第四章食用菌的菌种选育 第五节诱变育种 主讲 段鸿斌
第四章 食用菌的菌种选育 第五节 诱变育种 主讲 段鸿斌
第五节诱变育种 诱变育种是指人们有意识地利用物理、化 学或生物诱变剂处理生物细胞群体，促使细胞 遗传物质发生改变，进而从变异群体中筛选优 良品种的过程。 接触诱变剂而发生的突变为诱发突变，没 有接触诱变剂而发生的突变为自发突变，自发 突变和诱发突变本质上没有区别，只是诱变剂 提高了突变频率。 因此诱变育种与自然选育相比较，由于引 进了诱变剂处理，而使菌种发生突变的频率和 变异的幅度得到了提高，从而使筛选获得具有 优良特性变异菌株的机率得到了提高
第五节 诱变育种 诱变育种是指人们有意识地利用物理、化 学或生物诱变剂处理生物细胞群体，促使细胞 遗传物质发生改变，进而从变异群体中筛选优 良品种的过程。 接触诱变剂而发生的突变为诱发突变，没 有接触诱变剂而发生的突变为自发突变，自发 突变和诱发突变本质上没有区别，只是诱变剂 提高了突变频率。 因此诱变育种与自然选育相比较，由于引 进了诱变剂处理，而使菌种发生突变的频率和 变异的幅度得到了提高，从而使筛选获得具有 优良特性变异菌株的机率得到了提高
诱变剂和诱变机理 大多数诱变剂在诱发生物体发生突变的同 时还造成生物细胞的大量死亡。 因此，诱变剂都是一些剧毒的化学物质， 具有致癌致畸的特性。 诱变剂可分为物理诱变剂、化学诱变剂、 生物诱变剂三类
一、诱变剂和诱变机理 大多数诱变剂在诱发生物体发生突变的同 时还造成生物细胞的大量死亡。 因此，诱变剂都是一些剧毒的化学物质， 具有致癌致畸的特性。 诱变剂可分为物理诱变剂、化学诱变剂、 生物诱变剂三类
常见的物理诱变剂有 紫外线(V、X射线、Y射线、快中子等，其中以紫外 线应用最为普遍。 化学诱变剂可分为四大类： 第一类，脱氨基诱变剂，如亚硝酸、羟胺； 第二类，烷化剂类化合物，如氮芥NM乙烯亚胺 (E)、硫酸二乙酯(DES)、甲基磺酸乙酯(EMS)、亚硝基胍 NTG)等； 第三类，碱基天然类似物，如5一溴尿嘧啶(5一Bu)、 2-氨基嘌呤(AP; 第四类，移码诱变剂，如吖啶橙、吖啶黄。生物诱变 剂应用的较少，它实际上是一段DNA片段，如转座因子， ls、Tn、Mu
常见的物理诱变剂有 紫外线(UV)、χ射线、γ射线、快中子等，其中以紫外 线应用最为普遍。 化学诱变剂可分为四大类： 第一类，脱氨基诱变剂，如亚硝酸、羟胺； 第二类，烷化剂类化合物，如氮芥(NM)、乙烯亚胺 (EI)、硫酸二乙酯(DES)、甲基磺酸乙酯(EMS)、亚硝基胍 (NTG)等； 第三类，碱基天然类似物，如5－溴尿嘧啶(5－Bu)、 2－氨基嘌呤(AP)； 第四类，移码诱变剂，如吖啶橙、吖啶黄。生物诱变 剂应用的较少，它实际上是一段DNA片段，如转座因子， Is、Tn、Mu
其它的诱变因素，如抗菌素、除 草剂、脱氧核糖核酸等。当这些诱变 剂渗入生物细胞后，便可作用于遗传 物质DNA,改变细胞遗传物质的正常 结构。 不同的诱变剂其作用机理及引起 的生物学效应是不同的。诱变剂的作 用机理主要有以下几类
