2024年3月25日发(作者：孛景浩)
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安徽农业科学。Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｒｌ｝ｌｕｉ Ａ ．Ｓｃｉ．２００７。３５（９）：２５６４—２５６５ 责任编辑罗芸责任校对李洪
离子注入技术在微生物诱变育种中的研究
梁慧星 ，２（１．南京师范大学生命科学学院，江苏南京２ｌ００９７；２．盐城工学院化学与生物工程学院，江苏盐城２２４（｝０３）
摘要概述了离子注入的特点、诱变机理、引起的生物学效应、与传统辐射诱变效应异同以及近几年来离子注入技术在微生物改良、选
育优良工业微生物菌株的应用研究情况，分析了今后离子注入微生物育种的发展趋势。
关键词 离子注入；微生物诱变育种
中图分类号Ｑ３３６ 文献标识码Ａ 文章编号０５１７—６６Ｈ（２ｏｏ７）ｏ９一Ｏ２５６４—０２
离子注入技术在国外最初主要用于处理金属、塑料等以 １．３菌体存活曲线呈“马鞍型”存活率是微生物育种中常
测指标，存活曲线是存活率的趋势直观表现。传统的物理、
增加其抗磨性，减小磨擦系数，抗腐蚀等，继而用于无生命
有机物使其分子量分布和溶解度发生变化。１９８６年由中科
化学诱变方法（ｕｖ、７．ｍｙ、ＥｌＭＳ、ＤＭＳ）均产生指数型或肩型的
院等离子体所率先将低能离子束应用于诱变育种（余增亮
存活曲线，而离子注入诱变的存活曲线为先降后升再降的
等）…１，从此，我国将离子束用于作物遗传改良方面走在了世
“马鞍型”。这说明了离子注入损伤小、突变率高的生物学效
界的前列。 应＿６ Ｊ。笔者认为低剂量Ｎ 注入时，能量沉积效应和动量
１离子注入微生物育种的特点
转移效应的综合作用，导致了ＤＮＡ损伤和生物膜等大分子
１，１正突变菌体的高效性离子注入诱变育种的特点，表
的损伤，造成了存活率下降。中高剂量注入时存活率上升，
明了其是一种物理效应、化学效应，是集化学诱变、物理诱变
可能Ｎ 注入后电荷积累发挥了作用，激活了细胞的修复机
为一体的综合诱变方法。它能够引起染色体的畸变，导致 制和修复酶。高剂量Ｎ 时，细胞损伤程度大于其修复能力；
ＤＮＡ链碱基的损伤、断裂＿２ Ｊ，从而使遗传物质在基因水平或
电荷效应也由于达到了临界值，而产生库仑爆炸，保护屏障
分子水平上发生改变或缺失，大幅提高变异的频率。特别是
消失。虽然，理论上能解释其原因，但具体的修复机制情况
在工业微生物育种方面，为筛选高效的正突变菌株提供了更
需进一步研究。“马鞍型”存活曲线充分地说明了离子注入
广阔的空间。龚加顺等＿３Ｊ在研究单宁酸酶生产菌（黑曲霉
诱变具有独特的作用机制。
Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ９７０１）诱变过程中，发现Ｎ 注入黑曲霉可获
２离子注入微生物的方法
得较ｕｖ诱变更高的正突变率和更大的变异幅度。ｕＶ诱变
微生物诱变育种，一般采用生理状态一致、处于对数生
的菌株负突变率高，子代孢子生长缓慢，发酵单位普遍低于
长期菌体的单细胞进行理化处理，这样才能使菌体均匀接触
Ｎ 注入诱变结果。这充分验证了离子注入诱变谱广、变异
诱变剂，减少分离现象的发生，获得较理想的效果。对于以
幅度大的特点。而离子注入ＶＣ二步发酵混合菌育种，选育
