菌种诱变方法归纳

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l 物理诱变
物理诱变有紫外线、激光、微波、X射线、gama射线、alpha射线、beita射线和快中子等, 其
中对微生物诱变效果较好、应用较广泛的有紫外线、微波、x射线和gama射线。

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紫外线
紫外诱变技术是诱变优良菌株的常规育种方法由于其设备简单, 诱变效率高, 操作安全简便等特点而被广泛应用。D N A 和RN A 的嘌呤和嘧啶有很强的紫外光吸收最的吸收峰在260 nm紫外辐射能作用于D N A , 因此在260 nm的紫外辐射是最有效的致死剂紫外线被吸收后引起突变的原因,嘧啶二聚体是其主要机理，紫外诱变在核酸中往往造成比较单一的损害, 所以在DN A的损伤与修复研究中也有一定的意义。另外许多生物存在光复合作用，因此菌种经过紫外诱变后，需要进行一段时间的暗培养。

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微波
微波作为一种高频电磁波, 能刺激水蛋白质、核普酸脂肪和碳水化合物等极性分子快速震动在2450M H z 频率作用下, 水分子能在l秒内来回震动245×108 次。这种震动能引起摩擦, 因此可以使得单抱子悬液内DN A分子间强烈摩擦, 孢内D N A分子氢键和碱基堆积化学力受损, 使得D N A 结构发生变化, 从而发生遗传变异;

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X射线及gama射线等
X 射线和gama 射线都是高能电磁波, 具有很强的穿透能力, 只要强度适当可以使生物分子发生电离从而使生物体遭受破坏性损伤, 直接或间接地改变D N A 结构。其直接效应是脱氧核酸的碱基发生氧化, 或脱氧核糖的化学键和糖一磷酸相连接的化学健, D N A 的单链或双链键断裂。间接效应是电离辐射使水或有机分子产生自由基, 这些自由基与细胞中的溶质分子起作用, 发生化学变化, 作用于D N A 分子而引起缺失和损伤亚细胞结构损伤引起酶的释放,代谢方向性和协调性的破坏促使原初损伤进一步扩展。此外, 电离辐射还能引起染色体畸变, 发生染色体断裂,  形成染色体结构的缺失、易位和倒位等。

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化学诱变
在微生物诱变中, 有诱变作用的化学物质很多, 主要有烷化剂、亚硝基胍、硫酸二乙醋、氮芥盐酸盐、5溴尿嘧啶等, 这些化学诱变剂对细胞都具有强烈的毒性,  一般不能被微生物所利用, 作用后使微生物发生变异而起到诱变育种的作用。化学诱变剂往往具有专一性,  一种诱变剂对基因的某部位发生作用, 对其余部位则影响很少。由于突变多为基因突变, 并且主要是碱基的改变, 其中尤以转换为多数, 因此各种具有诱发作用的化学物质和碱基接触时能起化学反应, 然后通过D N A的复制使碱基发生改变。化学诱变剂对D N A分子的这种特异效应, 不仅有利于控制诱变育种, 并 且可以用于揭示突变过程遗传物质的变化及研究诱变与致癌的关系。

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烷化剂
烷化剂是最有效, 也是用得最广泛的化学诱变剂之一。依靠NTG 诱发的突变主要是GC-AT 转换, 另外还有小范围切除移码突变及G C 对的缺失。

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亚硝基胍
亚硝基胍的作用方式主要是诱发GC-AT 的转换, 它能氧化脱去A、G 和C 的氨基, 使A转换成HX (次黄嘌呤 ) , C转换成U ( 尿嘧啶 ) , G 转换成 X (黄嘌呤 )。
总之, 化学诱变剂在微生物育种中的应用较多, 有的诱变效果也较为理想，但因其对人体的致畸、致癌作用, 实际应用中也受到一定的限制。

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3 复合诱变
复合因子处理是指两种或两种以上的诱变因子诱发菌体突变。各种诱变因子的作用机制不一样, 主要是DNA 分子上的不同基因位点对各种诱变剂吸收域值有较大差异, 即不同诱变剂对基因作用位点有一定的专一性, 有的甚至具有特异性, 因此多因子复合处理, 可以取长补短, 动摇D N A 分子上多种基因的遗传稳定性, 能导致较大的突变, 得到更多的突变类型。

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3.1 空间诱变
空间诱变育种, 就是将航天高技术与传统的物理化学诱变及分子技术等相结合的综
合的新的育种技术。经特殊的空间环境条件作用, 引起生物体的染色体畸变, 进而导致
生物体遗传变异空间环境的主要特征为微重力、空间辐射、超真空和超净环境等。

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3.1.1微重力
在卫星近地面空间条件下, 各种物体都处于微重力状态。当外界微重力信号被细胞膜表面受体分子识别后, 可以通过调节真核细菌细胞质膜上Ca 2+ 传递转化系统, 或者经过磷酸肌醇信使系统把刺激信号传递给细胞内贮钙体, 引起贮钙体内Ca 2+的释放，使细胞质内Ca 2+ 浓度发生改变, 从而影响与一些钙受体蛋白的结合，直至影响生物遗传特性。