简述诱变育种的操作方法和步骤!

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-04
简述诱变育种的途径有哪些

1、育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种,以便更好地为人类服务.
2、选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素,进行综合考虑和科学决策:
①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种;
②为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育种;

具体步骤如下:
   经诱变处理产生的诱变一代,以M1表示。由于受射线等诱变因素的抑制和损伤,M1的发芽率、出苗率、成株率、结实率一般较低,发育延迟,植株矮化或畸形,并出现嵌合体。但这些变化一般不能遗传给后代。诱变引起的遗传变异多数为隐性,因此M1一般不进行选择,而以单株、单穗或以处理为单位收获。
诱变二代(M2)是变异最大的世代,也是选择的关键时期,可根据育种目标及性状遗传特点选择优良单株(穗)。多数变异是不利的,但也能出现早熟、杆矮、抗病、抗逆、品质优良等有益变异,变异频率约为0.1~0.2%。
诱变三代(M3)以后,随着世代的增加,性状分离减少,有些性状一经获得即可迅速稳定。经过几个世代的选择就能获得稳定的优良突变系,再进一步试验育成新品种。具有某些突出性状的突变系,还可用作杂交亲本。

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一、实验目的和内容目的:以紫外线诱变获得用于酱油生产的高产蛋白酶菌株为例,学习微生物诱变育种的基本操作方法。内容:1.对米曲霉(Aspergillsoryzae)出发菌株进行处理,制备孢子悬液。2.用紫外线进行诱变处理。3.用平板透明圈法进行两次初筛。4.用摇瓶法进行复筛及酶活性测定。二、实验材料和用具米曲霉斜面菌种;豆饼斜面培养基、酪素培养基、蒸馏水、0.5%酪蛋白;三角瓶(300mL、500mL)、试管、培养皿(9cm)、恒温摇床、恒温培养箱、紫外照射箱、磁力搅拌器、脱脂棉、无菌漏斗、玻璃珠、移液管、涂布器、酒精灯。三、操作步骤(一)出发菌株的选择及菌悬液制备1.出发菌株的选择可直接选用生产酱油的米曲霉菌株,或选用高产蛋白酶的米曲霉菌株。2.菌悬液制备取出发菌株转接至豆饼斜面培养基中,30℃培养3~5d活化。然后孢子洗至装有1mL0.lmol/LpH6.0的无菌磷酸缓冲液的三角瓶中(内装玻璃珠,装量以大致铺满瓶底为宜),30℃振荡30min,用垫有脱脂棉的灭菌漏斗过滤,制成把子悬液,调其浓度为106~108个/mL,冷冻保藏备用。(二)诱变处理用物理方法或化学方法,所用诱变剂种类及剂量的选择可视具体情况决定,有时还可采用复合处理,可获得更好的结果。本实验学习用紫外线照射的诱变方法。1.紫外线处理打开紫外灯(30W)预热20min。取5mL菌悬液放在无菌的培养皿(9cm)中,同时制作5份。逐一操作,将培养皿平放在离紫外灯30cm(垂直距离)处的磁力搅拌器上,照射lmin后打开培养皿盖,开始照射,与照射处理开始的同时打开磁力搅拌器进行搅拌,即时计算时间,照射时间分别为15s、30s、lmin、2min、5min。照射后,诱变菌液在黑暗冷冻中保存1~2h然后在红灯下稀释涂菌进行初筛。2.稀释菌悬液按10倍稀释至10-6,从10-5和10-6中各取出0.lmL加入到酪素培养基平板中(每个稀释度均做3个重复),然后涂菌并静置,待菌液渗入培养基后倒置,于30℃恒温培养2~3d。(三)优良菌株的筛选1.初筛首先观察在菌落周围出现的透明圈大小,并测量其菌落直径与透明圈直径之比,选择其比值大且菌落直径也大的菌落40~50个,作为复筛菌株。2.平板复筛分别倒酪素培养基平板,在每个平皿的背面用红笔划线分区,从圆心划线至周边分成8等份,1~7份中点种初筛菌株,第8份点种原始菌株,作为对照。培养48h后即可见生长,若出现明显的透明圈,即可按初筛方法检测,获得数株二次优良菌株,进大摇瓶复筛阶段。3.摇瓶复筛将初筛出的菌株,接入米曲霉复筛培养基中进行培养,其方法是,称取麦秩85g,豆饼粉(或面粉)15g,加水95~110mL(称为润水),水含量以手捏后指缝有水而不下滴为宜,于500mL三角瓶中装入15~20g(料厚为1~1.5cm),121℃湿热灭菌30min,然后分别接入以上初筛获得的优良菌株,30℃培养,24h后摇瓶一次并均匀铺开,再培养24~48h,共培养3~5d后检测蛋白酶活性。4.蛋白酶的测定方法(1)取样:培养后随机称取以上摇瓶培养物1g,加蒸馏水100mL,(或200mL),40℃水浴,浸酶1h,取上清浸液测定酶活性。另取lg培养物于105℃烘干测定含水量。(2)酶活性测定:30℃pH7.5条件下水解酪蛋白(底物为0.5%酪蛋白),每分钟产酪氨酸1μg为一个酶活力单位。计算公式为:(A样品OD680nm值-A对照OD680nm值)×K×V/t×NK:标准曲线中光吸收为“1”时的酪氨酸微克数;V:酶促反应的总体积;t:酶促反应时间(min);N:酶的稀释倍数。5.谷氨酸的检测此项检测也是酱油优良菌株的重要指标之一。检测培养基:豆饼粉:麸夫=6:4,润水75%,121℃湿热灭菌30min。谷氨酸测定:于以上培养基中加入7%盐水(W/V),40~45℃水浴,水解9d后过滤,以滤液检测谷氨酸含量(测压法)。四、注意事项1.紫外线照射时注意保护眼睛和皮肤。2.诱变过程及诱变后的稀释操作均在红灯下进行,并在黑暗中培养。五、实验报告1.试列表说明高产蛋白酶菌株的筛选过程和结果。2.你认为以上的筛选方法有什么优缺点,如何改进?六、问题和思考1.试述紫外线诱变的作用机理及其在具体操作中应注意的问题。2.为什么在诱变前要把菌悬液打散和培养一段时间?注:筛选菌株数的计算若按突变率为0.01计算,则一次筛选可取250—300个菌落,第一次筛选后可多选几株高产株,而二级筛选为重点阶段,其最适量可参考以下计算方法:如初筛菌株数为200株,二次筛选欲选株数为2株,则二级应选(200×2)1/2,为20株,这样的数量选择,使有可能从较少的数量中获得相对较多的优良菌株。