菌丝生长的菌体，则利用孢子来诱变。同样，离子注入微生
出了高产菌株，已经进入工业化生产＿２ｊ，也充分说明了离子
物育种也符合该规律。离子注入机装置固定、操作程序规
注入能克服传统诱变方法正突变率低的特点，减弱菌种多次
范，因此菌体的前处理，获得高活性的单细胞是离子注入微
诱变产生的饱和性、抗性，提高工业微生物的发酵水平。许
生物育种的关键点。许多研究证明，利用菌膜法或干孢法进
安等［ ．４ｊ采取分别诱变和筛选ｖｃ混合发酵体系，进行优一
行离子注入效果较好。首先，取培养活化的菌体种子液或斜
优组合，获得高产菌系，糖酸转化率较出发菌株提高１５％～
面活化的菌苔进行稀释，一般是１０～～１０Ｉ３的稀释度，菌体
２０％，４代传种平均转化率达９５％。摇瓶培养具有产酸能力
浓度为１０８～１ 个／ｍｌ为宜；然后，吸取适量的菌体稀释液涂
高、发酵周期短的特点。
布于无菌的玻璃片或无菌培养皿上，显微镜检验保证无重叠
１．２菌体细胞表面刻蚀性 离子注入生物体的动量传递，
细胞，自然干燥（约１０ ｍｉｎ）或用无菌风吹干形成菌膜；放入
可以根据直观的表面现象进行观察研究，注入的离子就像
离子注入机的靶室（具有一定的真空度）进行脉冲注入离
“手术刀”对细胞表面进行刻蚀，留下非常整齐的创面。动量
子。要有无离子注入的真空对照和空气对照＿４．９ 引。离子
传递的结果引起生物组织或细胞的表面溅射，造成细胞形态
注入过程中，菌体活性的研究鲜有报道。甄卫军等¨６＿初步
的变异。具体表现到植物细胞为细胞壁减薄、细胞膜损伤，
研究了无菌水、无菌生理盐水、无菌脱脂奶保护剂对菌膜菌
甚至大剂量的细胞破裂、死亡＿】．５ Ｊ。７－射线辐射却未见这种
株活性的影响，发现保护剂保护作用强，但是影响离子注入，
直观的刻蚀现象。龚加顺等＿３Ｊ利用离子束辐照黑曲霉孢子
起到能量反射和屏蔽作用；无菌生理盐水对菌株的活性保留
进行诱变，也验证了离子注入后，离子剂量与孢子细胞表面
最大。
刻蚀程度呈正相关。注入离子后的孢子有明显破壁现象，孢
３离子注入在工业微生物育种中的应用
子上有明显的凹陷区。认为离子先破细胞壁、膜，后到达细
许安等＿２．４Ｊ以生产ｖｃ的２＿酮基．Ｌ古龙酸高产菌系为出
胞表面或内部，进行动量交换，影响胞内物质的运动，导致染
发菌株，进行离子注入育种，选育出了高产菌系，糖酸转化率
色体结构的重排和其他变化，从而产生稳定的遗传变化。
提高１５％～２０％，４代传种平均转化率达９５％，并进行了培养
基优化和摇瓶发酵检测，为所选的ＩＰＰＭ．１０２８菌系的扩大生
作者简介粱慧星（１９８ｏ一），男，江苏盐城人，讲师，从事细胞生物学研
究工作。
产提供了依据。虞龙等 ＿贝０利用Ｈ 、Ｎ 、Ａｒ 离子注入Ｖｃ
收稿日期２００６．１２．２７
发酵大菌——巨大芽孢杆菌确定了最佳的离子注入剂量，选
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３５卷９期 梁慧星 离子注入技术在微生物诱变育种中的研究 ２５６５
出了４株改良菌株进行工业化生产。１８０、３００ ｍ２发酵罐３００
批次的实际生产，平均糖酸转化率（克分子）为９１％，高出发
菌株ｌ１个百分点，提高了生产效率，降低了成本，增强了我
国ｖｃ产品在国际上的竞争力。惠友权等＿１ ３＿以５×１０ Ｎ
／ｃｒｎ 的剂量处理地衣芽孢杆菌，选育了一株胞内 乙酰乳酸
育种中更具有目的性和针对性。随着研究程度的深入，研究
