1 湖南农业大学食品科学技术学院, 长沙 410125
2 湖南省农业科学院, 湖南省核农学与航天育种研究所, 长沙 410125
本试验利用电子束及γ射线两种射线对渐狭蜡蚧菌(Lecanicillium attenuatum)3166进行诱变处理, 研究适于渐狭蜡蚧菌诱变选育的吸收剂量以及诱变菌株生物学特性。结果表明: 电子束及γ射线诱变渐狭蜡蚧菌的最适剂量均为200 Gy, 渐狭蜡蚧菌的电子束辐射敏感性D10值为191 Gy、γ射线D10值为366 Gy; 以产孢速率为指标筛选获得突变菌株8株, 其中5株的菌丝生长及产孢速率较出发菌株显著提高, 均为电子束诱变所得, 产孢速率分别较出发菌株提高了30.45%、31.55%、23.66%、64.83%、68.77%; 诱变菌株的胞外几丁质酶比活在培养5 d时达到峰值, 诱变株Ⅱ111、Ⅱ164、Ⅱ181的几丁质酶比活分别较出发菌株显著提高29.29%、54.45%、19.18%, 其中Ⅱ164酶比活可达1 707.41 U/mg prot; 胞外蛋白酶比活在培养7 d时达到峰值, Ⅱ111、Ⅱ164、Ⅱ181的蛋白酶比活分别较出发菌株显著提高17.98%、13.17%、16.50%, 其中Ⅱ111酶比活达到30.71 U/mg prot, 且渐狭蜡蚧菌诱变株生长速率与胞外酶比活有强相关性。本研究为渐狭蜡蚧菌后续的害虫防治及开发利用提供了理论基础。
渐狭蜡蚧菌 辐射诱变 突变菌株 生物学特性 胞外酶比活 Lecanicillium attenuatum radiation mutagenesis mutagenized strain biological property extracellular enzyme specific activity
1 湖南农业大学食品科学技术学院 长沙 410125
2 湖南省农业科学院湖南省核农学与航天育种研究所 长沙 410125
采用60Co-γ射线和电子束辐射诱变贝莱斯芽孢杆菌选育遗传稳定的突变菌株，用平板对峙法及四点法对突变菌株进行初筛和复筛，研究其对辣椒炭疽病菌的抑菌效果。结果表明：菌悬液经60Co-γ射线辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为2 366 Gy，在100~2 000 Gy诱变剂量范围内芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高。在2 000 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌的致死率为81.8%，并筛选出5株（B004、B112、B114、B117、B118）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的51.2%分别提高到57.5%、58.0%、57.0%、57.7%和59.9%；贝莱斯芽孢杆菌菌悬液经电子束（10 MeV）辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为499 Gy，在100~600 Gy诱变剂量范围内，芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高，在400 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌致死率为91.8%，筛选出2株（D115和D243）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的55.2%分别提高到58.4%和58.1%；B004、B112、B117、B118贝莱斯芽孢杆菌诱变菌株对辣椒炭疽病菌抑菌效果在6代内遗传稳定。研究结果表明：γ射线和电子束辐照在贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种中具有潜在的应用价值，本研究可为贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种提供基础，为辣椒炭疽病病害的生物防治提供理论参考。
