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盾叶薯蓣航天诱变种子实生苗的生物学特性和有效成分测定
目的:筛选优质盾叶薯蓣种质资源,探讨卫星搭载对盾叶薯蓣变异效应.方法:利用返回式卫星搭载盾叶薯蓣种子进行空间诱变处理,对空间诱变后的2个居群盾叶薯蓣的种子活力、植株生长、染色体以及薯蓣皂苷元含量进行研究.结果:空间诱变后种子表现为萌发提前,但对种子发芽率影响不明显,出现非整倍体和染色体加倍现象,二年生根状茎鲜重和薯蓣皂苷元含量显著高于对照,但三年生根状茎增重变缓,同时薯蓣皂苷元含量均有不同程度下降.结论:卫星搭载对盾叶薯蓣的种子活力有一定的促进作用,同时改变了染色体结构,二年生根状茎鲜重和薯蓣皂苷元含量显著高于对照,提供了良好的选育材料,但三年生的根状茎鲜重增长变缓,薯蓣皂苷元有下降趋势,有待进一步研究.
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泰乐菌素产生菌的空间诱变育种研究
目的研究弗氏链霉菌(streptomycesfiadiae)在空间条件下的变异规律,并筛选高产菌株应用于工业生产.方法将弗氏链霉菌(streptomycesfradiae)9940S+-86连续经"神舟"1、3、4号飞船搭载进行太空诱变育种,统计筛选结果,初步探讨泰乐菌素产生菌在空间条件下的变异规律.结果复筛后得到48株效价较出发菌株提高20%以上的菌株,其中总效价高达到14 950 μg/ml(摇瓶),较出发菌株提高91.5%.结论弗氏链霉菌的空间诱变受飞行时间影响较大.菌株经多次搭载后其产量变异有累积作用,并且产量变异和形态变异存在相关性.通过中试、生产实验,终选定产量较出发生产菌株提高18%的T1-156-84-23菌株投入试生产.
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类球红细菌空间诱变效应研究
目的 利用空间诱变手段处理类球红细菌,通过诱变后菌株生理生化情况的变化,筛选辅酶Q10(CoQ10)高产菌株,为空间诱变手段筛选产业化菌株的应用提供实验和理论依据.方法 利用返回式卫星搭载类球红细菌,检测搭载后菌株的抗逆性及发酵CoQ10能力.结果 空间搭载后筛选到生长温度、pH值、盐浓度范围变宽,抗逆性增强的菌株,同时菌落颜色出现乳白色、粉红色等颜色变异菌株.从颜色变浅的变异菌株中筛选到一株CoQ10高产菌,发酵生产CoQ10比对照高73.13%.结论 与传统单因素诱变方式相比,空间诱变是多因素综合作用,诱变效果明显,能获得高抗逆性和高COQ10生产能力的突变株,可以作为产业化菌株筛选的诱变方式.
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赣早籼47号亲本空间诱变的性状变异研究
目的将穗小粒轻、抗病性差的迟熟早籼"86-70选系",经空间诱变培育成新品种.方法将其干种子搭载返回式卫星,返地种植,观察SP1代～SP9代的性状表现和遗传变异情况.结果由于空间条件的综合诱变作用,其后代产生多样性、多向性的性状分离变异,并遗传重现于后代;从中选择早熟突变体,定向培育而成赣早籼47号,其农艺、经济性状全面优于亲本,比亲本每穗实粒数增加37.9%,千粒重提高5.3%,产量增加22.5%,而生育期却缩短了14 d,对稻瘟病等抗性明显增强,出现了明显的超亲遗传.结论本研究为返回式卫星搭载处理的空间诱变育种提供了一个新的佐证,表明它是农作物育种的一条有效新途径.