范围的拓宽，相信离子注入法在微生物育种中能发挥巨大的
作用。
参考文献
［１］余增亮，邱励俭，霍裕平．离子注入生物效应及育种研究进展［Ｊ］．安徽
农学学报，１９９１，１８（４）：２２５１—２５７．
［２］许安，姚建铭，余增亮．离子注入维生素ｃ二步发酵混合菌研究（Ｉ）２－
酮基一Ｉ，古龙酸高产菌系ＩＰＰＭ－１０２８的选育［Ｊ］．工业微生物，１９９８，２８
（４）：２１—２３．
脱羧酶菌株，酶活提高了４０％，且性状稳定。李平等＿１ ７＿以注
入离子结合传统方法协同诱变黑曲霉，选育出８＿葡萄糖苷酶
活达１７ Ｕ／ＩＩｌｌ的高产菌株。另外，宋道军等 Ｊ贝Ｕ研究了Ｎ 离
子注入后，微生物自身固定酶或保护酶活性变化和诱导情
况。他以Ｅ．ｃｏｌｉ和耐辐射微球菌为试验材料，研究了Ｎ 离
［３］龚加顺，刘勤晋，肖玉林，等．单宁酸酶产生菌氮离子注入的诱变效应
研究［Ｊ］．食品与发酵工业，２０００，２６（５）：９～１３．
［４］许安，姚建铭，余增亮．离子注入维生素ＶＣ二步发酵混合菌研究（ｎ）２－
酮基一 古龙酸高产菌系ＩＰＰＭ－１０２８的选育［Ｊ］．工业微生物，１９９９，２９
子注入或对其ＣＡＴ、ＳＯＤ、ＰＯＤ的活性影响及自由基清除情
（２）：２４—２７．
况；离子对耐辐射微球菌Ｍｎ．ＯＳＤ的诱导。为研究离子注入
［５］余增亮，霍裕平．离子注入生物学研究述评［Ｊ］．安徽农业大学学报，
１９９４，２１（３）：２２１—２２５．
后对菌体结构酶影响机制以及结构酶组分的变化提供了实
［６］宋道军，吴丽芳，陈若雷，等．Ｎ 束和 射线对两种微生物膜辐射损伤
验依据。生物工程研究领域，离子束作为介导转导外源目的
效应的研究［Ｊ］．激光生物学报，０２００，９（２）：８９—９３．
［７］末道军，李红，余增亮．Ｎ 离子注入对不同辐射敏感性微生物超氧化
ＤＮＡ，在植物转基因方面已获得了表达。近几年先后得到转
物歧化酶（ｓＯＤ）、过氧化氢酶（ｃ灯）和过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的影响
ＧＵＳ基因的水稻、转绿色荧光蛋白基因的小麦和转水稻几丁
［Ｊ］．生物物理学报，１９９８，１４（２）：３２５—３２９．
［８］卞坡，谷运红，霍裕平，等．离子束的生物效应及应用［Ｊ］．河南农业大
质酶的小麦植株。抗生素方面选育高产菌株也非常成功，利
学学报，１９９９，３３（２）：１７８—１８１．
福平霉素ｌｌｏ］、之江菌素＿１ 、抗真菌素 １ Ｊ等菌株选育，为工业
［９］虞龙，许安，王纪，等．低能离子在Ｖｃ高产菌株选育中的应用［Ｊ］．激光
生物学报，１９９９，８（３）：２１４—２１６．
化生产高活性抗生素、生物防治菌提供了依据。
［１Ｏ］姚建铭，朱皖宣，王纪，等．离子注入利福平素产生菌诱变育种研究
４结语
［Ｊ］．激光生物学报，１９９９，８（３）：２１７—２２０．
［１１］姚建铭，王纪，王相勤，等．离子注入花生四烯酸产生菌诱变育种［Ｊ］．
离子注入法诱变育种研究起步晚（始于１９８６），作用机
生物工程学报，２０００，１６（４）：４７８—４８１．
理、离子种类和诱变规律需要进一步论证。但无可置否，离
［１２］荚荣，肖亚中，王硕为，等．离子注入法对白腐真菌诱变效应的初步研
子注人微生物育种具有更多的优点和发展潜力。当然，离子
究～多酚氧化酶菌株的选育［Ｊ］．激光生物学报，２３０２，１１（３）：２１２—
