新性状。

具体的化学诱变剂包括EMS(乙基甲磺酸甲酯)、DEPC(二乙醇二氯甲烷)、MNU(N- 亚硝基-N-甲基脲)、DMC(二甲胺)等。

辐射诱变是利用辐射来诱发植物遗传变异的方法。

这种方法主要是通过辐射对植物细胞的核酸、酶系、蛋白质等生物大分子的损伤和变异,从而诱发植物的新性状。

具体的辐射诱变包括X射线、γ射线、紫外线、中子射线等。

3. 诱变方法诱变育种的主要方法包括传统育种方法、分子育种方法和生物技术育种方法。

传统育种方法是指通过遗传资源的收集、鉴定以及杂交和选育等方式来获得植物品种的育种方法。

这种方法主要是通过选择和育种的方式来固定和优化诱变得到的新性状,最终获得具有新性状的植物品种。

分子育种方法是指通过对植物基因组的解析和改良等方式来获得植物品种的育种方法。

这种方法主要是通过对植物基因组的修改和介入来获得具有新性状的植物品种。

生物技术育种方法是指通过生物技术手段来获得植物品种的育种方法。

这种方法主要是通过生物技术手段来获得具有新性状的植物品种。

4. 诱变机理诱变发生的机理主要包括两个方面:一是遗传物质的突变,二是染色体的不稳定性。

(1)遗传物质的突变:遗传物质的突变是指植物遗传物质DNA序列的变化。

这种变化可以通过点突变、基因缺失、重复序列、整个染色体的遗传变异等多种方式来实现,从而使植物出现新的性状。

诱变育种

诱变育种
• 按射线性质可分为:电磁辐射和粒子辐射 。
• 射线作用方式分成:电离辐射和非电离辐 射。
2. 化学诱变 是应用有关化学物质诱发基因和染色体变 异。
第二节 辐射诱变育种
一、射线的种类及其特性 1. γ射线 2. X射线 3. β射线 4. α射线 5. 中子 6. 激光 7. 紫外线
二、辐射剂量和剂量单位
③处理方法: ❖浸泡法。 ❖注射或涂抹法。 ❖饲喂法(施肥法)
第三节 化学诱变育种
一、化学诱变育种的概念及其特点 1. 概念:应用特殊的化学物质诱发基因突变和染色体变异,
从而获得突变体,进而选择出符合育种目标的新品种的育 种方法。 2. 特点: ❖ 穿透性差,对于有鳞片和茸毛包裹严密的芽,诱变效果往 往不理想。 ❖ 能诱发更多的基因点突变。 ❖ 不同药剂对不同植物、组织或细胞甚至染色体节段或基因 的诱变作用有一定的专一性。 ❖ 变异频率高于辐射诱变3~5倍。 ❖ 使用方便、成本低廉。
二、化学诱变剂的种类及其作用 机理
1. 烷化剂
• 借助于磷酸基、嘌呤、嘧啶基的烷化而与 DNA或RNA起作用,进而导致遗传密码的 改变。
(1)烷基磺酸盐和烷基硫酸盐类 (2)亚硝基烷基化合物 (3)次乙亚胺和环氧乙烷类 (4)芥子气类
2. 核酸碱基类似物
①在不妨碍DNA复制的情况下,作为组成 DNA的成分而掺入DNA中,由于其与正常 碱基不同,造成碱基错配,而引起突变。
第四节 空间诱变及离子注入
一、概念: 空间诱变育种,简称空间育种,又称太空 育种、航天育种,是利用卫星飞船等返回 式航天器将植物的种子、组织、器官或个 体(如试管苗)搭载到宇宙空间,在太空 诱变因子的作用下,使植物材料发生有益 的遗传变异,经地面繁殖、栽培、测试、 筛选新种质,培育新品种的育种技术。

诱变育种

诱变育种

多倍体育种
• 定义:
– 通过增加染色体组数以改造生物遗传基础,从而培育出符合人类 需要新品种的方法
• 最常用、最有效的多倍体育种方法是用秋水仙素或低温诱 导来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分 裂时形成纺锤体,但不影响染色体的复制,使细胞不能形 成两个子细胞,而染色数目加倍。属于染色体组工程的研 究范畴。 • 多倍体产生机制:通过卵细胞第二极体的保留或受精 卵早期有丝分裂的抑制而实现。[1]
辐射育种
• 生物育种的一种方法,利用电离辐射处理 生物,以诱发突变,从中选出优良变异个 体,通过一系列育种程序,培育出新品种。 可利用的电离辐射有X射线、紫外线、中子 及质子等。