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空间诱变育成的茄子"HANGQIE-5"的RAPD体系优化及RAPD分析
目的 对空间诱变育成的"航茄"5号(HQ-5)进行RAPD分析,寻找特异扩增条带,试图为空间诱变育种提供分子生物学证据.方法 "天水长茄"(TSCQ)和"龙果圆茄"(LGYQ)种子分别搭载"神舟"4号和"神舟"3号飞船进行空间诱变后,通过4代地面自交选育得到"天水长茄诱变第4代(TSCQ-MUT-4)"和"龙果圆茄诱变第4代(LGYQ-MUT-4)"2个突变系;利用后两者分别作为父母本进行杂交得到HQ-5.采用正交设计对其RAPD体系进行优化并进行RAPD分析.结果 采用25μL扩增体系(DNA:40 ng,dNTPs:7.5 nmol,primer:10 ng和rTaq聚合酶:1.25 U)进行RAPD反应,发现"TSCQ-MUT-4"与野生型TSCQ相比产生4条差异带,LGYQ-MuT4与野生型LGYQ相比产生1差异带;HQ-5与父母本相比均有6条差异带,有父母本共有带和特有带,并且保持航天诱变产生的变异带.结论 空间诱变可能引起植物DNA水平的变异,有助于选育出新的农作物品种(系).
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空间育种研究进展
本文从以下几个方面概述了植物空间诱变研究的进展:空间飞行对生物的关键影响因素;空间诱变的不同层次上的生物学效应;空间诱变育种的研究.后对空间诱变育种的前景进行了展望.
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俄罗斯"和平"号空间站搭载的番茄随机扩增多态性DNA分析
目的从分子水平证实长时间航天搭载的番茄种子后代的遗传物质发生变异.方法利用俄罗斯"和平"号空间站搭载6年的番茄种子地面种植,进行随机扩增多态性DNA(random amplified polymorphic DNA,RAPD)检测.结果空间搭载的番茄和地面对照经RAPD分析,40个随机引物中,31个引物扩增的DNA带型一致,9个引物扩增的DNA带型表现多态性.共扩增出269条带,多态性带29条,多态性百分率为10.8%.空间搭载的番茄和对照相比扩增带型均出现差异,且空间搭载的番茄之间的带型也不同.和地面对照相比,空间搭载的番茄中5号植株的DNA变异程度大,3号植株变异程度小.结论长时间航天飞行可引起番茄遗传物质DNA水平上的变异.
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尾吊对空间诱变肺炎克雷伯菌感染小鼠炎症反应的增强作用
目的 探索空间诱变肺炎克雷伯菌(T16-169菌)感染尾吊模拟失重小鼠后炎症反应变化.方法 尾吊小鼠模拟失重生理效应;C57BL/6小鼠随机分为对照、对照染菌、尾吊及尾吊染菌4组,采用RT-qPCR法和xMAP技术分别检测小鼠肺组织中炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β 的mRNA表达量及血浆中炎症因子浓度,HE染色光镜下观察肺组织病理变化.结果 肺组织RT-qPCR及血浆炎症因子xMAP检测结果显示,与对照组相比,对照染菌及尾吊染菌组小鼠肺组织及血浆中炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β 的表达均显著升高,且尾吊染菌组为显著(P<0.01或P<0.001);肺组织病理结果显示,对照染菌组和尾吊染菌组小鼠肺组织均出现不同程度的损伤,以尾吊染菌组的损伤为严重.结论 空间诱变肺炎克雷伯菌感染尾吊小鼠可显著升高血浆及肺组织中炎症因子表达,导致更严重的肺组织受损,提示尾吊模拟失重感染空间诱变肺炎克雷伯菌可致机体的炎症反应增强.
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大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌空间诱变后的毒力变化分析
目的 了解空间诱变对大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌毒力的影响.方法 选取大肠埃希菌地面对照菌株、空间诱变菌株和肺炎克雷伯菌地面对照菌株、空间诱变菌株,在LB培养基培养后配制成109 CFU/ml的菌液并稀释成不同浓度,每只动物腹腔注射0.5 ml,测定其对30日龄健康ICR小鼠的半数致死量(LD50).结果 大肠埃希菌空间诱变和地面对照菌株的LD50分别为107.25 CFU/ml、107.5 CFU/ml,肺炎克雷伯菌分别为107.25 CFU/ml、107.75 CFU/ml,大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的空间诱变菌株LD50均低于其地面对照菌株.结论 空间诱变可使大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌的毒力增强.
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我国药用植物辐射诱变育种的研究进展
辐射诱变技术具有突变率高、突变谱宽、后代性状稳定快、育种周期短等优点,目前已成为获得新种质资源的有效途径之一.综述了60Co-γ射线、离子束和空间环境等不同辐射源的辐射特性及其在药用植物育种中的应用.辐射诱变技术与生物技术相结合,将为提高体细胞突变率、加快植物遗传改良开辟广阔的发展前景.
