损伤修复与诱变育种
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诱变育种菌种选育(selection strain)的目的是改良或改变菌种的特性,使其符合工业生产或科研的要求。
菌种选育过程由三个环节组成:一是使菌种产生变异;二是筛选出变异的菌株;三是使变异菌株的特性得到表达。
根据使菌种产生变异的方式的不同,菌种选育可分为自然选育、诱变育种、杂交育种、基因工程这四种方法。
自然选育、诱变育种是利用基因突变来获得优良菌种,具有改良菌种特性的性质。
杂交育种、基因工程是通过DNA重组来获得优良菌种,具有改变菌种特性的性质。
菌种选育是一门应用科学技术。
是以微生物学、微生物遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程等学科为理论基础。
菌种选育目的,从生产方面来说,为了提高产量,产生新的生物活性物质,改变产品质量和组分,简化工艺,缩短周期,抵抗不良环境,适应新的原材料。
从科研方面来说,是为了提供分子遗传研究材料,研究生物合成调控机理,分析生物合成途径,获得带遗传标记的菌株,了解菌种遗传背景。
诱变育种诱变育种是通过诱变剂处理提高菌种的突变几率,扩大变异幅度,从中选出具有优良特性的变异菌株。
诱变育种和其他育种方法比较,具有速度快、收效大、方法简便等优点,是当前菌种选育的一种重要方法。
在生产中应用得十分普遍。
但是诱发突变缺乏定向性,因此诱发突变必须与大规模的筛选工作相配后才能收到良好的效果。
以下分别叙述诱变育种工作流程和诱变育种工作中的三个重要环节:突变的诱发、突变株的筛选突变基因的表达。
1、诱变育种的工作流程诱变育种的工作流程:①出发菌种(沙土管或冷冻管),②斜面(或肉汤培养24小时),③单孢子悬液(或细菌悬液),④诱变处理(处理前后的孢子液或细菌悬液活菌计数),⑤涂布平板,⑥挑取单菌落传种斜面,⑦摇瓶初筛®挑出高产斜面,⑧留种保藏菌种®传种斜面,⑨摇瓶复筛®挑出高产菌株作稳定性试验和菌种特性考察,⑩放大试验罐中试考察大型投产实验。
整个流程按诱变过程和筛选过程两部分说明如下:(一)诱变过程由出发菌种开始,制出新鲜孢子悬浮液(或细菌悬浮液)作诱变处理,然后以一定稀释度涂布平板,至平板上长出单菌落为止的各步骤为诱变过程。
综合性实验报告胡萝卜肉质根愈伤组织诱导及继代增殖培养一、实验原理及目的(一)实验目的1、通过MS培养基母液的配制和保存,掌握配制于保存培养基母液的基本技能。
2、通过MS固体培养基的配制,掌握培养基的制备基本技能。
3、学会和掌握诱导愈伤组织的基本技术。
4、初步掌握组织培养的无菌操作技术。
5、初步掌握外植体的消毒技术。
6、掌握组培室常用的化学试剂。
7、学会和掌握愈伤组织继代培养的基本操作技术。
(二)实验原理1、配制培养基时,为了使用方便和用量准确,通常采用母液法进行配制,即将所选培养基配方中各试剂的用量,扩大若干倍后再准确称量,分别先配制成一系列母液置于冰箱中保存,使用时按比例吸取母液进行稀释配制即可。
2、在自然情况下,根主要为植物吸收和固定的重要器官,同时,有些植物的根亦具有繁殖的功能。
植物根生长快、代谢能力强、变异小,使得其在研究根的营养吸收、生长和代谢的变化规律、器官分化、形态建成规律等方面具有重大的理论与实践意义。
依据细胞全能性原理,即指任何具有完整细胞核的细胞(动物、植物等),都拥有形成一个完整个体所必需的全部遗传信息(DNA)。
就胡萝卜根来说,其肉质根细胞同样具有形成完整再生植株的能力。
这种由单个根衍生而来并经继代培养而保存的,在遗传上具有一致的根的培养物,称为离体根无性系。
利用这些离体根的无性系可以进行器官再生体系、苗木无性系快速繁殖和其他方面的实验研究。
3、愈伤组织(callus)原指植物体的局部受到创伤刺激后,在伤口表面新生的组织。
它由活的薄壁细胞组成,可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。
在植物体的创伤部分,愈伤组织可帮助伤口愈合;在嫁接中,可促使砧木于接穗愈合,并由新生的维管组织使砧木与接穗沟通。
在植物器官、组织、细胞离体培养时,条件适宜也可以长出愈伤组织。
其发生过程是:外植体的活细胞经诱导,恢复其潜在的全能性,转变为分生细胞,继而其衍生的细胞分化为薄壁细胞组织而形成愈伤组织。
