微生物育种技术研究进展
摘要：生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量的一种育种方法。微生物的育种技术已从常规的突变和筛选技术发展到基因诱变、基因重组和基因工程等，育种技术的不断成熟，大大提高了微生物的育种效果。但是有时候微生物育种也不是单一的一种方法，有的是需要多种方法综合使用。本文将各种微生物育种技术进行总结和细致分析。
关键词：微生物育种；诱变育种；基因重组育种；基因工程育种
1.常规育种
常规育种是以不经过人工处理，利用微生物自发突变为基础，从中筛选出具有优良性状菌株的一种育种方法一般情况下，由于DNA的半保留复制以及校正酶系的校正作用和光修复、切除修复、重组修复、诱导修复等作用，发生自然突变的几率特别低，一般为106～1010/BP，而且用于工业生产的菌株的性状往往由单一或少数基因控制，所以常规育种时间较长，工作量较大。，通过常规育种提高菌种生产能力、筛选高产菌株的效率较低，效果不明显。因此在生产实践中，常规育种的主要目的是用来纯化、复壮、稳定菌种。
2. 诱变育种
1927年MILLER发现X-射线能诱发果蝇基因突变之后人们发现其他一些因素
也能诱导基因突变，并逐渐弄清了一些诱变因素的机理，为微生物诱变育种提供了前提条件根据育种需要，有目的地使用诱变因素，可使菌株的基因发生突变以改良其生产性状.凡能诱发基因突变，并且突变频率远远超过自发突变的物理因子或化学物质被称为诱变剂。根据诱变剂的不同可以将诱变育种的方法分为：有物理因子诱变育种和化学因子诱变育种。，前者包括激光、X-射线、"r-射线、快中子等)后者主要是烷化剂（包括EMS、EI、NMU、DES、MNNG、NTG等），天然碱基类似物，亚硝酸和氯化锂在物理诱变因素中，紫外线比较有效、适用、安全，其他几种射线都是电离性质的，具有穿透力，使用时有一定的危险性,化学诱变剂的突变率通常要比电离辐射的高，并且十分经济，但这些物质大多是致癌剂，使用时必须十分谨慎.目前，多种诱变剂的诱变效果、作用时间、方法都已基本确定，人们可以有目的、有选择地使用各种诱变剂，以达到预期的育种效果. 2.1物理因子诱变
2.1.1 UV
所有传统的物理诱变手段中，使用得最为普遍的就是紫外线辐照，它是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。对于紫外线的的作用有很多解释，但研究最清楚的是它可引起DNA结构的变化，尤其是可使DNA分子形成胸腺嘧啶二聚体，即两个相邻的嘧啶共价连接，二聚体的出现会减弱氢键的作用，引起双键结构变形，就可能影响胸腺嘧啶(T)和腺嘌呤(A)的正常配对，破坏了腺嘌呤的正常掺人，复制就在这一点上突然停止或错误地进行。如果错误地进行复制，且在新形成的链上有一个改变了的碱基次序，则在随后的复制过程中，碱基次序已改变的DNA链照常进行复制，产生了一个在两条链上碱基次序都是错误的分子而引起突变归J。利用紫外诱变的方法可选育出大量产量高，活性强的菌种，由于其设备简单，诱变效率高，操作安全而被广泛应用。白兰芳等用紫外线单因子处理、光复活处理西罗莫司产生菌Streptomyces hygro—scopicus得到了一正变株UV-8-61，效价比出发菌株提高了2—3倍。近些年来紫外线作为一种基本的诱变因子，也常常和其他一些诱变因子联合作用于微生物而提高诱变效果。胡永兰等用UV和DES(硫酸二乙酯)复合处理梧宁霉素产生菌，得到一株较高的突变株，效价比出发菌株提
高291．72％。
2.1.2 微波
2.1.2.1微波诱变育种的原理
微波作为一种高能电磁波，能刺激水、蛋白质、核酸、脂肪和碳水化合物等极性分子快速震动。在2450MHz频率作用下，水分子能在1s内180°来回震动24.5*108这种震动引起摩擦，因此可以使得单孢子悬液内DNA分子强烈摩擦，孢内DNA分子氢键和碱基堆积力受损，使得DNA结构发生变化，从而引发遗传变异。
2.1.2.2微波诱变育种的一般操作方法
微波育种现在研究的很多，成功的例子也很多。它操作方便，设备简单，一般用家用微波炉，诱变的效果很好。下面以宇佐美曲霉为例，简要介绍一下微波进行微生物育种的一般操作方法。
（1）孢子最液的制备
取恒温箱内30℃下培养4d的菌种斜面，用0．85％的生理盐水洗下孢子，置于无菌并盛有玻璃珠的三角瓶中，在210r／rnin的旋转式摇床上振荡5h，使孢子活化和分散，然后用生理盐水将孢子悬液稀释到106个／mL，得孢子悬液备用。
（2）微波诱变
吸取制得的孢子悬液，注入底部平整的平皿中，每个平皿的悬液量为10mL，调微波炉功率为700w，脉冲频率为2450比，按不通的处理时间(一般小于1m洫)，对孢子悬渡进行辐照处理。然后分别从每个平皿中取出0．1mL的菌悬液，进行适当稀释，得到不同稀释度的菌悬液。
（3）筛选
菌悬液O．3mL，涂布分离培养基平板。然后置于30℃恒温箱培养3d。话菌计数，计算致死率。以分离平板上透明圈直径和菌落直径的比值作为初筛标志，挑取比值大的菌落在斜面上传代3次，然后进行摇瓶发酵复筛。
2.1.3激光
激光激光是一种光量子流，又称光微粒。自从Mester于1968年提出小剂量辐射对生物有刺激效应的研究理论后，激光应用于生物学领域的成就备受人们的关注。激光辐射可以通过产生光、热、压力和电磁场效应的综合作用，直接或间接地影响生物有机体。引起DNA、染色体畸变效应，酶的激活和钝化以及细胞的分裂和细胞代谢活动的改变等。光量子对细胞内含物中的任何物质一旦发生作用，都可能导致生物有机体在细胞学和遗传学特性上发生变异。杨素红等曾用20mWHe —Ne激光照射棉病囊霉引起突变，使不产核黄素的原始野生型菌株产生核黄素；陈有为等对酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)As2．1 189进行C02激光诱变育种，发现对酵母菌乙醇代谢的改变有刺激效应。目前激光成为微生物的常用诱变剂。不同种类的激光辐射生物有机体，所表现出的细胞学和遗传学变化也不同。赵炎生等u列比较紫外、He—Ne激光，Nd：YAG倍频脉冲激光对脱落酸产生菌的诱变效果，其中He．Ne激光诱变正变率为5.6％；Nd：YAG倍频脉冲激光诱变正变率为19．6％；Nd：YAG倍频脉冲激光诱变辐照次数400次时效果较好，所得的高产菌株效价提高率可达60％以上。
2.1.4太空射线和磁场
太空射线和磁场空间环境具有强辐射、微重力、高洁净、高真空等特点，有诱发突变的因素。
我国开展863高技术航天领域空间诱变育种的研究，取得了很好的成绩|。在空间生命科学领域中，微重力和宇宙射线的生物学效应，是最重要的，宇宙射线作用于生物体的最直接效应是引起生物体内发生电离，产生许多次高能电子和自
由基，自由基对生物大分子造成损伤，使生物产生变异病变，组织损伤致死等效应.贾士芳等把枯草芽孢杆菌314菌株——超氧化物歧化酶(SOD)产生菌经我国“92106”科学返回式卫星搭载之后，酶活性提高2倍多，而且生长速度加快。王璋等¨刮将生产微生物谷氨酰胺酶(MTG)链霉菌WZFE．L．M1的孢子和斜面培养菌体搭载“神舟”四号无人飞船，搭载菌株的菌落形态发生变异，并获得一系列产酶能力大幅度提高的优良突变菌株。产酶能力提高了30％以上，能够稳定发酵生产高于3．5U／ml的MTG，集中体现了航天飞船搭载的空间诱变育种技术效果。2.1.5低能离子束
离子注入是20世纪80年代初兴起的一种材料表面处理的高新技术，主要应用于金属材料表面的改性。1986年被用于农作物育种，现在逐渐应用于多种农作物。所谓离子注入诱变，就是利用离子注入生物体引起遗传物质的改变，导致性状的变异，从而达到育种的目的。
2.1.5.1低能离子束育种机理
借助于低能离子注入技术使生物体的特征特性发生本质变化，进而对生物体进行遗传改良是离子束生物技术的主导思想，离子生物技术是将能量为几万至几十万伏的离子束射人生物体内，在离子束的能量、质量和电荷三因素作用下，使基因产生突变，再从这些变异的种子中选出优良变异种质，经过培育而成为新品种。因此，能量、质量、电荷成为离子束生物技术作用的核心，能量沉积效应‘2一副、质量沉积效应，电荷交换效应是目前离子束生物技术的主要理论依据。其中，能量沉积指注入的离子与生物体大分子发生一系列碰撞并逐步失去能量，而生物大分子逐步获得能量进而发生键断裂、原子被击出位、生物大分子留下断键或缺陷的过程；质量沉积指注入的离子与生物大分子形成新的分子f动量传递会在分子中产生级联损伤I电荷交换会引起生物分子电子转移造成损伤，从而使生物体产生死亡、自由基间接损伤、染色体重复、易位、倒位或使DNA分子断裂、碱基缺失等多种生物学效应。