２１５．
注入的种类及应用范围需要拓宽，而不能只局限于几种离子
［１３］惠友权，黄建新，孔锁贤．离子注入选育 乙酰乳酸脱羧酶菌株［Ｊ］．西
（Ｈ 、Ｎ 、Ａｒ ）。目的基因的定位转移是一种高效的育种方
北大学学报：自然科学版，２００１，３１（３）：５２１—２５４．
［１４］叶枝青，姚建铭，余增亮．离子注入选育高效植物病原真菌拮沆菌［Ｊ］．
法，应该充分借助离子注入，进行微生物的ＤＮＡ重组定位诱
激光生物学报，２００１，ｌＯ（４）：２９３—２９７．
变育种，以期获得高附加值、高科技含量的发酵代谢产物。
［１５］桑金隆，竺莉红，李孝辉，等．离子注入诱变选育之江菌素产生菌［Ｊ］．
科技通讯，２３０２，１８（１）：６３—６５．
离子注入育种技术作为一种新兴的交叉学科，显现了巨大的
［１６］甄卫军，李茜，张石峰，等．低能Ｎ 离子注入谷氨酸产生菌诱变育种
优势。离子注入集化学诱变和物理诱变于一身，突变率高、
初步研究［Ｊ］．食品与发酵工业，２３０２，８２（３）：２０—２３．
［１７］李平，宛晓春，陶文沂，等．复合诱变黑曲霉选育 葡萄糖苷酶高产菌
操作简单，加之离子束介导转基因的可能性，使其在微生物
株［Ｊ］．菌物系统，０２００，１９（１）：１１７—１２１．
（上接第２５６１页）
分，植株生长快。
２．２不同基质对淮山药组培苗根系生长的影响 由图２可
３小结与讨论
见，各处理在第１５、２５、３５天的平均根长均高于对照。第２５
在淮山药组培苗的假植过程中，园土（ｃＫ）较粘重，透气
天处理①～⑤的平均根长增加了２．１７、１．３２、１．４１、１．８１和
性不良，根系生长缓慢，容易死亡，不宜直接移植到大田中，
１．６６ ｅｌＴｌ，均高于对照（１．０１ ｅｍ）；第３５天处理①～⑤的平均 应选择适宜的基质假植，在淮山药苗健壮时，再进行定植。
根长增加了２．８２、１．９２、１，９８、２．４１和２．２６ ｃｍ，均高于对照
试验表明，处理①的淮山药苗植株成活率高，生长速度快，
（１．６１ ｅｍ）；说明掺人泥沙的基质疏松、透气，有利于淮山药
生长势强，叶色浓绿，茎杆粗壮，主根长直发达；处理④、⑤
组培苗根系的生长；特别是处理①基质的保水保肥能力强， 的淮山药苗植株成活率虽高，但其植株生长速率、生长势等
根系的生长速率快。 都不及处理①；处理②、③淮山药苗植株成活率偏低，且其
２．３不同基质对淮山药组培苗株高的影响 由图３可见，
植株生长势弱，叶色淡，茎秆纤细，主根短小、弱。因此，在
各处理在第１５、２５、３５天的平均株高均大于对照。第２５天 选择淮山药组培苗的假植基质时，应以配比为泥炭土５：珍
处理①～⑤的株高生长速率为０．４４９、０．２７３、０．３１６、０．０４５和 珠岩３：河沙２的基质较为适宜。
０．３６８ ｅｍ／ｄ，均高于对照的０．２５５ ｃｎＶｄ；第３５天处理①～⑤
参考文献
的株高生长速率分别为０．８４８、０．６７３、０．７１５、０．８０５和０．７６７
［１］江苏新医学院．中药大词典：上册［Ｍ］．上海：上海科技出版社，１９７７：
ｃｍ／ｄ，均高于对照的０．６５４ ｃｍ／ｄ；以处理①最明显，其次为
１６７．
［２］姚宗凡．常用中药种植技术［Ｍ］．北京：金盾出版社，１９９３：７０．
处理④。表明处理①、④的植株根系发达，有利于吸收养
［３］李明军．准山药组织培养及其应用［Ｍ］．北京：科学出版社，２００４：８５．