辐射育种与其他方法不同,它们有的是 与细胞中的原子、分子发生冲撞、造成 电离或激发;有的则是以能量形式产生 光电吸收或光电效应;还有的能引起细 胞内的一系列理化过程。这些都会对细 胞产生不同程度的伤害。对染色体的数 目、结构等都会产生影响,使有的染色 体断裂了;有的丢失了一段,有的断裂 后在“自我修复”的过程中头尾接倒了 或是“张冠李戴”分别造成染色体的倒 位和易位。当然射线也可作用在染色体 核苷酸分子的碱塞上,从而使基因(遗 传密码)发生突变。
人工诱变 + 单倍体育种
幼苗 秋水仙 (A) 素处理 早熟 品种 (AA) 早熟 品种 (aa)
迟熟 人工 品种 (AA)
诱变
杂合 花药离 子 (Aa)
体培养
幼苗 秋水仙 (a) 素处理




离体诱导 植物细胞具有潜在的再生性和全能性,能发育为完整植株,故应用组 织培养技术对特定组织进行离体培养,可诱导产生单倍体。方法是将一 定发育阶段的花药、子房或幼胚,通过无菌操作接种在培养基上,使单倍体 细胞分裂形成胚状体或愈伤组织,然后由胚状体发育成小苗或诱导愈伤 组织发育为植株。 此外对大麦、小麦还可利用染色体消失法。即将球茎大麦 (Hordeum bulbosum)花粉授予普通大麦或小麦,授粉两周后将幼胚 置于培养基上进行离体培养。在胚胎发育的早期,球茎大麦的染色体消 失,从而获得大麦或小麦单倍体植株。 离体培养用的人工培养基,除含无机盐、蔗糖、维生素和水等外, 还需加入植物激素和其他有机物作诱导物质。诱导出的愈伤组织或胚状 体要转移到含量减少或无诱导物质、蔗糖浓度降低的分化培养基上,才 能分化出根、芽以至长成小苗。以上过程都在试管内进行。再生单倍体 植株的培养则须将小苗从试管取出移栽到小盆中。培养基的成分、培养 的方法和条件(如温度、光照等)、供体的基因型和生理状态以及大、 小孢子的发育时期等,是影响诱导频率的主要因素。植株经用秋水仙碱 溶液处理等方法,使染色体数加倍后,即成为能结实的纯合二倍体(见倍 数性育种)。在离体培养过程中,也会自交产生一些二倍体,但数量很少。
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单一因子处理: 复合因子处理:
两种以上因素 先后使用 同时使用 单一因子重复使 用
简便有效的诱变方法:
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紫外线的照射最为方便。 化学诱变剂的种类、浓度和处理方法尤其是中止 反应的方法很多,实际工作时可参看有关书籍。一种 较有效的简易处理方法的大致操作步骤是:先在平板 上涂上出发菌株细胞,然后在平板上均匀地放上几颗 很小的诱变剂颗粒(也可放吸有诱变剂溶液的滤纸 片),经培养后,在制菌圈的边缘挑取若干突变菌落, 分别制成悬浮液,然后将其涂在一般平板表面使长出 许多单菌落,最后可用影印培养法或逐个检出法
活菌计数 性能初测
菌种纯化 诱变处理 平板涂布
性能精测
制备斜面孢子
活菌计数
初筛
复筛 放大试验
传代稳定性实验 菌种保藏 并用于生产
诱变育种的基本过程:
选择选择合适的出发菌株 ↓ 制备待处理的菌悬液 ↓ 诱变处理 ↓ 筛选 ↓ 保藏和扩大试验
(一)出发菌株的选择
1.自然界新分离的野生型菌株,对诱变处理较敏感, 容易达到好的效果。 2.在生产中经生产选种得到的菌株与野生型较相像, 也是良好的出发菌株。 3 .每次诱变处理都有一定提高的菌株,往往多次诱 变能积累较多的提高。 4.出发菌株开始时可以同时选 2~ 3株,在处理比较 后,将更适合的出发菌株留作继续诱变。
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物理诱变剂:射线如紫外线、X—射线、 γ—射线,快中子; 物理因素中目前使用得最方便而且十分有效 的是紫外线。许多高产菌株的选育都用过紫 外线,对于一般实验室、中小型工厂都适用, 也很安全。 其他的几种射线都是电离性质的,有一定的 穿透力,一般都由专业人员在专门的设备中 使用,否则有一定危险性。
第一轮:
一个出发菌株→→→选出200个菌株→→→选出50株
(每瓶一株)
诱变处理
初筛
(每瓶四株)
→→→选出5株 40株
复筛
第二轮:
5个出发菌株→→→
诱变处理
40株 40株 40株
→→ → 选出50株 →→ →选出5株 40株
(每瓶一株) (每瓶四株)
初筛
复筛