2.1.5.2离子束育种的优点
离子束诱变的主要优点表现在：一是变异频率高，可选择注入的离子种类多样，而且其质量、能量、电荷可有多种组合，所以其产生的诱变结果和效应也是多种多样的。二是变异谱宽，离子柬的LET(传能线密度)大于丫射线和中子，能产生较高的电离密度，使DNA产生严重损伤，其作用于植物体后可获得较高的突变频率和较广的突变谱，易于筛选出新的突变体。三是变异稳定快，离子注入造成的损伤不易修复，突变体稳定较快。四是技术稳定可靠，简单易得，在电场、磁场的作用下被加速或减速以获得不同的能量，而且可对其进行高精度的控制，从而可获得平行柬，也可被聚焦成微细束，在固体内的直进性好；经加速后的离子具有一定的静止质量，注人生物体后可以使质量、能量和电荷共同作用于生物体。因此离子束生物技术将成为生物培养与改良中的一种非常重要的手段之一。
2.1.5.3离子束注入微生物的育种方法
离子注入装置—离子注入机：离子注入机由离子源、质量分析器、加速器、四极透镜、扫描系统和靶室组成，可以根据实际需要省去次要部位。离子源是离子注入机的主要部件，作用是把需要注入的元素电离成离子，决定着注入离子的种类和束流强度。中科院等离子体物理研究的一台小型的ECR（Electron Cyclotron Resonance）离子源装置由离子源、分子泵、进气口、真空室、感应圈、靶室和束流积分仪七部分构成。具有壁溅射低、离化率高、工作寿命长、能获得高密度氧化性离子流和注入剂量测定精确等特点。离子源的直流放电或高频放电产生的电子作为轰击粒子，当外来电子的能量高于原子的电离电位时，通过
碰撞使元素发生电离，碰撞后除原始电子外，还出现正离子和二次电子。正离子进入质量分析器选出需要的离子，再经加速器获得较高的能量（或先加速后分选），由四极透镜聚焦后进入靶室，进行离子注入。另外，离子束能量、金属束流、气体束流和束斑等的工作量范围因注入机的不同而有差异。, 离子注入微生物的方法微生物诱变育种，一般采用生理状态一致，处于对数生长期菌体的单细胞进行理化处理。这样才能使菌体均匀接触诱变剂，减少了分离现象的发生，获得较理想的效果。对于以菌丝生长的菌体，则利用孢子来诱变。同样，离子注入微生物育种也符合该规律。对于离子注入机来说装置固定、操作程序规范，因此菌体的前处理，获得高活性的单细胞是离子注入微生物育种的关键点。许多研究证明，利用菌膜法或干孢法进行离子注入效果较好。首先，取培养活化的菌体种子液或斜面活化的菌苔进行稀释，一般是102-103% 的稀释度，菌体浓度为108-109% 为宜；然后，吸取适量的菌体稀释液涂布于无菌的玻璃片（2*3cm）或无菌培养皿上，显微镜检验保证无重叠细胞，自然干燥（约10min）或用无菌风吹干形成菌膜；放入离子注入机的靶室（具有一定的真空度）进行脉冲注入离子。要有无离子注入的真空对照和空气对照。还有涂孢（胞）法和培养法，前者是将稀释的菌体或孢子悬液涂布于合适的琼脂平皿上，尽量减少细胞重叠，置于离子注入机靶室，抽真空进行离子注入；培养法是将菌悬液接种培养基平皿上，待长出菌落并产生大量孢子后，将平皿置于离子器靶室，抽真空后荷能离子注入诱变，常使用于具有菌丝的微生物，但是不能保证菌体的高活性。一般常用干孢法或菌膜法处理进行离子注入，且效果最佳。离子注入过程中，菌体活性的研究鲜有报道。甄卫军等初步研究了无菌水、无菌水生理盐水、无菌脱脂奶保护剂对菌膜菌株活性的影响，发现保护剂保护作用强，但是影响离子注入，起到能量反射和屏蔽作用；无菌生理盐水对菌株的活性保留最大。这方面研究需要进一步确定保护剂，力求离子注入时活菌细胞最多。另外，H+、N+、Ar+离子是常用的诱变剂，其中N+ 最常用。注入能量为20Kev-30Kev注入剂量0（对照）-1016之间。脉冲式注入，每次连续注入的时间和间隔时间因处理的种类不同而各异。温度应控制50℃以下，真空度为103Pa。这只是常用量，针对不同菌种要进行适当的调节。
2.1.5.4离子束注入微生物的育种方法的应用
（1）离子注入利福霉素产生菌诱变育种
利用离子束注人技术(注入能量：30keV、注入剂量为：5×1015“注入离子：N)诱变选育出一株高产菌株#2953，初筛摇瓶效价达9000u/ml，复筛菌株较出发菌效价提高18％.7m3实验罐，效价可达6863 u/ml，比同期对照高35％。30m3生产罐实验，最高罐批效价为6137p．／ml，平均提高10％。前本实验室正在做相关发酵工艺优化工作。
（2）花生四稀酸高产菌离子注入选育
花生四稀酸(Araehidonie acid，AA，C20：4)是人体必需脂肪酸，与人类的健康密不可分。通过采用低能离子注入技术对花生四稀酸产生菌进行诱变筛选，得到一株从高产菌149一N18，其AA产量高达4．669／L，比对照菌N7菌株含量提高了126．2％。在经过小试和中试后，成功地在50吨发酵罐上实现规模化生产，且发酵水平在生物量、发酵菌体收率、菌体总脂含量以及油脂中AA含量都接近甚至高于摇瓶水平，现以投资建厂，这一成果促进了花生四稀酸在婴幼儿配方食品、保健品、功能化妆品、化学分析及制药等多个领
域发挥重要作用。
（3） vc二步混合菌的离子注入育种研究
vc二步发酵法生产技术是我国的一项重大发明，二步发酵混合菌进行离子注入诱变选育。由于混合发酵体系是由氧化葡萄糖酸杆菌和巨大芽孢杆菌共同组成，因而采取分别诱变和筛选，然后优一优组合。经多次注人及筛选获得的高产菌糖酸克分子转化率达94％，目前已在有关企业生产罐上得以实现。同时我们又通过选育，筛选到可在33度发酵的高产菌。
（4）离子注人木聚糖酶产生菌的研究
木聚糖酶是一种诱导酶，它是由真菌黑曲霉发酵产生。当用离子束注入技术
对黑曲霉A3进行诱变选育时发现，在注入能量为10keV，注入剂量为10—60×1014下，注入黑曲霉进行诱变能够取得较好的效果。经过多次的诱变选育最终得到几株木聚糖酶高产菌株。木聚糖酶高产菌株的液体发酵是以农作物下脚料(玉米芯)为碳源，在28。C和32℃下酶活力均达到800IU／ml，比出发菌(400IU／m1)提高一倍。30。C下的固体发酵，在以玉米芯，麦秸粉和麸皮为培养基的条件下酶活达到6500IU／g，在国内外文献所报导的酶活力单位中处于领先地位。
（5）根霉发酵L一乳酸研究
以廉价玉米粉为碳源，根据育种理论和发酵工程理论，对L一乳酸生产菌种进行了系统的研究。在初步研究了原有菌株RE3303菌种特性及发酵工艺的基础上，利用离子束诱变育种技术对该菌株进行遗传改良，并最终筛选到乳酸生产能力和对糖转化率与原有菌株相比有较大幅度提高的高产菌株RL6041，该菌在15％的玉米液化液(以葡萄糖计算)浓度下，产酸能力达到133—1369／L，对糖转化率为88—91％，体积产酸速率达3．759／(L·h)。
（6）生物多肽
离子束枯草芽孢杆菌高产菌株选育和抗菌物分离纯化的研究工作，该菌株的液体发酵水平比出发菌提高10．2％。发酵产物的离体生测实验表明代谢抗菌物对水稻纹枯，小麦赤霉，西瓜枯萎病，棉花枯萎病，辣椒炭疽病等植物病原真菌和番茄青枯和烟草青枯病原细菌有强烈的抑制作用，对桃树流胶病也有明显的抑制效果；活体生测试验表明其对黄瓜幼苗的灰霉病菌和菌核病菌抑制作用，发酵液即使稀释4倍仍有效果；并对红蜘蛛有杀虫效应；对人类致病真菌红色毛癣菌(Trichophyton mbmm)和须毛癣菌(Trichophyton mentagrophytes)也有很好的抑制作用。抗菌物经过DEAE—Sepharose FF、SOURCE 15 PHE、和反相I-IPLC多步柱层析分离纯化后得到分子量在1400Da左右的几种不同的抗菌环肽。
（7）生物表面活性剂产生菌
生物表面活性剂素有“工业味精”之称誉，其中枯草芽孢杆菌生产的Surfactin是目前已知表面活性最强的。通过离子束注入枯草芽孢杆菌引起突变，利用血平板法从野生型枯草芽孢杆菌筛选到一株表面活性剂高产突变株B．s—E 一8。突变株均可使LM液体培养基，发酵液表面张力下降至25．6mN／m，并且其发酵液稀释50倍和100倍仍可降低至27．1mN／m和28．5raN／m，是出发菌的5．6倍和17．4倍。通过1k Da膜包超滤Amersham Biosciences SOURCE 15PHE疏水柱等分离提纯方法，质谱分析其代谢物为surfactin的同类物质，分子量分别为1008，1022和1036的C13，C14和C15型标准surfactin。此外本实验室还从事的菌种有淀粉酶、糖化酶、麦角甾醇、单宁酶、壳聚糖酶、黄原胶、辅酶Q10等工业微生物，同时郑州大学、新疆大学、内蒙古大学已经建成离子束生物工程实验室，南京工业大学、浙江工业大学和发酵技术国家工程研究中心(蚌埠安徽丰原生化)离子注入机正在加工.