2024年3月25日发(作者：孛景浩)
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安徽农业科学。Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＡｒｌ｝ｌｕｉ Ａ ．Ｓｃｉ．２００７。３５（９）：２５６４—２５６５ 责任编辑罗芸责任校对李洪
离子注入技术在微生物诱变育种中的研究
梁慧星 ，２（１．南京师范大学生命科学学院，江苏南京２ｌ００９７；２．盐城工学院化学与生物工程学院，江苏盐城２２４（｝０３）
摘要概述了离子注入的特点、诱变机理、引起的生物学效应、与传统辐射诱变效应异同以及近几年来离子注入技术在微生物改良、选
育优良工业微生物菌株的应用研究情况，分析了今后离子注入微生物育种的发展趋势。
关键词 离子注入；微生物诱变育种
中图分类号Ｑ３３６ 文献标识码Ａ 文章编号０５１７—６６Ｈ（２ｏｏ７）ｏ９一Ｏ２５６４—０２
离子注入技术在国外最初主要用于处理金属、塑料等以 １．３菌体存活曲线呈“马鞍型”存活率是微生物育种中常
测指标，存活曲线是存活率的趋势直观表现。传统的物理、
增加其抗磨性，减小磨擦系数，抗腐蚀等，继而用于无生命
有机物使其分子量分布和溶解度发生变化。１９８６年由中科
化学诱变方法（ｕｖ、７．ｍｙ、ＥｌＭＳ、ＤＭＳ）均产生指数型或肩型的
院等离子体所率先将低能离子束应用于诱变育种（余增亮
存活曲线，而离子注入诱变的存活曲线为先降后升再降的
等）…１，从此，我国将离子束用于作物遗传改良方面走在了世
“马鞍型”。这说明了离子注入损伤小、突变率高的生物学效
界的前列。 应＿６ Ｊ。笔者认为低剂量Ｎ 注入时，能量沉积效应和动量
１离子注入微生物育种的特点
转移效应的综合作用，导致了ＤＮＡ损伤和生物膜等大分子
１，１正突变菌体的高效性离子注入诱变育种的特点，表
的损伤，造成了存活率下降。中高剂量注入时存活率上升，
明了其是一种物理效应、化学效应，是集化学诱变、物理诱变
可能Ｎ 注入后电荷积累发挥了作用，激活了细胞的修复机
为一体的综合诱变方法。它能够引起染色体的畸变，导致 制和修复酶。高剂量Ｎ 时，细胞损伤程度大于其修复能力；
ＤＮＡ链碱基的损伤、断裂＿２ Ｊ，从而使遗传物质在基因水平或
电荷效应也由于达到了临界值，而产生库仑爆炸，保护屏障
分子水平上发生改变或缺失，大幅提高变异的频率。特别是
消失。虽然，理论上能解释其原因，但具体的修复机制情况
在工业微生物育种方面，为筛选高效的正突变菌株提供了更
需进一步研究。“马鞍型”存活曲线充分地说明了离子注入
广阔的空间。龚加顺等＿３Ｊ在研究单宁酸酶生产菌（黑曲霉
诱变具有独特的作用机制。
Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ９７０１）诱变过程中，发现Ｎ 注入黑曲霉可获
２离子注入微生物的方法
得较ｕｖ诱变更高的正突变率和更大的变异幅度。ｕＶ诱变
微生物诱变育种，一般采用生理状态一致、处于对数生
的菌株负突变率高，子代孢子生长缓慢，发酵单位普遍低于
长期菌体的单细胞进行理化处理，这样才能使菌体均匀接触
Ｎ 注入诱变结果。这充分验证了离子注入诱变谱广、变异
诱变剂，减少分离现象的发生，获得较理想的效果。对于以
幅度大的特点。而离子注入ＶＣ二步发酵混合菌育种，选育
