低能离子注入多杀菌的诱变选育及诱变机理研究

我国学者首创的低能离子注入诱变应用到微生物育种后已有30多种微生物获得了目标菌株。多杀菌素作为一种完全依赖进口的新型生物农药，其研发在我国尚处于试验阶段，多杀菌素产量低，尚不能进行工业化生产，因此亟需加强相关应用及基础研究。多杀菌素生物合成基因多且成簇排列的特点使低能离子注入诱变成为选育多杀菌的有效手段，同时为研究低能离子注入诱变机理提供了简化的分析模式。本研究利用低能氮离子注入选育多杀菌高产菌株，利用SSH分析正、负突变菌株和出发菌株的基因表达差异，研究注入离子与多杀菌遗传物质，尤其是多杀菌素生物合成有关基因的相互作用，在mRNA水平上探索低能离子注入微生物的诱变机理。该研究不但为离子辐射生物学、离子与遗传物质的相互作用提供了新的研究思路，还会为获得具有自主知识产权的高产菌株、实现分子水平高通量筛选诱变菌株选提供理论依据，从而对推动和扩大微生物的离子注入诱变育种应用具有重要意义。

低能离子注入作为一种新的诱变方式已经被广泛应用于植物、微生物诱变育种，表现出生理损伤小、突变率高、突变谱宽和处理安全、无污染等特点。研究离子注入的机理将会进一步推动离子注入诱变的应用。本研究在学科合作的前提下，以实验室前期选育的诱变材料莲开展研究，以对诱变材料的生物学性状变化分析为基础，对诱变材料和原始材料在mRNA水平进行了分析：提取RNA，构建SSH文库，获得差异序列，测序，序列比对，基因功能注释，实时荧光定量PCR等，通过分析差异表达基因的功能和表达变化，在转录组水平揭示了离子注入导致变异的分子机制。