2.2.化学因子诱变
2.2.1 常用化学诱变剂
（1）碱基类似物
作为化学诱变剂的碱基类似物主要有嘧啶类似物和嘌呤类似物两大类。其中，常用嘧啶类似物有5．溴尿嘧啶(5一BU)、5一氟尿嘧啶(5一FU)、6一氮杂尿嘧啶(6一Nu)等；嘌呤类似物有2．氨基嘌呤(2．AP)、6一巯基嘌呤(6一MP)、8
一氮鸟嘌呤(8．NG)等悼J。
（2）烷化剂
烷化剂类化学诱变剂种类较多，如硫芥(氮芥)类、环氧衍生物类、乙撑哑胺
类、硫酸(磺酸)酯类、重氮烷类、哑硝基类等。其中，亚硝基乙皋脲、亚硝基胍、硫酸二乙酯、甲基磺酸甲酯、甲基磺酸乙酯等较为常用。
（3）移码诱变剂
移码诱变剂系指能够引起DNA分子中组成遗传密码的碱基发生移位复制，致使遗传密码发生相应碱基位移重组的一类化学诱变物质，主要为吖啶类杂环化合物，常用的有吖啶橙和原黄素两种。
（4）其他类诱变剂(或协同诱变剂)
其他类较常用的还有亚硝酸及其盐和部分金属化合物。
2.2.2化学诱变的方法
2.2.2.1单一诱变
单一诱变是指在菌株选育中用一种诱变因子致突变的育种实验方法，在化学诱变育种研究中，当仅用一种诱变剂就能达到所需选育目的时，不失为最简便快捷的育种方法。
2.2.2.2复合诱变
微生物突变机制复杂，单一诱变往往难以达到预期目的。因此，诱变育种往往采用组合2种或者2种以上化学或其他诱变剂的育种方法，即复合诱变法。这种方法可一定程度上克服诱变的盲目性，提高正向诱变效果，因此越来越趋于被大多育种研究所采纳。
2.2.3 部分化学诱变剂致基因突变作用机制
2.2.
3.1替代DNA中的正常碱基
碱基类似物具有与正常碱基相同的分子骨架结构，可替代正常碱基掺入到DNA分子中，通过DNA复制过程造成碱基错配而发生突变，从而影响遗传特性。2.2.3.2化学修饰DNA中碱基从而影响遗传特性
（1）烷基化
烷化剂类诱变剂主要通过对DNA分子中碱基的烷基化修饰，破坏正常生物学功能，从
而影响遗传特性。这类诱变剂往往具有活泼的烷基化基团，与水反应先形成碳正离子，继而攻击DNA碱基中电荷密度高的亲核部位，导致相应部位的烷基化。烷化剂类一般先攻击鸟嘌呤的N-7位，其次鸟嘌呤的N一3位和腺嘌呤的N_3位睇1。
（2）氧化
有些有氧化活性的诱变剂通过对DNA中碱基的氧化损伤发挥致突变作用。譬如，亚硝酸可氧化腺嘌呤，使腺嘌呤经脱氨基氧化后变成次黄嘌呤。通常在DNA 中腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对、鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，而次黄嘌呤则在I)NA复制中替代G与c配对，并通过以后的复制过程使DNA中原来的AT配对转换成GC配对。
2.2.
3.3移码突变的可能机制
移码突变倾向于发生在重复碱基区域(如CCCCC等)。根据相关机制解释模型旧J，在DNA复制过程中局部碱基配对发生在这类重复碱基区域里的复制计数器以外处。重复碱基部位间发生滑移(slippage)，将造成留置在双螺旋外未配对而凸起的单个或几个碱基。如果这种突起在DNA复制过程中发生在被复制中的模板链上，凸起部分在复制链中将被删除。相反，如果凸起发生在复制初始链上，将会导致复制链中插入额外碱基。嵌入型移码诱变剂可增强DNA链间滑移的可能性，同时可稳定所形成的凸起。该模型还被扩展至原黄素及其类似物诱
导噬菌体T4突变的特例，机理涉及T4拓扑酶Ⅱ的DNA破损活性。虽然这可解释原黄素个别实验中所见到的突变特征，但应当注意并非所有嵌入型突变剂都与拓扑酶Ⅱ相互作用。
2.2.
3.4金属离子致突变的可能机制
在有关类鼻疽伯克霍尔德菌的铁离子摄取调节基因．知相关研究中，有文献报道通过金属锰诱变成功筛选获得了Mn2+抗性．丘r基因突变株¨3|。他们认为，Mn“诱变的分子机制并不清楚，但研究结果提示，Mn2+刺激细胞使胞内蓄积过蕈的铁离子，而当细胞发生．血r基因突变时会失去严密调控．依赖性铁摄取系统的能力，导致产生不蓄积毒性水
平铁离子的．血r基因突变体；还有另一种可能是丘r基因对Mn2+致突变作用高度敏感所致。经文献调查和分析研究，我们认为Mn2+有可能作用于相关级联基因调控系统的某些环节，不能完全排除通过对．危r调控因子的影响导致．血r突变的可能性，但尚未见到直接证实Mn2+致突变作用的实验证据。鉴于文献中记载的所有获取Mn2+抗性．加基因突变株的实验均与自发突变抗生素抗性筛选一致，我们更倾向于所获取．丘r突变株的基因突变有可能是由自发突变所产生的，高浓度二氯化锰只不过是选择性筛选条件，使获得Mn2+抗性的突变株生长而非抗性突变株不能生长。考虑到Mn“是否具有真的致突变作用尚需实验证实，我们认为文献所称锰诱变实际上称作Mn2+抗性筛选可能更为贴切。
3.基因重组育种
基因重组是遗传的基本现象之一，菌株经过基因重组获得新的遗传型，从而获得具有优良性状的菌种基因重组是杂交育种的理论基础，由于杂交育种选用了已知性状的供体菌和受体菌作为亲本，所以不论是方向性还是自觉性，均比诱变育种前进了一大步。此外，杂交育种往往可以消除某一菌株在诱变处理后所出现
的产量上升缓慢的现象，因而是一种重要的育种手段。但杂交育种方法较复杂，许多工业微生物有性世代不十分清楚，故没有像诱变育种那样得到普遍推广和使用。在工业微生物育种中，应用转化、转导或接合等重组技术来培育应用于生产实践中的高产菌株的例子还不多见，只是在1978年第二届国际工业微生物遗传学讨论会上提出了原生质体触合后，重组育种技术才获得了飞速的发展.原生质体融合技术起源于20世纪,60年代，1960年法国的研究小组在培养两种不同动物细胞混合时发现了自发融合现象，同时日本的45/6/［,］发现仙台病毒可诱发内艾氏腹水病细胞彼此融合，从而开始了细胞融合的探索.
3.1原生质体融合技术育种
原生质体融合育种(protoplast fusion)是20世纪60年代发展起来的基因重组技术。通过两个遗传性状不同的亲株原生质体融合从而达到杂交目的。
3.1.1生质体的制备与再生技术
微生物细胞一般是有细胞壁的，进行该项技术的第一步就是制备原生质体。当前去除细胞壁的方法主要有机械法、非酶法和酶法。采用前两种方法制备的原生质体效果差，活性低，仅适用于某些特定菌株，因此，并未得到推广。在实际工作中，最有效和最常用的是酶法。该法时间短，效果好。使用的酶主要为蜗牛酶或溶茵酶，具体根据所用微生物的种类而定。
影响原生质体形成的因素很多，不同的微生物有其较为适当的形成条件。在菌龄选择上，多采用对数生长期或生长中后期的菌，也有的采用生长后期的，这主要是由于对数生长期细菌的壁中肽聚糖含量最低，细胞壁对酶的作用最敏感，但是对数生长早期的菌相对较为脆弱，受酶的过度作用会影响原生质体的再生率。彭智华等对野生大杯蕈(Clitocybe maxima)进行原生质体制备的过程中，用2种以上的酶液混合使用能提高去壁效果。陈海吕”等证明，在一定范围内，酶作用的时间、酶作用的浓度都与原生质体的形成率成正相关，而与再生率成反相关。林红雨H1等采用酶解lOmin后补加EDTA的方法，改变酶解环境中的离子强度和渗透压，可以提高原生质体形成率。Coster-On J．W．怕1等(1967)报道，在高渗Tris 溶液中添加115％聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等原生质体扩张剂，有助于制备原原生质体，添加0．02mol／L镁离子，有利于原生质体的稳定。
3.1.2原生质体融合的促融方法
由于在自然条件下，原生质体发生融合的频率非常低，所以在实际育种过程中要采用一定的方法进行人为地促融合。当前常用的方法主要有：化学法、物理法和生物法等。这几种方法各有其自身的特点，在进行实际工作中可根据操作对象选择适合的融合方法。
4. 基因工程育种
自20世纪50年代起，对遗传物质的存在形式、转移方式以及结构功能等问题的深入研究，促进了分子遗传学的飞速发展70年代后，一个理论与实践密切结合，可人为控制的育种新领域———基因工程育种应运而生。它是在基因水平上，运用人为方法将所需的某一供体生物的遗传物质提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，与载体连接，然后导入另一细胞，使外源遗传物质在其中进行正常复制和表达。
4.1基因工程育种的主要方法及特点
（1）目的基因的主要获得方法，有化学合成法、物理化学法（包括密度梯度离心法、单链酶法、分子杂交法）、鸟枪无性繁殖法、酶促合成法（逆转录法）等。
（2）通过对天然质粒载体进行人工改造，使其拷贝数增多，易连接，易筛选
"目前常用的载体有质粒载体，如Pbr322、pUC系列、pSD系列、pGEM系列；噬菌体载体，动物病毒载体如;sv40；痘苗病毒载体，以及可以克服细菌质粒不能在真核细胞内克隆和表达的混合型载体，如psv和psvct等随着人们对发光细菌认识的深入，发光基因（Lux）被用作报告基因跟踪外源基因在基因工程中的表达和去向，效果显著，对荧光假单胞杆菌的检测灵敏度比Lac基因高出100倍.
