水稻诱变育种研究进展

诱变育种是一种高效的育种技术,可为水稻新品种选育提供帮助。对水稻诱变育种进行系统性论述,概述了化学诱变、物理诱变、太空诱变、多倍体诱变、诱变剂组合诱导随机突变在水稻育种中的应用,汇总了诱变株的筛选鉴定方法,分析了诱变育种的优缺点,对今后的水稻诱变育种工作进行了展望。

我国水稻辐射诱变育种研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是主要粮食作物之一,其品种改良对我国农业可持续发展和粮食安全至关重要。辐射诱变技术为改良高产、优质、抗逆的水稻品种提供了有效途径,为种业自主创新作出了重要贡献。本文综述了近二十余年来水稻辐射诱变各类辐射源的应用,选育方法体系,辐射诱发突变的分子机理,水稻产量、抗性、品质等各类表型及相关基因突变体和获得的新品种等领域所取得的研究进展,并对未来使用辐射诱变技术为我国培育产量更高、适应性更强、品质更优的水稻新品种与创制更多用于基因功能研究的新种质等应用前景进行了展望。

基于水解酶系均衡的米曲霉菌种复壮选育和诱变育种研究

针对米曲霉菌种在工业酿造过程中出现自发突变导致菌种衰退的问题,本研究以生产用米曲霉菌种X3042和JN1为研究对象,通过分纯单菌落并经固态发酵后测定其水解酶系活力的方法,复壮选育获得菌株X3042-4和JN1-3。酶活测定结果显示,X3042-4的蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶和脂肪酶活力较初始菌株X3032分别增加了22.37%、10.91%、15.23%和27.71%,而JN1-3与初始菌株JN1相比分别增加了10.71%、2.88%、7.81%和7.17%。针对复壮菌株的淀粉酶活力偏低问题,紫外诱变选育出菌株JN1-3-4,其淀粉酶活力是初始菌株JN1-3的2.69倍,并且蛋白酶、纤维素和脂肪酶活力也有不同程度的增加。本研究为工厂用发酵菌种的复壮选育和诱变育种提供了技术参考。

辐射诱变育种技术概述

辐射诱变技术在种质创新、新品种培育方面具有独特优势。为加强人们对辐射诱变技术体系的了解,从辐射诱变源、诱变方式、诱变剂量、诱变材料及突变体筛选等方面对辐射诱变技术进行综述。不同诱变源的射线类别、射线穿透能力、电量、质量及辐射环境等条件各有差异,适宜诱变处理的材料也有所不同,只有结合相关因素,采用合适的突变体筛选方法才能达到理想的种质创新目的,为辐射诱变育种实践提供参考。

异养小球藻ARTP诱变育种试验研究

对异养小球藻进行常压室温等离子体(Atmospheric and Room Temperature Plasma,ARTP)诱变确定最佳诱变条件,在最佳诱变条件下筛选突变株,并开展突变株的摇瓶培养再验证试验、遗传稳定性试验、50 L发酵罐试验。结果表明,异养小球藻的最佳致死时间为50 s;得到6株突变株,且其细胞数多于出发菌株、质量浓度明显高于出发菌株;突变性能可以稳定遗传,突变株可提前24 h到达发酵终点,发酵液中油脂产量高于出发菌株。

常压室温等离子体技术在微生物诱变育种中的研究进展

主要阐述常压室温等离子体诱变(ARTP)技术的概念、诱变机理和影响诱变效果的因素,以微生物和食用菌诱变育种为主要内容,重点介绍ARTP诱变技术在细菌、放线菌和酵母等微生物菌种改良和提升生物合成能力方面的应用,以及在食用菌新品种选育等研究中的应用,分析ARTP诱变技术在微生物和食用菌育种研究中具有的优势以及面临的挑战,并说明今后研究重点是通过提高快速筛选目标菌株的技术水平,结合高通量测序、转录组和蛋白质组等多组学技术,深入探究经ARTP诱变后微生物和食用菌的遗传规律和调控生物活性物质合成的机制,以期通过新技术的建立和应用,为食用菌和微生物育种研究提供新思路,进而推动微生物和食用菌的种质创新及产业可持续发展。