第五节变异菌的一般筛选方法
1、 平皿快速检测法
化学诱变剂剂量的确定
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决定化学诱变剂剂量的因素主要有诱变剂的 浓度、作用温度和作用时间。化学诱变剂的处 理浓度常用几微克~几毫克/毫升,但是这个 浓度取决于药剂、溶剂及微生物本身的特性, 还受水解产物的浓度、一些金属离子以及某些 情况下诱变剂的延迟作用的影响。
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一般对于一种化学诱变剂,处理浓度对不同 微生物有一个大致范围,在进行预试验时,也通 常是将处理浓度、处理温度确定后,测定不同时 间的致死率来确定适宜的诱变剂量。这里需要说 明的是化学诱变剂与物理诱变剂不同,在处理到 确定时间后,要有合适的终止反应方法,一般采 用稀释法、解毒剂或改变pH值等方法来终止反应。
效价:指有效成分的浓度。1ug/ul称为1 单位
第二节准备工作
了解影响菌种生长发育的主要因素
培养基 斜面培养基制作技术 移种的密度 温度 湿度 药品&原材料质量
了解影响菌株的菌落特征
区分不同菌落类型 区分不同菌落类型的原因
了解菌种特性及其生产性能的关系 建立准确的检测方法 合适的菌种保藏技术
第三节诱变剂和诱变处理
(二)处理菌悬液的制备
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这一步骤的关键是制备单细胞和单孢子状态 的、活力类似的菌悬液,为此要进行合适培 养基的培养,并要离心,洗涤,过滤。
(三)诱变处理
根据前面有关诱变剂及诱变处理的介 绍,结合诱变对象的实际,设计诱变处 理方案。
1、选择诱变剂的种类 在选用理化因子作诱变剂时,在同样效果 下,应选用最方便的因素;而在同样方便 的情况下,则应选择最高效的因素。在物 理诱变剂中,尤以紫外线为最方便,而在 化学诱变剂中,一般可选用诱变效果最为 显著的“超诱变剂”,如NTG。
第二步为复筛阶段:
测定的菌株数目较少,准确性要求高,这样 可以通过重复测定,从中选出最好的菌株。 复筛常采用摇瓶或台式发酵罐进行放 大试验,以进行接近实际的生产性能测定。 经筛选后获得的优良菌株,进行保藏, 供生产需要时用。
以选育高产突变株为例,诱变育种的基本环节概括如下:
可见,设计和采用效率高的筛选方案和方 法极其重要。
5.要尽量选择单倍体细胞、单核或核少的多细胞 体来作出发诱变细胞,这是由于变异性状大部分 是隐性的,特别是高产基因。 6.根据采用的诱变剂或根据细胞生理状态或诱变 谱选择诱变剂,因为同一诱变剂的重复处理会使 细胞产生抗性,使诱变效果下降。有的诱变剂是 作用于营养细胞,就要选对数期的细胞:有的作 用于休止期,就可选用孢子。
诱变剂的选择
1.碱基类似物和羟胺具有很高的特异性,但很少使 用,回复突变率高,效果不大。 2.亚硝酸和烷化剂应用的范围较广,造成的遗传损 伤较多。其中亚硝基胍和甲基磺酸乙酯常被称为 “超诱变剂”,甲基磺酸乙酯是毒性最小的诱变 剂之一。
3.吖啶类诱变剂可以造成生化代谢途径的完全 中断。 4.紫外线仍十分有效。电离辐射是造成染色体 巨大损伤的最好诱变剂,它能造成不可回复的 缺突变。但它可能影响邻近基因的性能。
化学诱变剂
化学因子如碱基类似物、5—氟尿嘧啶、烷化剂等。 化学诱变剂中使用最多、最有效的是烷化剂。 使用化学诱变剂的优缺点: 1、大多数情况下,就突变数量而言,要比电离辐射 更有效。
2、化学诱变剂是很经济的,因为只需要少量的合 适的诱变剂,设备是实验室的一般玻璃器皿, 一个蒸气罩。而用电离辐射±行工作时,设备费 用大,并要注意安全性。 3、大部分诱变剂是致癌剂,所以在使用中必须非 常谨慎,要避免化学诱变剂与皮肤接触,,且 切勿吸入其蒸气,有人对某些诱变剂极其敏感, 甚至未直接接触就会过敏,这就更要当心。
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要确定一个合适的剂量,通常要经过多次试验,就 一般微生物而言,诱变频率往往随剂量的增高而增 高,但达到一定剂量后,再提高剂量会使诱变频率 下降。根据对紫外线、x 射线及乙烯亚胺等诱变剂 诱变效应的研究,发现正突变较多地出现在较低的 剂量中。而负突变则较多地出现在高剂量中,同时 还发现经多次诱变而提高产量的菌株中,高剂量更 容易出现负突变。因此,在诱变育种工作中,目前 较倾向于采用较低剂量。