贝莱斯芽孢杆菌 辣椒炭疽病菌 60Co-γ射线辐射诱变 电子束辐射诱变 抑菌 Bacillus velezensis Colletotrichum gloeosporioides 60Co-γ ray radiation mutagenesis electron beam radiation mutagenesis Bacteriostasis 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(3): 030401
1 山西农业大学农学院， 太谷 030801
2 山西农业科学院小麦研究所，临汾 041000
本文利用大豆滞绿突变体Z-94320经60Co-γ射线诱变的突变体后代M5、M6代为材料，进行两年的田间性状观察记录统计，用相关性分析、主成分分析、聚类分析对其17个主要表型性状统计分析。结果表明：诱变后代产生了丰富的变异，出现了多种种皮色和子叶色，产生了非滞绿性状，形成了各种生育周期，且分离出晚熟性状。通过相关性分析发现，单株粒重与株重、茎粗、主茎荚数、分枝荚数、一粒荚数、二粒荚数、三粒荚数、瘪粒荚数、虫食数呈极显著正相关，这些性状可以对产量进行预测；主成分分析在M5代提取出“产量因子”、“株型因子”、“粒荚因子”、“茎荚因子”四个主成分，对农艺性状累计贡献率达到70.50%，M6代提取出“产量因子”、“虫害因子”、“株型因子”、“茎杆因子”四个主成分，对农艺性状累计贡献率达到71.54%；聚类分析将M5、M6代材料分别划分为6类，发现同代中各类群农艺性状情况大致相似，但是各农艺性状在两代之间的变化明显，在株重、结荚高度、单株粒重等方面M6代显著高于M5代，并筛选出两株高产品系和一株特色滞绿品系。本研究逐步完善了对滞绿大豆突变体库的构建，为滞绿大豆诱变后代的遗传多样性研究提供了基础的数据分析。
大豆 辐射诱变 滞绿突变体 农艺性状 生育期 变异分析 soybean radiation mutagenesis stay-green mutants phenotypic character development stage variation analysis
小麦遗传基础日趋狭窄成为小麦遗传改良的瓶颈。甲基磺酸乙酯(EMS)是一种高效稳定的烷化类诱变剂, 能诱发产生高密度系列等位基因点突变, 可在创造作物新品种、新种质、遗传材料以及解决育种工作中某些特殊问题等方面取得突破。本文从EMS诱变的原理和特点着手, 简述了小麦EMS诱变及突变体鉴选方法, 绘制了EMS诱变研究备选方案图, 为小麦科研工作者提供研究思路和参考依据。同时对EMS诱变技术在抗病基因克隆、品质性状改良、叶片持绿机制研究、农艺性状解析、突变体库构建等方面的研究进展进行了前沿报道, 分析了EMS诱变在小麦研究中存在的问题及应对方法, 并在此基础上对EMS诱变技术在小麦上的发展前景进行展望。这对于丰富小麦遗传资源、加快育种进程和开展基因功能研究具有重要意义。
小麦 甲基磺酸乙酯 化学诱变 突变体 wheat ethyl methyl sulfonate chemical mutagenesis mutant
1 广西科学院生物物理实验室, 广西 南宁 530007
2 广西师范大学物理科学与技术学院, 广西 桂林 541004
建立了一种利用显微拉曼光谱原位定量技术筛选平板培养基上类胡萝卜素高产突变株的方法。为了消除培养基背景信号对定量结果的影响，采用矢量校正算法对光谱数据进行预处理，得到了不含培养基干扰的菌落净信号。比较了不同光谱收集方式对光谱重现性的影响，发现扫描方式较定点检测能获得重现性更好的菌落净信号。利用共焦显微拉曼光谱分析了平板培养基上红酵母菌落中的类胡萝卜素，并用光镊拉曼光谱法进行验证，两种方法所得类胡萝卜素1512 cm-1拉曼峰值呈现良好的线性关系，说明了共焦显微拉曼光谱定量检测平板培养基上菌落内类胡萝卜素的可行性。用该方法对红酵母诱变菌进行筛选，筛选出两株类胡萝卜素高产菌株。研究结果表明该菌种筛选方法比传统方法更客观、高效。
光谱学 原位定量检测 拉曼光谱 诱变 类胡萝卜素 红酵母
四川省农业科学院蚕业研究所, 四川 南充 637000
以苍溪49×6031人工杂交桑种子为材料, 采用秋水仙碱和60Co-γ射线复合诱变, 从诱变群体中选择出优良单株培育成优质、高产桑树新品种川桑7431, 新品种经四川省桑品种区域性鉴定和农村生产试验表明: 新品种川桑7431具有生长势旺、叶片大而厚、节间密、高产、优质、遗传性状稳定等特点。全年平均产叶量33034.25 kg/hm2, 比对照湖桑32号增产20.26%。用该品种桑叶养蚕的试验成绩为: 万蚕收茧量19.56 kg, 万蚕茧层量4.61 kg, 5龄50 kg桑产茧量3.75 kg, 分别比对照湖桑32号提高10.37%、10.43%、8.32%。秋叶硬化迟。新品种适合在四川省的平坝、丘陵、特别是容易发生干旱的蚕区栽植。