（3）基因与载体连接技术，有粘性末端连接法、平端连接法、人工接头连接法和同聚物加尾连接法.
（4）DNA导入技术，主要有转化、转染、微注射技术、电转化法、微弹技术（即高速粒子轰击法或基因枪技术）、脂质体介导法，此外，其他一些高效新颖的导入方法如快速冷冻法，炭化纤维介导法等正在研究并达到了实用水平.
（5）重组体筛选技术，有直接和间接法两大类，前者有DNA鉴定筛选法（包括快速细胞破碎法、煮沸法、基因定位法和$%&序列测定法等），选择性载体筛选法（包括G噬菌体包装筛选、抗药性标记筛选和色斑筛选等）和分子杂交选择法（包括原位杂交技术和印迹技术）"后者有免疫学方法（包括免疫化学方法、酶免疫分析法）和H.%&翻译检测法（如网织红细胞液法、麦胚细胞液法和蛙卵细胞法）.
由于这些新技术的发展和应用，许多优良的工业微生物菌种被选育出来，用于国内外的工业化生产"我国最近几年应用基因工程育种技术获得的菌株，大量用于酶、维生素、氨基酸、激素、促红细胞生长素及其他一些次生代谢物质的生产"基因工程育种技术作为一种新兴技术，尽管近几年来发展较快，但还需要进一步的完善和发展，如目的基因导入真核细胞可以得到较好的表达，但对其导入方式，细胞培养方法等的研究较少"以原核生物为受体细胞，用发酵法大规模制备蛋白质制品的过程中，使稳定的克隆DNA序列得到最大限度的表达尚未实现. 除了这些技术上的问题以外，工业微生物育种的安全性问题一直备受关注，20世纪70年代，有人认为重组体分子的建立及将其插入微生物会创造出新的有害生物，对人类及环境造成危害，这一说法至今没有被证实，但存在理论上的可能性，尽管如此，基因工程育种仍然是目前最高效、最理想的育种方法，有着巨大的潜在生产力.
5. 基因组改组(Genome shuffling)技术育种
5.1基因组改组技术育种原理
基因组改组技术育种原理是结合传统菌种改良技术与细胞融合技术发展的一种新兴菌种改良手段，它主要是指将传统育种得到的具有不同表型的菌株进行全基因重组，从而使得这些菌株的优良性状能集于一身。具体方法如下：首先以传统的诱变方法获得一个突变体库，筛选出若干个正向突变株作为出发株，然后通过多轮递推原生质体融合的方式使众多基因随机重组，最终从获得的突变体库中筛选出性状被提升的目的菌株。
5.2 Genome shuffling优点
Genome shuffling只需在进行首轮shuffling之前，通过诱变获得初始突变体库，然后将包含若干正突变株的突变体库作为第一轮原生质体融合的出发菌株，此后经过递推式的多轮融合，最终使引起正突变的不同基因重组到同一个细胞中。同经典的诱变方法相比，通过基因组改组技术可以更为快速和高效地筛选出优良菌株，而且这些菌株往往剔除了负突变而集多种正突变于一体，因此在很大程度上弥补了经典诱变方法的缺陷。从理论上而言，基因组改组技术是整个基因组的循环重组，可以同时在整个基因组的不同位点重组，将亲株的多个优良表型通过多轮的随机重组集中于同一株菌株，与代谢控制育种相比，其突出优点是不必了解整个基因组的序列数据和代谢网的信息嘲，两者之间差别。在Ying—xin Zhang等人的研究中，以4株营养缺陷型的泰乐菌素的生产菌，弗氏链霉菌(Streptomycesfradi一钟)为模型进行重组进行了一系列实验。4轮无选择性条件的原生质体融合再生结果表明，后代中带有多重正向进化标记重组子出现的几率是采用原始诱变育种方法的40---105倍。证明多轮递推原生质体融合可以有效地将多个亲本株的优良基因整合在同一个细胞株中。弗氏链霉菌通过两轮基因组改组得到了普通诱变剂需要20轮诱变才能得到的结果。从理论上这一结果为多基因重组提供了有效依据，使得我们可以通过DNA改组，增加多基因重组的几率，获得含有多个亲本遗传信息的更有意义的子代。由此可见，基因组改组技术可以大幅度地缩短菌株选育周期，同时基因组改组技术采用的递推式重组技术在挑选种群中明显地增大了菌株的进化几率，扩大了变异范围，增加了获得高产突变菌株的机会，可使得目的菌株更快地投产，产生效益。
6.展望
由于这些新技术的发展和应用，许多优良的工业微生物菌种被选育出来，用于国内外的工化生产。我国最近几年应用基因工程育种技术获得的菌株，大量用于酶、维生素、氨基酸、激素、促红细胞生长素及其他一些次生代谢物质的生产。基因工程育种技术作为一种新兴技术，尽管近几年来发展较快，但还需要进一步的完善和发展，如目的基因导入真核细胞可以得到较好的表达，但对其导入方式，细胞培养方法等的研究较少。以原核生物为受体细胞，用发酵法大规模制备蛋白质制品的过程中，使稳定的克隆DNA序列得到最大限度的表达尚未实现"除了这些技术上的问题以外，微生物育种的安全性问题一直备受关注，20世纪70年代，有人认为重组体分子的建立及将其插入微生物会创造出新的有害生物，对人类及环境造成危害，这一说法至今没有被证实，但存在理论上的可能性，尽管如此，基因工程育种仍然是目前最高效、最理想的育种方法，有着巨大的潜在生产力。
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微生物育种技术研究进展 摘要：生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量的一种育种方法。微生物的育种技术已从常规的突变和筛选技术发展到基因诱变、基因重组和基因工程等，育种技术的不断成熟，大大提高了微生物的育种效果。但是有时候微生物育种也不是单一的一种方法，有的是需要多种方法综合使用。本文将各种微生物育种技术进行总结和细致分析。 关键词：微生物育种；诱变育种；基因重组育种；基因工程育种 1.常规育种 常规育种是以不经过人工处理，利用微生物自发突变为基础，从中筛选出具有优良性状菌株的一种育种方法一般情况下，由于DNA的半保留复制以及校正酶系的校正作用和光修复、切除修复、重组修复、诱导修复等作用，发生自然突变的几率特别低，一般为106～1010/BP，而且用于工业生产的菌株的性状往往由单一或少数基因控制，所以常规育种时间较长，工作量较大。，通过常规育种提高菌种生产能力、筛选高产菌株的效率较低，效果不明显。因此在生产实践中，常规育种的主要目的是用来纯化、复壮、稳定菌种。 2. 诱变育种 1927年MILLER发现X-射线能诱发果蝇基因突变之后人们发现其他一些因素 也能诱导基因突变，并逐渐弄清了一些诱变因素的机理，为微生物诱变育种提供了前提条件根据育种需要，有目的地使用诱变因素，可使菌株的基因发生突变以改良其生产性状.凡能诱发基因突变，并且突变频率远远超过自发突变的物理因子或化学物质被称为诱变剂。根据诱变剂的不同可以将诱变育种的方法分为：有物理因子诱变育种和化学因子诱变育种。，前者包括激光、X-射线、"r-射线、快中子等)后者主要是烷化剂（包括EMS、EI、NMU、DES、MNNG、NTG等），天然碱基类似物，亚硝酸和氯化锂在物理诱变因素中，紫外线比较有效、适用、安全，其他几种射线都是电离性质的，具有穿透力，使用时有一定的危险性,化学诱变剂的突变率通常要比电离辐射的高，并且十分经济，但这些物质大多是致癌剂，使用时必须十分谨慎.目前，多种诱变剂的诱变效果、作用时间、方法都已基本确定，人们可以有目的、有选择地使用各种诱变剂，以达到预期的育种效果. 2.1物理因子诱变 2.1.1 UV 所有传统的物理诱变手段中，使用得最为普遍的就是紫外线辐照，它是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。对于紫外线的的作用有很多解释，但研究最清楚的是它可引起DNA结构的变化，尤其是可使DNA分子形成胸腺嘧啶二聚体，即两个相邻的嘧啶共价连接，二聚体的出现会减弱氢键的作用，引起双键结构变形，就可能影响胸腺嘧啶(T)和腺嘌呤(A)的正常配对，破坏了腺嘌呤的正常掺人，复制就在这一点上突然停止或错误地进行。如果错误地进行复制，且在新形成的链上有一个改变了的碱基次序，则在随后的复制过程中，碱基次序已改变的DNA链照常进行复制，产生了一个在两条链上碱基次序都是错误的分子而引起突变归J。利用紫外诱变的方法可选育出大量产量高，活性强的菌种，由于其设备简单，诱变效率高，操作安全而被广泛应用。白兰芳等用紫外线单因子处理、光复活处理西罗莫司产生菌Streptomyces hygro—scopicus得到了一正变株UV-8-61，效价比出发菌株提高了2—3倍。近些年来紫外线作为一种基本的诱变因子，也常常和其他一些诱变因子联合作用于微生物而提高诱变效果。胡永兰等用UV和DES(硫酸二乙酯)复合处理梧宁霉素产生菌，得到一株较高的突变株，效价比出发菌株提