菌丝生长的菌体，则利用孢子来诱变。同样，离子注入微生
出了高产菌株，已经进入工业化生产＿２ｊ，也充分说明了离子
物育种也符合该规律。离子注入机装置固定、操作程序规
注入能克服传统诱变方法正突变率低的特点，减弱菌种多次
范，因此菌体的前处理，获得高活性的单细胞是离子注入微
诱变产生的饱和性、抗性，提高工业微生物的发酵水平。许
生物育种的关键点。许多研究证明，利用菌膜法或干孢法进
安等［ ．４ｊ采取分别诱变和筛选ｖｃ混合发酵体系，进行优一
行离子注入效果较好。首先，取培养活化的菌体种子液或斜
优组合，获得高产菌系，糖酸转化率较出发菌株提高１５％～
面活化的菌苔进行稀释，一般是１０～～１０Ｉ３的稀释度，菌体
２０％，４代传种平均转化率达９５％。摇瓶培养具有产酸能力
浓度为１０８～１ 个／ｍｌ为宜；然后，吸取适量的菌体稀释液涂
高、发酵周期短的特点。
布于无菌的玻璃片或无菌培养皿上，显微镜检验保证无重叠
１．２菌体细胞表面刻蚀性 离子注入生物体的动量传递，
细胞，自然干燥（约１０ ｍｉｎ）或用无菌风吹干形成菌膜；放入
可以根据直观的表面现象进行观察研究，注入的离子就像
离子注入机的靶室（具有一定的真空度）进行脉冲注入离
“手术刀”对细胞表面进行刻蚀，留下非常整齐的创面。动量
子。要有无离子注入的真空对照和空气对照＿４．９ 引。离子
传递的结果引起生物组织或细胞的表面溅射，造成细胞形态
注入过程中，菌体活性的研究鲜有报道。甄卫军等¨６＿初步
的变异。具体表现到植物细胞为细胞壁减薄、细胞膜损伤，
研究了无菌水、无菌生理盐水、无菌脱脂奶保护剂对菌膜菌
甚至大剂量的细胞破裂、死亡＿】．５ Ｊ。７－射线辐射却未见这种
株活性的影响，发现保护剂保护作用强，但是影响离子注入，
直观的刻蚀现象。龚加顺等＿３Ｊ利用离子束辐照黑曲霉孢子
起到能量反射和屏蔽作用；无菌生理盐水对菌株的活性保留
进行诱变，也验证了离子注入后，离子剂量与孢子细胞表面
最大。
刻蚀程度呈正相关。注入离子后的孢子有明显破壁现象，孢
３离子注入在工业微生物育种中的应用
子上有明显的凹陷区。认为离子先破细胞壁、膜，后到达细
许安等＿２．４Ｊ以生产ｖｃ的２＿酮基．Ｌ古龙酸高产菌系为出
胞表面或内部，进行动量交换，影响胞内物质的运动，导致染
发菌株，进行离子注入育种，选育出了高产菌系，糖酸转化率
色体结构的重排和其他变化，从而产生稳定的遗传变化。
提高１５％～２０％，４代传种平均转化率达９５％，并进行了培养
基优化和摇瓶发酵检测，为所选的ＩＰＰＭ．１０２８菌系的扩大生
作者简介粱慧星（１９８ｏ一），男，江苏盐城人，讲师，从事细胞生物学研
究工作。
产提供了依据。虞龙等 ＿贝０利用Ｈ 、Ｎ 、Ａｒ 离子注入Ｖｃ
收稿日期２００６．１２．２７
发酵大菌——巨大芽孢杆菌确定了最佳的离子注入剂量，选
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３５卷９期 梁慧星 离子注入技术在微生物诱变育种中的研究 ２５６５
出了４株改良菌株进行工业化生产。１８０、３００ ｍ２发酵罐３００
批次的实际生产，平均糖酸转化率（克分子）为９１％，高出发
菌株ｌ１个百分点，提高了生产效率，降低了成本，增强了我
国ｖｃ产品在国际上的竞争力。惠友权等＿１ ３＿以５×１０ Ｎ
／ｃｒｎ 的剂量处理地衣芽孢杆菌，选育了一株胞内 乙酰乳酸