高产β-葡聚糖酶木霉菌诱变育种及对黄瓜枯萎病的生防效果

为提高木霉菌株的生防潜力,采用紫外线诱变与亚硝基胍处理相结合的方法,对哈茨木霉菌Th-30进行复合诱变育种,测定突变木霉菌株的β-葡聚糖酶活性及生长特性,并评价其β-葡聚糖酶诱导发酵液对盆栽和大田黄瓜枯萎病的防治效果。研究结果显示,6株突变木霉菌株产β-葡聚糖酶能力显著高于亲本菌株,其中突变菌株NU-2产β-葡聚糖酶活性较亲本菌株Th-30显著提高106.36%,且高产酶能力具有遗传稳定性。突变木霉菌株UN-2β-葡聚糖酶诱导发酵液和β-葡聚糖酶粗酶液对黄瓜枯萎病的室内盆栽防治效果分别为65.29%和63.77%,黄瓜幼苗鲜质量的增重率分别为和30.30%和22.73%。2023年UN-2β-葡聚糖酶诱导发酵液对不同生育期黄瓜枯萎病的田间防治效果分别为68.47%、71.63%、70.79%和68.65%。综上所述,与亲本菌株Th-30相比,突变木霉菌株UN-2产β-葡聚糖酶活性显著提高,其β-葡聚糖酶诱导发酵液对黄瓜枯萎病具有良好的生防效果,并对黄瓜幼苗具有明显促生作用。

大豆诱变育种技术的研究进展

随着经济的发展,人们对大豆需求量及品质要求越来越高,培育高产量、多抗性、优质大豆品种迫在眉睫。然而受生态条件的限制,优质大豆种质资源材料匮乏,遗传背景狭窄,而且大豆自然变异过程繁琐且漫长,仅依靠大豆自发突变获得优质遗传材料十分困难,因此利用诱变技术创制优质、高产、多抗新种质是发展大豆产业的有效手段之一。诱变育种技术与常规育种相比,更有利于提高基因变异频率,扩大育种选择范围,高通量筛选有益突变,促进优良性状重组等,能够在短时间内获得性状丰富的突变体,解决种质资源遗传基础狭窄的瓶颈问题,广泛应用于优良性状的大豆新品种选育。本文概述了化学诱变、物理诱变的原理、种类及特点,总结归纳了国内外大豆种质创新中常用的诱变方法和技术优势,展望未来大豆诱变育种技术的应用前景,为大豆育种实践提供参考与启发。

高产抗菌脂肽Fengycin芽孢杆菌的诱变育种和发酵条件优化

为了提高Fengycin产量,以芽孢杆菌YA-215为出发菌,通过复合诱变(紫外诱变、ARTP-LiCl诱变)育种来获取高产Fengycin突变体。通过单因素实验和响应面试验等确定最佳发酵工艺优化。结果表明,复合诱变选育获得一株高产Fengycin突变株UA397,全基因组测序结合16S进化样本分析显示为暹罗芽孢杆菌。其最佳发酵工艺条件为:蔗糖25 g/L、蛋白胨30 g/L、发酵温度37.7℃、发酵时间37.8 h、接种量5.01%。在此发酵条件下,暹罗芽孢杆菌UA-397的Fengycin产量为517.09 mg/L,是野生型在未进行发酵条件优化时Fengycin产量113.02 mg/L的4.575倍。研究结果为抗菌脂肽Fengycin应用于食品、医药和生物防治等领域奠定了产量基础。

组学技术在重离子辐射微生物诱变育种中的应用

重离子辐射诱变具有诱变率高、诱变谱宽、突变体易稳定等优势,在微生物育种实践中已得到广泛应用。随着测序技术的发展,对重离子辐射诱变效应的研究可以实现较为全面地了解突变体在基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等多个层面的生物学信息。本文综述了利用重离子辐射诱变技术进行微生物育种的研究进展,以及联合高通量测序技术探究重离子诱变产生的生物学效应机理。在此基础上,进一步探讨利用组学方法研究重离子诱变微生物的新思路,旨为重离子诱变微生物育种技术提供参考和建议。

兰花诱变育种研究进展

诱变育种是一种快速有效的育种方法,对观赏植物品种改良具有特别重要的意义。兰花具有很高的观赏价值、药用价值、食用价值和/或文化价值,市场前景广阔。已有研究表明,诱变可以引起兰花株型、叶部性状、花朵数、花朵大小、花型、花色、开花期、观赏期、抗虫性、抗病性、抗逆性等性状的改变,迄今至少已获得930个突变体和16个新品种。本文对兰花诱变育种研究进行综述,旨在明确兰花诱变育种现状和影响兰花诱变育种效果的因素,总结兰花诱变机理,找出进一步提高兰花诱变育种效率和效果的方法,为更好地利用诱变育种技术培育兰花新品种,深入阐明兰花诱变机理提供参考。