3、诱变处理方式
在诱变育种时,有时可根据实际情况,采用多种 诱变剂复合处理的办法。复合处理方法主要有三 类:第一类是两种或多种诱变剂先后使用;第二 类是同一种诱变剂的重复使用;第三类是两种或 多种诱变剂的同时使用。如果能使用不同作用机 制的诱变剂来做复合处理,可能会取得更好的诱 变效果。诱变剂的复合处理常呈现一定的协同效 应,这对诱变育种的工作是很有价值的。
Байду номын сангаас
整个筛选工作分两步比较好。 第一步为初筛阶段:选出菌株数目要多,但准确性 要求不高,基本可以不让高产变异菌株遗漏,又可以减 少许多工作量。 一般采用一些方法加以简化,如利用形态突变直接淘 汰低产变异菌株,或利用平皿反应直接挑取高产变异菌 株等。 平皿反应是指每个变异菌落产生的代谢产物与培养 基内的指示物在培养基平板上作用后表现出一定的生理 效应,如变色圈、透明圈、生长圈、抑菌圈等,这些效 应的大小表示变异菌株生产活力的高低,以此作为筛选 的标志。 常用的方法有纸片培养显色法、透明圈法、琼脂块 培养法等。
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变色圈法 透明圈法 生长圈法 抑菌圈法 梯度平板法
2、 摇瓶培养法
紫外线的诱变育种(细菌)
(一)要求
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紫外线诱变一般采用15W紫外线杀菌灯,波长 为253.7A.灯与处理物的距离为15~30cm, 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。
第6章 诱变育种
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从自然界直接分离的菌种,一般而言其发 酵活力往往是比较低的,不能达到工业生 产的要求,因此要根据菌种的形态、生理 上的特点,改良菌种。以微生物的自然变 异为基础的生产选种的几率并不高,因为 这种变异率太小,仅为10-6~10-10。为了 加大其变异率,采用物理和化学因素促进 其诱发突变,这种以诱发突变为基础的育 种就是诱变育种,它是国内外提高菌种产 量、性能的主要手段。
诱变
物理、化学或生物诱变方法
第一节诱变育种的作用
提高有效产物的产量 改善菌种特性 开发新产品
从青霉素产量看诱变育种
时间 1943 1943 1943 1945 1947 1955 1971 1977 目前 发酵单位(u/ml) 100 250 500 ~850 ~850 ~8000 ~2万 ~5万 5~10万
第四节分离和筛选
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筛选分初筛和复筛。初筛以迅速筛出大量的达到初 步要求的分离菌落为目的,以量为主。 复筛则是精选,以质为主,也就是以精确度为主。 因此在具体方法上就有差异. 例如初筛可以在平皿上直接以菌落的代谢产物与某 些染料或基质的作用形成的变色圈或透明圈的大小 来挑取参加复筛者,而将90%的菌落淘汰。在数量减 少后就要仔细比较参加复筛和再复筛的菌株,最后 才能选得优秀菌株。在以后的复筛阶段,还应不断 结合自然分离,纯化菌株。
三、诱变育种步骤
•出发菌株的选择 •处理菌悬液的制备 •诱变处理 •中间培养 •分离和筛选
原始菌种 原菌种特性鉴定 纯化
诱变剂处理 计算存活率 复筛
斜面/肉汤培养
平板分离 观察形态变异, 小试 挑单菌落 移至斜面 良种保藏 中试
单孢子/单细胞悬液
初筛
诱变育种的程序
性能测定
致死率确定
出发菌株 或菌悬液
剂量的表示方法:常用杀菌率表示诱变剂的剂量。 杀菌率 =( m―n)/m ×100% m:未被处理菌体长出的菌落数 n:被处理菌体长出的菌落数 ② 使用剂量:一般剂量↗诱变率↗,但达到一定剂量后 剂量↗诱变率↘。 以前,一般使用90%-99.9%以上细胞死亡的剂量。 而近来则倾向于采用杀菌率为70%-75%的剂量 在生产实践或科研中,要确定某个诱变剂的合适剂量, 是通过多次试验后才决定的,而且更换诱变剂或处理不 同的菌株,也还要重新进行试验。
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