育种中更具有目的性和针对性。随着研究程度的深入，研究
范围的拓宽，相信离子注入法在微生物育种中能发挥巨大的
作用。
参考文献
［１］余增亮，邱励俭，霍裕平．离子注入生物效应及育种研究进展［Ｊ］．安徽
农学学报，１９９１，１８（４）：２２５１—２５７．
［２］许安，姚建铭，余增亮．离子注入维生素ｃ二步发酵混合菌研究（Ｉ）２－
酮基一Ｉ，古龙酸高产菌系ＩＰＰＭ－１０２８的选育［Ｊ］．工业微生物，１９９８，２８
（４）：２１—２３．
脱羧酶菌株，酶活提高了４０％，且性状稳定。李平等＿１ ７＿以注
入离子结合传统方法协同诱变黑曲霉，选育出８＿葡萄糖苷酶
活达１７ Ｕ／ＩＩｌｌ的高产菌株。另外，宋道军等 Ｊ贝Ｕ研究了Ｎ 离
子注入后，微生物自身固定酶或保护酶活性变化和诱导情
况。他以Ｅ．ｃｏｌｉ和耐辐射微球菌为试验材料，研究了Ｎ 离
［３］龚加顺，刘勤晋，肖玉林，等．单宁酸酶产生菌氮离子注入的诱变效应
研究［Ｊ］．食品与发酵工业，２０００，２６（５）：９～１３．
［４］许安，姚建铭，余增亮．离子注入维生素ＶＣ二步发酵混合菌研究（ｎ）２－
酮基一 古龙酸高产菌系ＩＰＰＭ－１０２８的选育［Ｊ］．工业微生物，１９９９，２９
子注入或对其ＣＡＴ、ＳＯＤ、ＰＯＤ的活性影响及自由基清除情
（２）：２４—２７．
况；离子对耐辐射微球菌Ｍｎ．ＯＳＤ的诱导。为研究离子注入
［５］余增亮，霍裕平．离子注入生物学研究述评［Ｊ］．安徽农业大学学报，
１９９４，２１（３）：２２１—２２５．
后对菌体结构酶影响机制以及结构酶组分的变化提供了实
［６］宋道军，吴丽芳，陈若雷，等．Ｎ 束和 射线对两种微生物膜辐射损伤
验依据。生物工程研究领域，离子束作为介导转导外源目的
效应的研究［Ｊ］．激光生物学报，０２００，９（２）：８９—９３．
［７］末道军，李红，余增亮．Ｎ 离子注入对不同辐射敏感性微生物超氧化
ＤＮＡ，在植物转基因方面已获得了表达。近几年先后得到转
物歧化酶（ｓＯＤ）、过氧化氢酶（ｃ灯）和过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的影响
ＧＵＳ基因的水稻、转绿色荧光蛋白基因的小麦和转水稻几丁
［Ｊ］．生物物理学报，１９９８，１４（２）：３２５—３２９．
［８］卞坡，谷运红，霍裕平，等．离子束的生物效应及应用［Ｊ］．河南农业大
质酶的小麦植株。抗生素方面选育高产菌株也非常成功，利
学学报，１９９９，３３（２）：１７８—１８１．
福平霉素ｌｌｏ］、之江菌素＿１ 、抗真菌素 １ Ｊ等菌株选育，为工业
［９］虞龙，许安，王纪，等．低能离子在Ｖｃ高产菌株选育中的应用［Ｊ］．激光
生物学报，１９９９，８（３）：２１４—２１６．
化生产高活性抗生素、生物防治菌提供了依据。
［１Ｏ］姚建铭，朱皖宣，王纪，等．离子注入利福平素产生菌诱变育种研究
４结语
［Ｊ］．激光生物学报，１９９９，８（３）：２１７—２２０．
［１１］姚建铭，王纪，王相勤，等．离子注入花生四烯酸产生菌诱变育种［Ｊ］．
离子注入法诱变育种研究起步晚（始于１９８６），作用机
生物工程学报，２０００，１６（４）：４７８—４８１．
理、离子种类和诱变规律需要进一步论证。但无可置否，离
［１２］荚荣，肖亚中，王硕为，等．离子注入法对白腐真菌诱变效应的初步研
子注人微生物育种具有更多的优点和发展潜力。当然，离子
究～多酚氧化酶菌株的选育［Ｊ］．激光生物学报，２３０２，１１（３）：２１２—