基于LabVIEW诱变育种仪的设计

传统常压室温等离子体诱变育种仪的操作方式多为手动控制,自动化程度低而且操作繁琐,该文将先进的测控理论技术应用于常压室温等离子体诱变育种仪设计过程中,研发一种基于工业控制计算机以及LabVIEW虚拟仪器技术的常压室温等离子体诱变育种仪,将实现射流源的稳定放电,实时监测显示常压室温等离子体射流源放电过程中的电压和电流波形,并对所采集的电信号进行分析处理,同时通过步进电机实现对射流源及载物台精确运动控制。

豇豆EMS诱变育种技术要点

甲基磺酸乙酯(EMS)能够诱导植物性状发生改变。本文对豇豆EMS诱变育种过程中的诱导处理、播种育苗、整地移栽、田间管理、采收与留种、数据调查、特异株选择及后续筛选等环节进行了介绍,以期对豇豆育种工作起到一定指导作用。

火焰原子吸收光谱法测定太空诱变育种黄芩中微量元素

太空育种,即空间诱变育种,是利用太空技术,通过卫星、飞船等航天器将植物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到宇宙空间,利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用,使生物基因发生变异,再返回地面进行选育,培育新品种、新材料的作物育种新技术。

梅州柚航天诱变育种理论与技术研究

梅州柚是广东省梅州市特产、中国国家地理标志产品。近几年,受广西柚、福建柚、海南柚、泰国柚的冲击,梅州柚急需培育新的品种,在成熟期、产量、口感等方面取得突破性进展,以提高梅州柚品种的竞争力及梅州柚产业的经济效益。航天诱变育种具有变异种类多、变异幅度大、变异频率高、致死率低等特点,并且变异稳定、可遗传。利用航天诱变育种技术,可以在短时间内创造出优质梅州柚种质资源,是梅州柚新品种选育的有效途径。

我国航天诱变育种的现状及其在蔬菜育种上的应用

航天诱变育种也称空间诱变育种或太空育种，是利用返回式卫星或高空气球将农作物种子、组织、器官、或生命个体搭载到宇宙空间，在微重力、高真空、强辐射和交变磁场等太空综合因子作用下，使作物的染色体发生畸变，DNA内部发生重组导致生物产生遗传性变异，返回地面后结合常规育种利用有益变异，选育新种质、新材料、培育新品种的农作物育种技术。

天地结合开展我国空间诱变育种研究

本文着重介绍了自 1 987年以来 ,我国空间科学家和农业生物学专家 9次利用返回式卫星、2次利用神舟号飞船和 4次利用高空气球搭载了 70多种植物近 5 0kg的种子 ,涉及粮、棉、油、蔬菜、瓜果、牧草和花卉等植物。经国内 2 2个省、市、自治区 70多个研究单位多年的地面选育 ,已培育出一批具有高产、优质、抗病经审定的新品种 1 9个 ,其中水稻新品种 5个、小麦 2个、棉花 2个、青椒 1个、番茄 1个、芝麻 1个、西瓜 3个、莲子 3个、灵芝 1个 ;另外还选育出新品系 5 0多个 ,还有一大批种质资源。在航天育种机理方面也做了不少研究工作 ,航天诱变的生物学效应 ,在细胞和分子水平上研究了航天新品种的遗传物质变异 ,地面模拟试验进行了许多研究 ,均取得了一定的进展。在全国许多省市建立了航天育种示范基地 ,累计示范推广航天新品种 (系 )面积 2 70 0 0 0hm2 ,取得了很好的科技成果和社会经济效益。我国空间诱变育种的研究工作走在世界的前列。本文还介绍了我国前 3代返回式卫星在空间科学方向所做的成果及贡献。列出前 3代返回式卫星与空间诱变育种研究相关的基本参数。报道了返回式卫星回收舱的空间环境的数据。我们还对今后空间诱变育种提出了展望。

核技术在观赏植物诱变育种上的应用

本文介绍了对观赏植物核技术诱变育种状况 ,包括诱变的手段、种类、处理材料及辐照剂量和辐照机理进行了总结分析 ,并指出了观赏植物核技术诱变育种存在问题及发展方向。

中国农作物航空航天诱变育种的进展及其前景

１９８７ 年以来，中国先后将３００ 多个品种５０ 多种农作物种子，搭载返回卫星和高空气球。选育出的品（系）种主要有：丰产、抗病、优质的水稻新品系，能恢复籼稻不孕系的粳稻恢复系材料，果大５００ ｇ 以上的青椒新品，抗病、优质的番茄新品系，大荚型油菜新类型，果大一倍的白莲种子和百合鳞。空间特殊条件能够引起植物种子后代众多的变异，是农作物诱变育种的一个新的途径。

电子束在花卉诱变育种上的应用

用电子束辐射对菊花组培苗、唐菖蒲及百合种球进行诱变育种研究 ,旨在探索新的高效诱变育种途径。