微生物原生质体技术及其研究进展 原生质体融合(Protoplast fusion)技术起源于20世纪60年代。1960年法国的Karski研究小组在两种不同类型的动物细胞混合培养中发现了自发融合现象。同时，日本的Okada发现并证明了仙台病毒可诱发内艾氏腹水癌细胞彼此融合，从而开始了细胞融合的探讨。1974 年，匈牙利的Ferenczy[1]采用离心力诱导的方法报道了白地霉营养缺陷型突变株的原生质体融合，从而使原生质体融合技术成为微生物育种的一项新技术，并从微生物种内融合扩展到界间的融合(如光合细菌与酵母菌的融合)。1979 年匈牙利的Pesti首先提出了融合育种提高青霉素产量的报告[2]，开创了原生质体融合技术在实际工作中的应用，使原生质体融合技术成为工业菌株改良的重要手段之一。Hopwood等[3]提出，原生质体融合重组可能实现隐性基因的重组暴露，使一些隐性基因表达或随机产生新的基因表型，从而使之成为链霉菌抗生素产生菌育种的新途径。利用完全脱去细胞壁的微生物细胞--原生质(protoplast)进行微生物遗传育种是一项发展迅速的育种技术，其基本实验方法已比较成熟，主要表现在原生质体的制备、再生及诱变处理和试剂的复合、交替使用等。原生质体技术的关键是去除细胞壁，形成一定数量的原生质体，并使经诱变处理的原生质体能再生出细胞壁。原生质体由于缺乏细胞壁，故可直接对其进行遗传操作或诱导其融合。形成杂种细胞，而且仍然保持了细胞的全能性，可经过培养进行繁殖。因此，原生质体是进行微生物遗传育种的极好材料。原生质体技术在理论和实践上越来越受到重视，涉及的微生物种类也越来越多。 1 原生质体的制备和再生 1.1 原生质体的制备 自1953年weibull[4]首次用溶菌酶处理巨大芽孢杆菌获得原生质体以后。经过数十年的发展，原生质体制备方法已基本成熟，在微生物遗传育种中得到了广泛应用。在地衣状芽孢杆菌原生质体制备过程中发现，许多因素能影响原生质体的形成，主要包括菌龄、培养基成分、使用酶的种类及酶浓度、酶解时间、酶解温度、酶解液的pH值、渗透压稳定荆的性质及浓度等。在菌龄选择方面，大多数研究采用对数生长中后期的细菌进行处理。这主要是由于对数生长期细菌细胞壁中肽聚糖含量最低，细胞壁对酶的作用最敏感的原因。 （1）革兰氏阳性菌中B.subtK如和B.megaterium这两种杆菌已被广泛运用于制备原生质体，它们易在简单的生理状态下生长，在单一的溶菌酶处理下即可转化成原生质体，而在Staphylococcus中，需要用溶链球菌酶代替溶菌酶来制备原生质体。与杆菌、球菌不同，链霉菌是丝状微生物，在特定的条件下，可分化出孢子丝，产生孢子。在液体培养中，菌丝中的每个细胞处在不同的菌龄和生理状态，这将影响其原生质体形成率和一致件。细菌在含有高浓度甘氨酸的培养基中生长，能引起细胞壁缺失，其机理是肽聚糖链中的D一丙氨酸残基被甘氨酸代替，由此干扰了交联所致。实验证实甘氨酸对不同菌种作用的适宜浓度不同，且在微生物培养初期加人效果理想。Duchiron F发现一种链霉菌S.pristinaespiralis 在制备原生质体时,不使用溶菌酶，单独使用甘氨酸即可形成原生质体。张增艳等单纯用甘氨酸处理制备苏云金杆菌(Bacillus thruingieasis)，原生质体形成率达96。8％。Baltz等报道了S.fradiae和S.griseofuscus原生质体制备的关键转化阶段在菌体发育的对数期和稳定生长期之间。 （2）革兰氏阴性菌的细胞壁不同于革兰氏阳性菌，其细胞壁中除了含有肽聚
综述与专论 分子蒸馏技术及其应用的研究进展 陈立军陈焕钦 (华南理工大学化学工程研究所,广州510640 摘要分子蒸馏是一种在高真空下进行的特殊蒸馏技术。分子蒸馏是一项国内外正在工业化开发应用的高新分离技术,尚未实现大规模的工业化。分子蒸馏技术同普通蒸馏技术的差别很大。介绍了分子蒸馏基本原理、技术特点、主要装置和优势。此外还详细介绍了分子蒸馏技术在国内外的应用新进展,并提出了未来分子蒸馏领域的重点研究方向。关键词 平均自由程分子蒸馏应用进展R esearch Progress in the T echnique of Molecular Distillation and its Application Chen Lijun Chen H uanqin (R esearch I nstitute of Chemical E ngineering ,Southern China U niversity of T echnology ,G uangzhou 510640 Abstract The m olecular distillation (short -path distillation or unobstructed distillation is a special separation technique of liquid -liquid and a special distillation technique under the high vacuum.It is an industrializing Hi -tech at home and abroad and not used in
玉米分子育种研究现状 王玲琼 （河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖 734000） 摘要：随着分子遗传学的发展和实验能力的提高，分子标记随之出现并且发展迅速，尤其是在玉米遗传育种上的应用。本文通过阅读大量的文献，介绍了分子标记育种在玉米遗传图谱的构建及基因定位、杂种优势群划分、优良品种的获得等方面的应用。 关键词：SSR AFLP 分子标记玉米育种 1.序言 在学习《植物分子育种技术》的课程中，认识到了分子标记在玉米育种中的重要性，但具体内容仍不了解，所以通过查阅文献增进对分子标记的了解，并将了解的内容进一步整理，写了这篇读书报告。分子标记直接表现在DNA水平上，是一种在分子遗传学快速发展而产生的技术。玉米是重要的粮食与饲料作物, 是世界三大作物之一。但是由于对玉米中许多性状的遗传机制缺乏了解, 从而限制了玉米产量的提高与品质的改善, 阻碍了玉米育种工作的进程。建立在分子遗传学基础上的分子标记技术的迅速发展,促进了作物育种研究各个领域的发展。 2.分子标记概述 分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记形式。随着分子生物学的快速发展，分子标记也同样得到非常迅速发展。根据分子标记所依赖的的生物技术的不同，分子标记经历了三代的变化。1974，Graz- dicker 等人在鉴定温度敏感表形的腺病毒DNA突变体时，利用经限制性内切酶酶解后得到的DNA片断的差异，首创了DNA分子标记，即第一代分子标记——限制性片断长度多态性标记（restrictionfragment lengthpolymorphism，RFLP）。第一代分子标记主要是以分子杂交技术为基础的分子标记，1982 年Hamade发现第2 代DNA 分子标记——简单序列重复标记（Simplesequence repeat，SSR）。第2代分子标记是以聚合酶链式反应（PCR）为基础建立。1990年Williams和welsh 等人发明了随机扩增多态性DNA标记（randomly amplified polymorphic DNA，RAPD）和任意引物PCR（arbitrary primer PCR，AP-PCR）。1991 年Adams 等建立了表达序列标签（expressed sequen- cetag，EST）标记技术。1993 年Zabeau 和Vos 合作发明了扩展片断长度多态性标记（Amplified fragment lengthpolymorphism，AFLP）。1994 年Ziekiewicz 等发明了简单重复间序列标记（inter-simple sequence repeat，ISSR）。1998 年在人类基因组计划的实施过程中，第3代分子标记——单核苷酸多态性（single nucleotidep-
微生物育种 百科名片 英文名称microbial breeding ，就是指培育优良微生物的生物学技术。其方法通常为自然选育和人工选育两类，可单独使用，也可交叉进行。目录自然选育 人工选育 1 诱变育种 2 化学诱变 3 原生质体诱变在工业微生物育种中 4 展望未来 5 结语 参考文献 自然选育 人工选育 1 诱变育种 2 化学诱变 3 原生质体诱变在工业微生物育种中 4 展望未来 5 结语 参考文献 展开 编辑本段 自然选育
对自然界中的微生物，在未经人工诱变或杂交处理的情况下进行分离和纯化(见微生物的分离和纯化),然后进行纯培养和测定(见微生物测定法),择优选取微生物的菌种。这种方法简单易行，但获得优良菌种的几率小，一般难以满足生产的需要。 编辑本段 人工选育 分诱变育种和杂交育种两种。 诱变育种 以诱发基因突变为手段的微生物育种技术。1927年,H.J. 马勒发现X射线有增加突变率的效果;1944年，C.奥尔巴克首次发现氮芥子气的诱变效应;随后，人们陆续发现许多物理的(如紫外线、γ射线、快中子等)和化学的诱变因素。化学诱变因素分为3种:?诱变剂与一个或多个核酸碱基发生化学变化,使DNA复制时碱基置换而引起变异，如羟胺亚硝酸、硫酸二乙酯、甲基 磺酸乙酯、硝基胍、亚硝基甲基脲等;?诱变剂是天然碱基的结构类似物,在复制时参入DNA分子中引起变异，如5-溴尿嘧啶、5-氨基尿嘧啶、8-氮鸟嘌呤和2-氨基嘌呤等;?诱变剂在DNA分子上减少或增加1,2个碱基，使碱基突变点以下全部遗传密码的转录和翻译发生错误，从而导致码组移动突变体的出现，如吖啶类物质和一些氮芥衍生物(ICR)等。诱变育种操作简便，突变率高,突变谱广，它不仅能提高产量，改进质量，还可扩大产品品种和简化工艺条件。如1943年从自然界分离到的青霉素产生菌的效价只有20单位/毫升,经过一系列的诱变育种后，效价已达40000单位/毫升;金霉素产生菌经诱变后,发酵液中又积累了去甲基金霉素;谷氨酸棒杆菌1299经紫外线诱变后，有的能产赖氨酸,有的能产缬氨酸,增加了产品的种类;土霉素产生菌经诱变后，选到了能减少泡沫的突变菌株，从而提高了发酵罐的利用率。诱变育种的不足是缺乏定向性。