２１５．
注入的种类及应用范围需要拓宽，而不能只局限于几种离子
［１３］惠友权，黄建新，孔锁贤．离子注入选育 乙酰乳酸脱羧酶菌株［Ｊ］．西
（Ｈ 、Ｎ 、Ａｒ ）。目的基因的定位转移是一种高效的育种方
北大学学报：自然科学版，２００１，３１（３）：５２１—２５４．
［１４］叶枝青，姚建铭，余增亮．离子注入选育高效植物病原真菌拮沆菌［Ｊ］．
法，应该充分借助离子注入，进行微生物的ＤＮＡ重组定位诱
激光生物学报，２００１，ｌＯ（４）：２９３—２９７．
变育种，以期获得高附加值、高科技含量的发酵代谢产物。
［１５］桑金隆，竺莉红，李孝辉，等．离子注入诱变选育之江菌素产生菌［Ｊ］．
科技通讯，２３０２，１８（１）：６３—６５．
离子注入育种技术作为一种新兴的交叉学科，显现了巨大的
［１６］甄卫军，李茜，张石峰，等．低能Ｎ 离子注入谷氨酸产生菌诱变育种
优势。离子注入集化学诱变和物理诱变于一身，突变率高、
初步研究［Ｊ］．食品与发酵工业，２３０２，８２（３）：２０—２３．
［１７］李平，宛晓春，陶文沂，等．复合诱变黑曲霉选育 葡萄糖苷酶高产菌
操作简单，加之离子束介导转基因的可能性，使其在微生物
株［Ｊ］．菌物系统，０２００，１９（１）：１１７—１２１．
（上接第２５６１页）
分，植株生长快。
２．２不同基质对淮山药组培苗根系生长的影响 由图２可
３小结与讨论
见，各处理在第１５、２５、３５天的平均根长均高于对照。第２５
在淮山药组培苗的假植过程中，园土（ｃＫ）较粘重，透气
天处理①～⑤的平均根长增加了２．１７、１．３２、１．４１、１．８１和
性不良，根系生长缓慢，容易死亡，不宜直接移植到大田中，
１．６６ ｅｌＴｌ，均高于对照（１．０１ ｅｍ）；第３５天处理①～⑤的平均 应选择适宜的基质假植，在淮山药苗健壮时，再进行定植。
根长增加了２．８２、１．９２、１，９８、２．４１和２．２６ ｃｍ，均高于对照
试验表明，处理①的淮山药苗植株成活率高，生长速度快，
（１．６１ ｅｍ）；说明掺人泥沙的基质疏松、透气，有利于淮山药
生长势强，叶色浓绿，茎杆粗壮，主根长直发达；处理④、⑤
组培苗根系的生长；特别是处理①基质的保水保肥能力强， 的淮山药苗植株成活率虽高，但其植株生长速率、生长势等
根系的生长速率快。 都不及处理①；处理②、③淮山药苗植株成活率偏低，且其
２．３不同基质对淮山药组培苗株高的影响 由图３可见，
植株生长势弱，叶色淡，茎秆纤细，主根短小、弱。因此，在
各处理在第１５、２５、３５天的平均株高均大于对照。第２５天 选择淮山药组培苗的假植基质时，应以配比为泥炭土５：珍
处理①～⑤的株高生长速率为０．４４９、０．２７３、０．３１６、０．０４５和 珠岩３：河沙２的基质较为适宜。
０．３６８ ｅｍ／ｄ，均高于对照的０．２５５ ｃｎＶｄ；第３５天处理①～⑤
参考文献
的株高生长速率分别为０．８４８、０．６７３、０．７１５、０．８０５和０．７６７
［１］江苏新医学院．中药大词典：上册［Ｍ］．上海：上海科技出版社，１９７７：
ｃｍ／ｄ，均高于对照的０．６５４ ｃｍ／ｄ；以处理①最明显，其次为
１６７．
［２］姚宗凡．常用中药种植技术［Ｍ］．北京：金盾出版社，１９９３：７０．
处理④。表明处理①、④的植株根系发达，有利于吸收养
［３］李明军．准山药组织培养及其应用［Ｍ］．北京：科学出版社，２００４：８５．