微生物育种――诱变育种

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇微生物育种――诱变育种范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要 分析了近几年国内外对微生物诱变育种领域的研究新进展，对生物学效应及诱变微生物机理进行总结。从物理诱变、化学诱变方面的诱变效应和作用机制及育种在酶制剂、抗生素、氨基酸、维生素及杀虫剂等高产菌种选育中的应用；对该技术与空间技术的结合在微生物菌种选育中的应用前景进行了分析。

关键词 诱变 微生物育种 展望

诱变育种是通过诱变剂的处理提高菌种突变的几率，从中筛选出具有优良特性的变异菌株，也是通过诱发基因突变为手段的微生物育种技术。1927年发现X射线具有增加突变率的效应；1944年发现氮芥子气的诱变效应；其后，人们陆续发现了许多物理的和化学诱变因素。诱变育种其操作简便，突变率高，突变谱也广，不仅提高产量，改进质量还可以扩大产品的品种和简化工艺条件，随着新的诱变因子不断发现和筛选体系进一步的完善，微生物的诱变育种有了发展。

一、诱变方法

（一）物理诱变

1、紫外照射：是诱发微生物突变的常用的非常有用的物理诱变方法之一，紫外辐射的作用有许多解释，比较确定的作用是能够使DNA 分子形成嘧啶二聚体，阻碍碱基也碱基之间正常配对。

2、电离辐射：是电离生物学上有高能量的产生电离作用，应用最广泛的电离射线之一，可直接或间接的变化DNA 结构。直接效应可以氧化脱氧核糖的碱基，间接效应是使水或有机分子产生自由基。

3、激光：是一种光量子流，能量密度高、靶点小而且单色性与方向性都好的光微粒。这种辐射通过产生光、热等效应的综合应用，直接、间接影响有机体，从而引起细胞染色体畸变效应和酶的激活与钝化。

4、 微波：是一种有较强生物效应的低能电磁辐射，对生物体有热效应或非热效应。热效应指它能引起生物体局部温度上升，非热效应是在其作用下，生物体产生非温度关系的各种反应。所以，微波也被用作多个领域的诱变育种。

（二）化学诱变

1、烷化剂：诱发突变中一类相当有效的化学诱变剂，引起DNA 复制碱基配对的转换而遗传变异。常用的烷化剂都有甲基磺酸乙酯、亚硝基胍或硫酸二乙酯等。甲基磺酸乙酯是最为常用的烷化剂，诱变率也很高。其诱导的突变株绝大多数是点突变，具有强烈致癌性和挥发性。王璋等人的研究得到的一株转谷氨酰胺酶活比得以提高。

2、碱基类似物：是化学结构与核酸的碱基成分类似的一种化合物。它的分子结构和天然碱基相似，可以掺入到DNA 分子中从而导致DNA 复制时产生的错配，mRNA 转录紊乱和功能蛋白重组及表型改变。

3、 其他：亚硝酸能使核酸等中的嘌呤和嘧啶的氨基转变为羟基，叠氮化钠是有诱变作用的无机盐，还有一些无机类化合物及中草药的影响。

二、诱变剂

对诱变剂的选择要注意诱变剂的专一性与适当的方式。诱变作用不仅仅决定于诱变剂，还和出发菌株的遗传背景有一定的关联。对于遗传上不稳定的菌株一般采用温和的诱变剂，相反的对于稳定的就用强烈的、不常用的或诱变谱广的诱变剂处理。远紫外是所有诱变剂中最合适的。诱变剂的剂量在用于筛选的存活群体中所得到最高比例所需要的突变体。用高单位突变本身测定最适剂量有时不可能实现，不同菌株不同方法采用诱变剂的剂量都有可能改变。

三、展望未来

诱变育种这种传统育种方式虽有弊端但具有菌种遗传稳定性好、简便且易行又安全等优点，随着新诱变源的出现，原生质体的诱变技术应用也会有更新的进展。离子束是一种新的诱变源，其特有的作用机理使得离子束诱变有诱变谱广、变异幅度大等优点，它的应用也取得很多重要成果。

四、结语

诱变育种是微生物育种中一类经典且基础技术，了解了其基本原理和重要环节对以后开展有关工作十分必要。高产突变株的选育和抗药性突变株、营养缺陷突变株的选育可领会诱变育种的实质与方法。诱变育种存在一定的盲目性与随机性，且在实际应用中，研究者也要根据出发菌株和实验室条件等情况来筛选合适的诱变方法。实验室将物理和化学因子结合在一起对多种酵母菌株进行诱变，得到了理想菌株。另外，我们正在尝试反复多次采用几种诱变因子一起进行诱变，以得更理想的菌株。

（作者简介：刘倩雯，女，1990.3-，籍贯：辽宁东港，单位：沈阳师范大学化生学院，学位：本科，专业：生物技术）

参考文献：

[1]Madigan，M.T（美），MartinkoJ.M（美），Parker，J.（美）.微生物生物学[M].北京：科学出社，2001：390.

[2]陈义光，李铭刚，徐丽华等.新型物理诱变方法及其在微生物诱变育种中的应用进展[J].长江大学学报，2005，2（5）：46- 48

[3]李万云，李韬.激光诱变育种技术的研究与开发应用前景.新疆农业科学，2006，43：57-60.

[4]王璋，王灼维，莫湘筠.微生物转谷氨酰胺酶的生产菌种诱变和发酵生产分析[J].生物加工过程，2003，1（1）：52-59.

[5]程世清.产色素菌T17239的诱变育种试验[J].微生物学通报，2001，28（1）：64-67.

[6]施巧琴，吴松刚.工业微生物育种学（2 版）[M].北京：科学出版社，2003：1- 4，76-78.