其它的诱变因素，如抗菌素、除 草剂、脱氧核糖核酸等。当这些诱变 剂渗入生物细胞后，便可作用于遗传 物质DNA，改变细胞遗传物质的正常 结构。 不同的诱变剂其作用机理及引起 的生物学效应是不同的。诱变剂的作 用机理主要有以下几类
1.碱基置换 即DNA分子中的一对碱基被另 对碱基所置换。如原来是AT,突变后变 为GT。一对碱基被改变叫点突变，多对 碱基被改变叫多点突变。点突变对DNA 来说属微小损伤。 能引起碱基对置换的诱变剂主要有 亚硝酸、羟胺、硫酸二乙酯、甲基磺酸 乙酯、亚硝酸胍、乙烯亚胺、氮芥等
1.碱基置换 即DNA分子中的一对碱基被另一 对碱基所置换。如原来是AT，突变后变 为GT。一对碱基被改变叫点突变，多对 碱基被改变叫多点突变。点突变对DNA 来说属微小损伤。 能引起碱基对置换的诱变剂主要有 亚硝酸、羟胺、硫酸二乙酯、甲基磺酸 乙酯、亚硝酸胍、乙烯亚胺、氮芥等
如：亚硝酸作用的机理主要是脱去碱基分 中的氨基，使腺嘌呤(A)脱去氨基后变成次黄嘌 呤(H,胞嘧啶(C)变成尿嘧啶(U),鸟嘌呤(G)变 成黄嘌呤()。 生物细胞经亚硝酸处理后，在DNA复制时， 脱去氨基变成次黄嘌呤的腺嘌呤不能按原来的配 对原则与胸腺嘧啶(T)配对，而只能与胞嘧啶(C) 配对，同理，胞嘧啶脱去氨基转变成尿嘧啶，不 能与鸟嘌呤配对，只能与腺嘌呤配对，结果便造 成AT→HC→GC和GC→UA→TA的碱基对转换， 从而引起遗传信息的错误而造成突变
如：亚硝酸作用的机理主要是脱去碱基分子 中的氨基，使腺嘌呤(A)脱去氨基后变成次黄嘌 呤(H)，胞嘧啶(C)变成尿嘧啶(U)，鸟嘌呤(G)变 成黄嘌呤(X)。 生物细胞经亚硝酸处理后，在DNA复制时， 脱去氨基变成次黄嘌呤的腺嘌呤不能按原来的配 对原则与胸腺嘧啶(T)配对，而只能与胞嘧啶(C) 配对，同理，胞嘧啶脱去氨基转变成尿嘧啶，不 能与鸟嘌呤配对，只能与腺嘌呤配对，结果便造 成AT→HC→GC和GC→UA→TA的碱基对转换， 从而引起遗传信息的错误而造成突变
此外碱基类似物也能引起碱基对的 转换，但与上述相比，它不是直接作用 于碱基使碱基改变，而是通过代谢渗入 DNA分子中，当DNA再次复制时间接引 起碱基对转换
此外碱基类似物也能引起碱基对的 转换，但与上述相比，它不是直接作用 于碱基使碱基改变，而是通过代谢渗入 DNA分子中，当DNA再次复制时间接引 起碱基对转换
2.移码突变 移码突变也属于DNA分子的微小损伤。 是指DNA链上失去或增加一个或几个碱基 造成的mRNA的译框的改变，无论前译或 后译，所翻译出的蛋白质都会出现错误
2.移码突变 移码突变也属于DNA分子的微小损伤。 是指DNA链上失去或增加一个或几个碱基 造成的mRNA的译框的改变，无论前译或 后译，所翻译出的蛋白质都会出现错误
例如： 正常mRNA的移读框为AUG AG*U UUU AAA GAC 编码AA Met Ser Phe Lys Asp 缺矢后移读框为 AUG AUU UUA AAG AGG 编码AA Met lle Phe Lys Thr
例如： 正常mRNA的移读框为 AUG AG*U UUU AAA GAC 编码AA Met Ser Phe Lys Asp 缺矢后移读框为 AUG AUU UUA AAG AGG 编码AA Met Ile Phe Lys Thr