鱼类染色体研究进展 X 高 文(宁德师范高等专科学校生物系,福建宁德 352100) 摘要:综述了鱼类染色体在核型和显带技术研究及多倍体技术研究方面的概况和新进展. 关键词:鱼类;染色体核型;染色体显带;多倍体技术 中图分类号:Q 959 文献标识码:A 文章编号:1004-2911(2005)01-0015-03 全世界现存鱼类有22000多种,是脊椎动物中分布最广、种类最多的类群,体现多种多样的生物学特性,具有重大的经济价值.在脊椎动物中,鱼类的染色体较小,数目偏多,研究工作难度较大,进展较为缓慢,但鱼类与人类生产、生活休戚相关.保护鱼类资源,进一步开发鱼类资源,发展鱼类养殖业造福人类,对其染色体的研究必将越来越重要.本文对国内外在鱼类染色体核型、带型及染色体组多倍体研究方面成果及新进展做一概述. 1 核型研究 早期对鱼类染色体的研究,由于方法上的限制,进展缓慢.椐不完全统计,截至1980年,报道染色体核型的鱼类有1076种,到1985年已增加到1600余种[1].人们对鱼类染色体的研究,近些年发展较快, 仍偏重于核型分析.到目前为止,已报道染色体核型的鱼类有2100种左右,约占总数的10%[1~ 9].这些有染色体记载的鱼类主要集中在鲤形目和鲈形目,每个目都有150种以上,且大多数为淡水鱼类. 2 显带技术研究染色体的显带技术可以揭示染色体的精细结构,从而检测出同型染色体之间的细微结构区别,是染色体研究必不可少的手段.染色体显带技术运用于鱼类染色体结构分析,推进了人们对鱼类遗传物质的深化研究,并且取得了一系列重大成果. 2.1 Ag-NORs 硝酸银特异地染色与NORs 结合的酸性蛋白,使该区域呈黑色.Ag-NORs 法应用于鱼类染色体研究中获得可靠的结果,成为研究鱼类物种间的亲缘关系以及染色体进化的一个指标[2~8].多态性是动物染色体Ag-NORs 的一个重要特征.鱼类的Ag-NORs 一般只呈现数目多态和形态多态等2种表现形式,有些研究认为鱼类的这两种多态现象无个体特异性.因此关于Ag-NORs 的多态性一度被认为是rDNA 转录活性差异的反映,即有转录活性的NORs 方能被银染,失活的NORs 则不能被银染[9].然而,近几年有些研究表明,某些动物种内Ag-NORs 多态性的表现可能是遗传变异的产物,例如不同地理位置的红点鲑交配群的Ag-NORs 数目及分布多态的检测以及某些动物中Ag-NORs 数目及形态的个体特异性研究等文献都证实,Ag-NORs 多态性是可以遗传的[8]. 任修海等[8,10]对黄鳝进行了Ag-NORs 多态性及荧光显带的研究,发现黄鳝染色体Ag-NORs 具有明显的个体特异性的数目多态、分布多态和形态多态现象.已证实黄鳝Ag-NORs 位置变化实质上是由于NORs 分布多态性,而不是Ag-NORs 的失活所致.Ag-NORs 多态性可以作为核型进化的指标来探讨近缘物种间或物种内不同地理居群间的关系.王蕊芳等[11]通过对不同地理区域鲫鱼染色体银染核仁组织者的比较,认为在鱼类进化中,随着NORs 增大和数目的增加,DNA 和rDNA 数量也随之增 第17卷第1期 宁德师专学报(自然科学版) 2005年2月 Journal of Ningde Teachers College(Natural Science)Vol 117 No 11 F eb.2005 X 收稿日期:2004-12-03作者简介:高 文(1966-),女,讲师,福建福鼎人,现从事高校生物教学及研究.
分子蒸馏技术的原理和应用 分子蒸馏技术简介 分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产业化生产的分离技术，能解决大量常规蒸馏技术所不能解决的题目。分子蒸馏是一种特殊的液－液分离技术，能在极高真空下操纵，它依据分子运动均匀自由程的差别，能使液体在远低于其沸点的温度下将其分离，特别适用于高沸点、热敏性及易氧化物系的分离。由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点，因而能大大降低高沸点物料的分离本钱，极好地保护了热敏性物质的特点品质，该项技术用于纯自然保健品的提取，可摆脱化学处理方法的束缚，真正保持了纯自然的特性，使保健产品的质量迈上一个新台阶。 分子蒸馏技术，作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段，自本世纪三十年代出现以来，得到了世界各国的重视。到本世纪六十年代，为适应浓缩鱼肝油中维生素Ａ的需要，分子蒸馏技术得到了规模化的产业应用。在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置，用于浓缩维生素Ａ，但当时由于各种原因，应用面太窄，发展速度很慢。但是，在过往地三十多年中，人们一直在不断地重视着这项新的液－液分离技术的发展，对分离装置精益求精、完善，对应用领域不断探索、扩展，因而一直有新的专利和新的应用出现。特别是从八十年代末以来，随着人们对自然物质的青睐，回回自然潮流的兴起，分子蒸馏技术得到了迅速的发展。 对分子蒸馏的设备，各国研制的形式多种多样。发展至今，大部分已被淘汰，目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。这两种形式的分离装置，也一直在精益求精和完善，特别是针对不同的产品，其装置结构与配套设备要有不同的特
点，因此，就分子蒸馏装置本身来说，其开发研究的内容尚十分丰富。 在应用领域方面，国外已在数种产品中进行产业化生产。特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出，如：从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素E等。另外，在精细化工中间体方面的提取和分离，品种也越来越多。 我国对分子蒸馏技术的研究起步较晚，八十年代末期，国内引进了几套分子蒸馏生产线，用于硬脂酸单甘酯的生产。国内的科研职员也曾经作过一些研究，但未见产业化应用的报道。 分子蒸馏成套产业化装置具有设计新奇、结构独特、工艺先进，可明显进步分离效率。从小试到产业化生产又到小试的反复循环实验探索中，特别解决了产业化生产中轻易出现的突出题目。如有效地解决了物料返混题目，明显地进步了产品质量，创造性地设计了有补偿功能的消息密封方式；实现了产业装置高真空下的长期稳定运行。该项技术属国内领先、国际先进。 截止目前为止已经开发的产品有二十余种，如：硬脂酸单甘酯、丙二醇酯、玫瑰油、小麦胚芽油、米糠油、谷维素等。并已确定了应用分子蒸馏技术的有关工艺条件，为进行产业化生产奠定了基础。 分子蒸馏的原理和装置的结构决定其有如下特点： １、分子蒸馏的操纵温度远低于物料的沸点： 由分子蒸馏原理可知，混合物的分离是由于不同种类的分子溢出液面后的均匀自由程不同的性质来实现的，并不需要沸腾，所以分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操纵的，这一点与常规蒸馏有本质的区别。 ２、蒸馏压强低： 由于分子蒸馏装置独特的结构形式，其内部压强极小，可以获得很高的真空，因此分子蒸馏是在很低的压强下进行操纵，一般为×10-1Pa数目级（×10-3为托数目级）。
分子标记在番茄抗性育种中研究进展 摘要：本文综述了近年来RFLP RAPD SSA AFLP CAPS和SNP分子标记技术在番茄抗性育种上的应用，分析了目前的研究进展，对今后研究的重点进行了讨论。 关键词：分子标记；番茄；抗性；进展。 Molecular marker in tomato resistance breeding research progress in Abstract: This paper reviewed recent RFLP RAPD SSA AFLP CAPS and SNP in the application of tomato resistance breeding, analysis of the current research progress, the focus of the future research are discussed. Key words: Molecular markers; tomato; resistance; progress. 番茄既是蔬菜也是水果, 其中含有丰富的维生素C对心血管有良好的保护作用；番茄红素具有良好的抗氧化作用,能清除体内废物,增加免疫力。它也是营养师大力提倡的减肥食品。它早已成为人们日常生活中的不可缺少的食物。 随着遗传学的发展,遗传标记的种类和数量也在不断增加。形态标记、细胞学标记、生化标记都是以基因表达的结果(表现型)为基础,是对基因的间接反映;而DNA分子标记则是DNA水平遗传变异的直接反映。与表型标记相比,DNA分子标记具有能对各发育时期的个体、组织、器官甚至细胞作检测,既不受环境的影响,也不受基因表达与否的限制;数量丰富;遗传稳定;对生物体的影响表现“中性”以及操作简便等特点。分子标记的所有这些特性,奠定了它具有广泛应用性的基础。本文在介绍一些常用的DNA分子标记技术基础上,综述分子标记应用于番茄遗传育种研究的新进展,并就我国今后番茄分子育种主要研究方向进行讨论。 分子标记的介绍 分子标记的概念:广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。狭义分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。 在番茄遗传育种研究工作中使用的DNA分子标记主要涉及基于Southern杂交的限制性片段长度多态性标记( RFLP)、基于PCR技术的DNA扩增方法的随机扩增多态性DNA标记( RAPD),简单重复序列标记(SSR)、以及基于PCR与酶切相结合的扩增片段长度多态性标记(AFLP)、切割扩增的多态性序列标记(CAPS)和单核苷酸多态性(SNP) 等。 2.分子标记基本原理 RFLP(限制性片段长度多态性, restriction fragment length polymorphism,简称RFLP)基本原理是:植物基因组DNA经限制性内切酶酶切后,通过电泳将大小不同的酶切片段按照各自的长度分离,通过Southern吸印与标记的探针杂交,放射自显影检测酶切片段的多态性,此方法稳定可靠。 RAPD(随机扩增的DNA多态性，random amplified polymorphic DNA,简称RAPD)是以基因组总DNA为模板,利用随机引物对模板进行PCR扩增得到多态性DNA片段,然后通过电泳检测片段的多态性,以此来诊断生物体内在基因排布与外在性状表现规律的技术。它基于PCR,无需预先知道DNA序列信息。 简单重复序列(simple sequence repeats,简称SSR)又叫微卫DNA( microsatellite DNA)。所谓微卫星是由2~ 6bp的重复单位串联而成,一个微卫星长度一般小于100bp,不同品种或个体核心序列的重复次数不同,但重复序列两端序列多是保守的单拷贝序列,通过PCR扩增其间的核心微卫星DNA序列,利用电泳分析不同基因型个体在每个SSR位点上的多态性。 AFLP (扩增片段长度多态性，amplified fragments length polymorphism,简称AFLP)原理是把限制性酶切片段通过PCR反应进行扩增,再把扩增好的酶切片段通过聚丙烯酰胺凝胶等高分辨率的分析胶电泳,最后检出片段的多态性。