桑树品种 化学诱导 辐射诱变 川桑7431 mulberry variety chemical induction radiation mutagenesis chuan sang7431
福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室, 福建 福州 350002
将高毒性的Cr(VI)还原成低毒的Cr(III), 是处理含Cr(VI)废水常用的方法之一。以高效还原Cr(VI)的苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis, 简称Bt)407为研究对象, 将转座子随机突变载体pIC333转化Bt 407, 构建容量为1 500株的随机突变体库, 从中筛选出Cr(VI)还原能力极显著差异(P< 0.01)的突变株14株。通过扩增并测定转座子插入位点的侧翼序列, 确定Bt 407-Cr244突变株的转座子插入位点为细胞色素氧化酶亚单位Ⅰ。Bt 407及其14株突变株的生长曲线十分相近, 表明突变株Cr(VI)还原能力发生改变不是由菌株繁殖能力提高引起的。在培养24 h后, Bt 407-Cr149和Bt 407-Cr285培养液中的总络浓度比Bt 407极显著降低(P<0.01), 说明这2株突变株在解毒Cr(VI)过程中除了还原作用, 可能还具有生物吸附, 而其余12株突变子主要通过还原Cr(VI)起作用。
转座子突变 苏云金芽胞杆菌 Cr(VI) Cr(VI) transposon mutagenesis Bacillus thuringiensis
针对植物航天育种变异大的特点， 利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合二阶导数谱对第4代航天育种白芷与地面组白芷从整体上对主要组分进行测定和对比分析。 结果表明： 太空白芷主要活性成分香豆素类组分(1 741 cm-1)含量增加， 蛋白质(1 459， 1 419 cm-1)和脂肪(930 cm-1)组分含量略有增加； 而淀粉、 膳食纤维(1 152， 1 105， 1 080， 1 050 cm-1)的含量大幅度降低。 二阶导数谱中峰强差异更明显， 1 279 cm-1处揭示出太空白芷含有胺类组分。 航天育种有利于选育出变异幅度大的特异质白芷新品种。
航天育种 白芷 Space mutagenesis Angelica dahurica FTIR FTIR
1 湖南省土壤肥料研究所, 湖南 长沙410125
2 湖南农业大学园艺学院, 湖南 长沙410128
3 西北大学生命科学院, 陕西 西安710069
4 湖南省农业科学院, 湖南 长沙410125
以拉曼被孢霉(Mortierella ramanniana)为出发菌株M5, 通过原生质体制备, 经亚硝酸和激光等进行复合诱变; 进行初筛, 经摇瓶发酵法复筛, 并测定其相关性能指标,获得一生产性能比出发菌株显著提高的突变株MF10; 其干菌体收率为46.8 g/L、油脂产率达34.6 g/L、γ-亚麻酸的产率达12.5 g/L, 分别是出发菌株的1.73倍、2.02倍和2.6倍。通过基因传代实验, 说明突变株的基因可稳定遗传。
拉曼被孢霉 复合诱变 激光 亚硝酸 γ-亚麻酸 Mortierella ramanniana compound mutagenesis laser HNO2 γ-linolenic acid
1 安徽省微生物防治重点实验室, 安徽 合肥230036
2 徐州工程学院食品生物工程学院, 江苏 徐州221008
以一株绿色产色链霉菌xztc06菌株为出发菌株, 依次通过软X射线、低能离子束诱变、紫外线照射和微波诱变手段对菌株进行复合诱变, 得到一株对产气荚膜梭状芽胞杆菌具有较强抑制活性的菌株W26菌株, 且该菌株的遗传特性稳定。对菌株进行抑菌试验发现, 该菌株液体深层发酵菌丝体的丙酮提取物的抑菌活性与出发菌株相比提高了101.42%。
绿色产色链霉菌 复合诱变 抑菌活性 Streptomyces viridochromogenes compound mutagenesis antibacterial activity