第一章绪论:生物界与非生物界1、生物圈(biosphere)2、熵(entropy)3、耗散结构(dissipative structure4、应激性(irritability)5、适应:包含有两方面的涵义6、稳态( homeostasis):7、生物多层次结构8、五界系统9、双名法( binomial nomendature )第二章生命的化学基础1、同位素示踪2、必需元素(essential element)3、生物大分子( macromolecule )4、多聚体( polymer )5、糖类6、非必需氨基酸7、必需氮基酸8、蜡( wax)9、固醇( steroid)10、氨墓酸( amino acid )11、肽键(peptide bond)12、肽( peptide) 和多肽( polypeptide )13、蛋白质的一级结构14、蛋白质的二级结构15、蛋白质的三级结构16、蛋白质的四级结构17、蛋白质的变构作用(allostericeffect)18、蛋白质的变性(denaturation)19、核昔酸20、ATP。
第三章:细胞结构与细胞通讯1、细胞学说2、细胞质( cytplasm )3、生物膜( biomembrane )4、核膜( nuclear envelope )5、核纤层( nuclear lamina )6、染色质( chromatin )7、常染色质( euchromatin )8、异染色质( heterochromatin )9、染色体( chromosome )10、组蛋白( histone )12、高尔基复合体( Golgi complex )13、质体( plastid )14、液泡15、细胞连接( cell junctions )16、细胞通讯第四章:细胞代谢1、代谢( metabolism )2、势能( potential energy)3、热力学(thermogynamics)4、自由能(free energy)5、活化能(activation energy) 。
交流】抛砖引玉--谈谈微生物诱变育种由于微生物自身的自然诱变几率非常低,所以我们在工业微生物育种时,会采用一些人工的诱变剂,物理类的象紫外线,X射线,快中子,微波,超声波,电磁波,激光射线和宇宙线等,其中对微生物诱变效果较好的,应用较广的是紫外线,X射线,快中子。
近年来,诱变育种仍备受育种工作者的欢迎,而且还开发了一些新型诱变剂,用于工业微生物育种。
象微波,红外射线,激光,高能电子流,离子注入。
其中离子注入法做为一种新的生物诱变技术已经引起国内外学者的极大关注。
离子注入是20世纪80年代兴起的一种材料表面处理的高新技术,主要用于金属材料表面的改性。
1986年在中国科学院等离子体物理研究所被用于农作物育种,之后又被用于工业微生物的诱变育种,成果显著。
附上文章一篇---离子束应用于生物品种改良的研究进展..CAJ离子束应用于生物品种改良的研究进展..CAJ (210.15k)这一段时间我正在思考这个问题,在这方面非常愿意和战友们讨论。
请教popstar 战友,有无近10年的关于诱变育种的国外文献。
谢谢国内有关微生物诱变方法的文献非常多。
大体包括:物理诱变剂方面:紫外线,X射线、γ射线、中子、β粒子、α粒子,微波、红外射线、激光、高能电子流、离子注入等;化学诱变剂方面:碱基类似物、烷化剂、脱氨剂、移码诱变剂、羟化剂、金属盐类等。
生物诱变剂方面(其实这就是基因工程育种,在这里姑且叫作生物诱变剂):噬菌体和基因诱变剂。
正如你所说国内关于诱变的文章很多,很可惜我现在还没有精力收集国外的文章,国内的文献已经足够我参考了,要是太分心大老板会有想法的,毕竟工厂还是讲效益的地方。
还是那句话“抛砖引玉”。
希望我这张帖子能够吸引更多的同行进来参加讨论,能分享到更多的好见解,微生物版更要越做越好。
现有的关于菌株诱变方法的文章,可以说都是报道了一个操作方法,实验结果中都会说产量提高了多少多少,而无机理的深入探讨。
这样的实验没有一点重复性,也许这种文章每天都可以编一篇,这样的文章有参考价值?!你说的很有道理,不排除有的文章一天可以编一篇,但你也不能完全否认国内文章的质量,毕竟不是每个人的文章都是编的;毕竟有的厂筛到了好的菌种,真的赚钱了。