微生物诱变育种的方法 摘要:介绍了几种常用的物理诱变和化学诱变育种方法的原理、特点以及成功案例等,为微生物诱变育种提供了一个总体的方法框架。 关键词:诱变; 微生物育种 微生物与酿造工业、食品工业、生物制品工业等的关系非常密切，其菌株的优良与否直接关系到多种工业产品的好坏，甚至影响人们的日常生活质量，所以选育优质、高产的微生物菌株十分重要。微生物育种的目的就是要把生物合成的代谢途径朝人们所希望的方向加以引导，或者促使细胞内发生基因的重新组合优化遗传性状，人为地使某些代谢产物过量积累，获得所需要的高产、优质和低耗的菌种。作为育种途径之一的诱变育种一直被广泛应用。目前，国内微生物育种界主要采用的仍是常规的物理及化学因子等诱变方法。 1 物理诱变 1.1紫外照射 紫外线照射是常用的物理诱变方法之一，是诱发微生物突变的一种非常有用的工具。DNA和RNA的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰260nm，因此在260nm的紫外辐射是最有效的致死剂。紫外辐射的作用已有多种解释，但比较确定的作用是使DNA分子形成嘧啶二聚体[1]。二聚体的形成会阻碍碱基间正常配对，所以可能导致突变甚至死亡[2]。 马晓燕[3]等以紫外诱变原生质选育法筛选发酵乳清高产酒精菌株马克斯克 鲁维酵母菌株ZR-20，比优化前的酒精产率提高10.5%，较出发菌株提高了68%。顾蕾[4]等通过紫外诱变红酵母ns-1原生质体，获得类胡萝卜素产量明显提高的突变株，其生物量、色素产量分别为6.15g/L、6.41mg/L，分别比原始菌株提高了67.6%、54.1%。 紫外照射诱变操作简单，经济实惠，一般实验室条件都可以达到，且出现正突变的几率较高，酵母菌株的诱变大多采用这种方法。 1.2电离辐射 γ-射线是电离生物学上应用最广泛的电离射线之一，具有很高的能量，能产生电离作用，可直接或间接地改变DNA结构。其直接效应是可以氧化脱氧核糖的碱基，或者脱氧核糖的化学键和糖-磷酸相连接的化学键。其间接效应是能使
收稿日期：2009-02-27 基金项目：国家科技支撑计划（2006BAD01A1204）；黑龙江水产研究所基金科研专项（2008HSYZX-SJ-07）； 农业部鱼类生物育种实验室(2008NYBZS-07). 作者简介：池喜峰（1982-），男，硕士研究生，主要从事鱼类育种研究.通讯作者：石连玉（1961-）,男，研究员，主要从事鱼类遗传育种研究. 鱼类传统育种从1865年孟德尔提出其遗传规 律至今已有143年的历史，传统育种技术在我国创造了举世瞩目的成就，然而随着科技的发展却出现了技术上的滞后，超长的育种年限已经造成育种行业的许多瓶颈问题，然而问题的出现总伴随着该行业相关技术的革新，一门新型学科———动物分子育种技术正在悄然兴起，并展现出极大的活力与应用前景。动物分子育种（Animal molecular breeding ）是依据分子遗传学和分子数量遗传学理论，利用DNA 重组技术，从分子水平上来改良动物品种的新型学 科。狭义的分子育种仅指DNA 改组（DNAshuffling ）[1] ；广义的分子育种则包括DNA 改组、DNA 改良和基因改组新技术等内容[2]。分子育种技术包括以分子 标记为主的基因组育种技术（Genome breeding ）和基 因转移育种技术(Transgenic breeding)，两者具有很强的互补性，分子标记辅助选择技术不能创造变异，也不能在不同种间进行优良基因的传递，但转基因技术却能达到这个目标。两者的结合使得分子育种技术较传统的育种方法更能按照人的意愿快速进行物种改良，最近还开发了通过计算机技术进行分子设计，以实现分子育种的最佳方法。本文就分子育种技术及其在鱼类育种中的应用作以综述。 1基因组育种 人及相关模式动物基因组研究的快速发展使 人们看到了基因组研究在基础和应用研究中的巨 动物分子育种及其在鱼类育种中的应用 池喜峰1,2，贾智英1，李池陶1，石连玉1 （1.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所，黑龙江哈尔滨150070； 2.上海海洋大学水产与生命学院，上海，201306） 摘 要：随着生物技术的迅速发展，动物的育种技术也在更新换代，新型的分子育种正在越来越广泛地被应用 于各种动植物育种中，但在鱼类中起步较晚，然而发展却迅速，如目前已在遗传图谱构建、QTL 定位、分子标记辅助育种等方面广泛应用。本文综述了分子育种的研究内容并结合当前科研动态介绍了其在鱼类育种中的应用现状。 关键词：分子育种；基因组育种；转基因育种；鱼类中图分类号：S963 文献标识吗：A Animal molecular breeding and its application in fish breeding CHI Xi-feng 1,2,JIA Zhi-ying 1,LI Chi-tao 1,SHI Lian-yu 1 (1.Heilongjiang River Fishery Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Harbin 150070,China; 2.College of Fisheries and Life Science,Shanghai Ocean University,Shanghai,201306,China) Abstract:With the rapid development of biotechnology ，animal breeding technology has also been renewed.New types of molecular breeding technology are increasingly used in animal and plant breeding programs.But it's late in the fish,however,showed a rapid development speed.For example,in genetic map construction,QTL localization and molecular marker assisted breeding.This review showed the research contents of molecular breeding and introduced its application based on the current situation in fish.Key words:molecular breeding;genome breeding;transgenic breeding;fish 文章编号：1005-3832（2009）02-0056-06 第22卷第2期2009年6月 Vol.22，No.2Jun.2009 水产学杂志 CHINESE JOURNAL FISHERIES
转谷氨酰胺酶生产菌株的诱变选育方案 学生： 摘要：通过诱变育种选育转谷氨酰胺酶工业生产菌株，使目的菌株产酶量高、酶活高、到达最大产酶量的时间短，生长周期、最适产酶温度等条件尽可能地符合工厂要求。 关键字：筛选；工业菌株；诱变育种 前言： 工业微生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造, 去除不良性质, 增加有益新性状, 以提高产品的产量和质量的一种育种方法。工业微生物的育种技术已从常规的突变和筛选技术发展到基因诱变、基因重组和基因工程等, 育种技术的不断成熟, 大大提高了微生物的育种效果。 微生物发酵要想取得优良成绩, 有赖于优良菌种的利用。从工业发酵的观点来看发酵菌种的优异生产性能等于经选育的、符合经济要求的优良遗传背景加上经人为精心设计的、优化的发酵环境。菌种选育的最终目标, 就是通过人工干预, 使选出的优良菌种在优化环境中尽可能表现出优异性状。菌种分离、筛选、改良是贯彻微生物发酵始终的工作。 一．菌种选育的具体目标 (1) 提高产量。 (2) 提高产物的纯度。减少副产物; 提高有效组分;减少色素等杂质。 (3) 改变菌种性状。改善发酵过程, 包括: 改变和扩大菌种所利用的原料结构; 改善菌种生长速度; 提高斜面孢子化程度; 改善菌丝体形状, 采用菌球菌丝体发酵;少用消泡剂或使菌种耐合成消泡剂; 改善对氧的摄取条件, 降低需氧量及能耗; 耐不良环境: 抗噬菌体的侵染,耐高温、耐酸碱、耐自身所积累的代谢产物; 改善细胞透性, 提高产物的分泌能力等。 (4) 菌种的遗传性状。生产性状稳定。 (5) 改变生物合成途径。以获得新产品。 二．获取优良菌种的有效途径 广义上说, 菌种改良可描述为采用任何科学技术手段( 物理、化学、生物学、工程学方法以及它们的各种组合)处理微生物菌种, 从中分离得到能显示所要求表型的变异菌种。 菌种改良的基本途径: 突变和选择; 基因重组( 遗传重组) 和基因工程( 遗传工程) MTG 生产菌株的诱变育种 诱变的方式包括了各种物理射线、化学诱变剂以及生物方面的噬箘体等等。用得最多的是前两种，也有将几种方式混合使用的。国内的王璋教授还曾借助“神舟”4 号飞船搭载MTG 生产菌种在外太空进行诱变实验，取得不错的效果。