  • 人工诱变的常用方法是
    答:人工诱变 在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物产生突变,从中选择、培育动植物和微生物的新品种。诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异,再从变异群体中选择符合人们某种要求的单株,进而培育成新的品种或种质的育种方法。它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种...
  • 微生物育种的诱变育种
    答:电离辐射有一定的局限性,操作要求较高,且有一定的危险性,通常用于不能使用其他诱变剂的诱变育种过程。1.1.3离子注入离子注入是20 世纪80 年代初兴起的一项高新技术,主要用于金属材料表面的改性。1986 年以来逐渐用于农作物育种,近年来在微生物育种中逐渐引入该技术[3]。离子注入时,生物分子吸收能量...
  • 诱变育种的方法
    答:诱变育种的方法有物理诱变和化学诱变。一、物理诱变 1、物理诱变因素的辐射能对植物诱发化学反应,结果造成DNA结构的变化。这些变化如果在DNA中保持重复,证明是突变。2、物理诱变剂 (1)紫外灯发出的紫外线(UV)照射:紫外线的能量和穿透力低,能成功地用于处理花粉粒。(2)电磁辐射:x射线又称阴极...
  • 高中生物:设计一个实验,利用诱变育种的方法,获得产生纤维素酶较多的菌株...
    答:1 配制含纤维素的培养基 2 接种细菌 3 诱变处理:如紫外线照射 4 观察透明圈大小,选出菌株 原理:纤维素被纤维素酶水解后变得透明
  • 紫外线诱变育种的基本原理和主要步骤
    答:另外二聚体的形成,会妨碍双链的解开,因而影响dna的复制和转录。总之紫外辐射可以引起碱基转换、颠换、移码突变或缺失,即是所谓的诱变。主要步骤:1.将细菌培养液以3000r/min离心5min,倾去上清液,将菌体打散加入无菌生理盐水再离心洗涤。2.将菌悬液放入一已灭菌的,装有玻璃珠的三角瓶内用手摇动...
  • 诱变育种的基本环节有哪些?关键是什么
    答:具体步骤如下:经诱变处理产生的诱变一代,以M1表示.由于受射线等诱变因素的抑制和损伤,M1的发芽率、出苗率、成株率、结实率一般较低,发育延迟,植株矮化或畸形,并出现嵌合体.但这些变化一般不能遗传给后代.诱变引起的遗传变异多数为隐性,因此M1一般不进行选择,而以单株、单穗或以处理为单位收获.诱变二...
  • 杂交育种的常用方法和人工诱育种
    答:(3)发生时期:有性生殖的四分体时期或减数第一次分裂后期 (4)优点:使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体,具有预见性。(5)缺点:育种年限长,需连续自交才能选育出需要的优良性状。(6)举例:矮茎抗锈病小麦等 人工诱变育种 (1)原理:基因突变 (2)方法:辐射诱变,激光、化学物质...
  • 诱变育种方法
    答:诱变育种主要依赖物理和化学两种方法,其中物理诱变中辐射诱变是常见手段。辐射通过传递能量至生物体内,引发分子电离和激发,产生自由原子或自由基,引发分子结构变化,进而影响生化过程,如DNA合成和酶活性,导致染色体突变和基因突变。选择综合性状优良但有缺陷的品种作为处理材料,考虑到遗传背景和对辐射的反应...
  • 诱变育种的方法
    答:用射线或激光照射。诱变育种是利用物理因素(如紫外线、X光线、Y射线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物,使生物发生基因突变。花药离体培育是单倍体育种常用的方法。
  • 诱变育种常用的方法有???
    答:诱变育种:是用物理或化学的诱变剂使诱变对象内的遗传物质(DNA)的分子结构发生改变, 引起性状变异并通过筛选获得符合要求的变异菌株的一种育种方法。物理方法:射线(紫外线、X光线、Y射线,中子线),激光微束,离子束,微波,超声波,热力等 化学诱变常用方法:浸渍法、涂抹法、滴液法、注射法、施...