工业微生物遗传育种学原理与应用综述 摘要：本文综述了工业微生物遗传育种的历史地位，介绍了遗传育种的方法和机理，并对其前景进行了展望。 关键词：工业微生物；遗传育种；方法；机理 前言： 工业微生物育种是运用遗传学原理和技术对某种具有特定生产目的的菌株进行改造，去除不良性质，增加有益新性状，以提高产品的产量和质量的一种育种方法，使我们获得所需要的高产、优质和低耗的菌种，其目的是改良菌种的特性，使其符合工业生产的要求。本文主要从工业微生物遗传育种的历史地位、方法与技术、理论机理和发展前景综述了工业微生物育种的研究进展。 1 历史地位 工业微生物遗传育种技术是工业发酵工程的核心技术，在其作用下人们获得了许多的高产优质菌株，为生产实践发展起了强大的推动作用。 2 机理及方法 2.1 自然选育 不经人工处理，利用微生物的自然突变进行菌种选育的过程称为自然选育。这种选育方法简单易行，可以达到纯化菌种，防止菌种退化，稳定生产，提高产量的目的。但是自然选育的效率低，因此经常要与诱变育种交替使用，以提高育种效率。 2.2 诱变育种 微生物的诱变育种，是以人工诱变手段诱变微生物基因突变，改变遗传结构和功能，通过筛选，从多种多样的变异体中筛选出产量高、性状优良的突变株，并且找出发挥这个变株最佳培养基和培养条件，使其在最合适的环境下合成有效产物[2]。诱变育种和其他育种方法相比，具有速度快、收益大、方法简单等优点，是当前菌种选育的一种主要方法。但是诱变育种缺乏定向性，因此诱变突变必须与大规模的筛选工作相配合才能收到良好的效果。2.3 杂交育种 杂交是指在细胞水平上进行的一种遗传重组方式。杂交育种是利用两个或多个遗传性状差异较大的菌株，通过有性杂交、准性杂交、原生质体融合和遗传转化等方式，而导致其菌株间的基因的重组，把亲代的优良性状集中在后代中的一种育种技术。通过杂交育种不仅可克服因长期诱变造成的菌株活力下降，代谢缓慢等缺陷，也可以提高对诱变剂的敏感性，降低对诱变剂的“疲劳”效应。 2.3.1 有性杂交 有性杂交是指不同遗传型的两性细胞间发生的接合和随之进行的染色体重组，进而产生新遗传型后代的一种育种技术。一般方法是把来自不同亲本、不同性别的单倍体细胞通过离心等方式使之密集地接触，就有更多的机会出现种种双倍体的有性杂交后代。 2.3.2 准性杂交 准性杂交是在无性细胞中所有的非减数分裂导致DNA重组的过程，微生物杂交仅转移部分基因，然后形成部分重组子，最终实现染色体交换和基因重组，在原核和真核生物中均
鱼类转基因技术研究进展 高崇 西南大学水产系，重庆荣昌402460 摘要：近年来，随着分子生物学研究的进展，动物转基因技术得到了长足发展，基 因转移的研究为鱼类遗传育种开辟了一条新的途径。本文从转基因鱼的构建机理、方法及各自的优缺点等方面，阐述了鱼类转基因技术的研究进展。 关键词：鱼类；基因转移；研究进展 鱼类是脊椎动物门中种类最多的一个类群，其怀卵量大，体外受精，体外发育，易于操作和观察，易于培育和饲养，是发育生物学研究的良好试验动物。鱼又是人类的重要蛋白质来源，人们一直在寻求和培育生长快、饵料省、抗逆性强的养殖对象，基因工程技术为这一目标开辟了一条新的途径[1]。 近年来，作为分子生物学领域中极具潜力的技术之一，转基因生物技术应用在全球范围内飞速发展起来。传统生物技术是借助自然选择或控制繁殖的方法进行物种内的基因改良，而转基因技术则是一种物种间的基因改良。1984 年中国科学院水产生物所朱作言等将小鼠金属螯合蛋白基因与调控序列和人生长激素基因的DNA 注射到鱼的受精卵核内，培育出生长速度快的转基因鱼，从而证明了外源基因可以在受体鱼内螯合、表达、促生长，并通过性腺传递给子代，建立了世界上首例转基因鱼模型[2]。随后，美国、英国、加拿大等数十个实验室先后展开了鱼类基因转移的研究，并取得了一定成果。转基因鱼的研究成功展示了鱼类基因育种研究的广阔前景，并带来了多方面的潜在价值。 1 转基因鱼研究概况 在一定条件下，借助基因工程技术将外源基因通过生殖细胞或早期胚胎导入动物个体染色体上的过程称为转基因作用(transgenesis) ，所转移的基因即为转移基因(transgene)，而含有转基因的鱼类称作转基因鱼(transgenic fish) [3]。鱼类基因转移的研究大体可以分为以下3个阶段: 1.1 转基因鱼的起步阶段 1984～1990 年，这一阶段的研究主要集中在基因导入技术的完善，鱼类基因及调控元件的克隆及基因和基因产物的检测技术等方面。 1.2 转基因鱼的发展阶段
第一章工业微生物育种诱变剂 1物理诱变剂的总类：物理辐射分为电离辐射和非电离辐射。 包括紫外线、X射线、r射线。快中子。微波，超声波、电磁波、激光射线和宇宙线等。（X 射线、r射线属于电离辐射，紫外线属于非电离辐射） 2物理诱变剂对微生物的影响实质：由高能辐射导致生物系统损伤，继而发生遗传变异的一系列复杂的连锁反应过程。 3辐射作用的时相阶段： 物理阶段——直接作用DNA或作用于水 物理化学阶段——激发和电离DNA分子或激发电离水分子 化学阶段——产生生物自由基 生物学阶段——分子发生变化，变异或死亡 4细菌中紫外线对DNA的影响：促使G:C A:T的转换； DNA链断裂，单链或双链；嘧啶或嘌呤被氧化脱去氨基；碱基分子结构中碳与碳之间的链断裂形成开环现象；辐射击中单个核苷酸后，使碱基或磷酸酯游离出来；交联作用 5辐射引起的生物学效应的影响因素：微生物的遗传背景；微生物的生理状态；可见光；细胞水分；温度；空气或氧气。 6紫外线的诱变机理及原因？ 机理：(1)DNA与蛋白质交联(2)胞嘧啶与尿嘧啶之间的水合作用(3)DNA链断裂，形成嘧啶二聚体 原因：形成嘧啶二聚体 7DNA损伤修复中光修复与暗修复的主要机理？ 光修复：嘧啶二聚体被一种光激活酶结合形成复合物，这种复合物在可见光下由于光激活酶获得光能而发生解离，从而使二聚体重新分解成单体。 暗修复：嘧啶二聚体的5’端限制性内切酶和外切酶的作用下，造成单链断裂，接着在外切核酸酶的作用下，切除嘧啶二聚体。然后再DNA聚合酶Ⅰ、Ⅲ的作用下，并以另一条完整的单链做模板合成正确的碱基对序列，最后由连接酶完成双链结构。 8紫外线有效波长（诱变）范围是：200~300nm 9紫外线的剂量以什么计算？绝对剂量：erg/mm2；相对剂量：照射时间、杀菌率表示 10紫外线诱变的步骤方法（以及应用，包括如何计数、致死率的计算） 步骤：（1）出发菌株的选择将细菌斜面培养至对数期，霉菌或放线菌培养至孢子刚成熟（2）前培养培养基中可添加咖啡碱或异烟肼等抗修复物质。将菌体培养至最佳状态（对数期）。 （3）制备菌悬液离心去除培养基，用生理盐水制备菌悬液，要求菌体浓度108，107， 106 mL-1等 （4）紫外线照射紫外灯预热20min；避免光修复。 （5）后培养将照射完毕的菌悬液加入到适合于正突变体增殖的培养基中，在适宜温度下培养1.5-2h。 （6）稀释涂皿后培养结束后，从中取一定量培养物，经不同稀释，涂皿，并且以未经紫外线照射过的菌悬液做对照皿，培养后，挑取菌落，以待筛选。 11化学诱变剂的概念：一类能够对DNA起作用、引起遗传变异的化学物质。 12以5-BU为例，详述碱基类似物的诱变机理：（见书43页） 答：诱变作用是取代核酸分子中碱基的位置，再通过DNA的复制，引起突变，因此，也叫掺入诱变剂。 1）争产掺入错误复制
!" 分子蒸馏的应用研究进展 陈文伟，陈 钢，高荫榆 （南昌大学食品科学教育部重点实验室，江西南昌!!##$%） 摘 要：阐述了分子蒸馏的基本原理及其区别于普通真空蒸馏的主要特点，并介绍了分子蒸馏在食品、医 药、香料等工业方面的应用研究。 关键词：分子蒸馏；短程；研究应用中图分类号：&’#()*) 文献标识码：+ 文章编号：,##%-.!/"0(##!1#"-##!"-#! 分子蒸馏过程一般可分为以下"步： 21物料在加热面上的液膜形成；31分子在液膜表面上的自由蒸发；41分子从加热面向冷凝面的运动；51分子在冷凝面上的捕获；61馏出物和残留物的收集。! 分子蒸馏的特点 分子蒸馏具有如下特点： 0,1分子蒸馏的操作温度。由分子蒸馏原理可知，混合物的分离是由于不同种类的分子逸出液面后的平均自由程不同的性质来实现的，并不需要沸腾，所以分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操作的。这点与常规蒸馏有本质的区别。 0(1蒸馏压强低。整个物料系统均在真空下，其最低蒸馏压力必须保证低于#*"7892，因此物料不易氧化受损。 从以上两个特点可知，分子蒸馏一般是在远低于常规蒸馏温度的情况下进行操作的。一般常规真空蒸馏或真空精馏由于在沸腾状态下操作，其蒸发温度比分子蒸馏高得多，加之其塔板或填料的阻力，比分子蒸馏大得多，所以其操作温度比分子蒸馏高得多。 0!1受热时间短。由分子蒸馏原理可知，受加热的液面与冷凝面间的距离要求小于轻分子的平均自由程，而由液面逸出的轻分子，几乎未经碰撞就到达冷凝面，所以受热时间很短。另外，混合液体呈薄膜状，使液面与加热面的面积几乎相等，这样物料在蒸馏过程中受热时间就变得更短。对真空蒸馏而言，受热时间为,:，而分子蒸馏仅为十几秒。 0$1分离程度更高。分子蒸馏能分离常规蒸馏 收稿日期：(##!-#(-(#作者简介：陈文伟（,/%.-） ，男，硕士，研究方向为食品资源的开发与利用。分子蒸馏0;<864=82>5?@A?882A?A -D2A:5?@A?882A?
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