常壓室溫等離子體誘變育種儀(ARTP)是一種基于輝光放電技術(shù)的生物誘變?cè)O(shè)備,能在常壓室溫下通過等離子體射流誘導(dǎo)生物遺傳變異,廣泛應(yīng)用于微生物和動(dòng)植物育種。
應(yīng)用領(lǐng)域:
微生物育種:可用于改造酵母、放線菌等工業(yè)菌種的代謝通路,也可用于誘變糞腸球菌等水產(chǎn)領(lǐng)域的微生物,獲得高產(chǎn)消化酶突變株。
動(dòng)植物育種:在作物育種方面,可對(duì)玉米、大豆、油菜等種子進(jìn)行誘變,提升抗逆性;在水產(chǎn)育種方面,可對(duì)魚卵進(jìn)行誘變培育新種質(zhì)。還可用于花粉、胚芽等單細(xì)胞誘變,結(jié)合微流控技術(shù)進(jìn)行高通量篩選。
工作原理:該儀器以氦氣為工作氣體,在高頻電場作用下放電產(chǎn)生等離子體。等離子體中富含處于激發(fā)態(tài)的 He、O、N?、OH 等多種化學(xué)活性粒子,這些粒子可對(duì)菌株、植物細(xì)胞等的遺傳物質(zhì)造成損傷,誘發(fā)生物細(xì)胞啟動(dòng) SOS 修復(fù)機(jī)制。SOS 修復(fù)是一種高容錯(cuò)率修復(fù),修復(fù)過程中會(huì)產(chǎn)生豐富的錯(cuò)配位點(diǎn),最終穩(wěn)定遺傳形成突變株。
主要優(yōu)點(diǎn):
突變性能好:對(duì)遺傳物質(zhì)的損傷機(jī)制多樣,可使微生物基因序列及其代謝網(wǎng)絡(luò)顯著變化,突變率高,能獲得遺傳穩(wěn)定性良好且基因突變位點(diǎn)更豐富的突變株。
操作簡便:構(gòu)造精巧,無需離子或電子加速、真空和制冷等附屬設(shè)備,易于運(yùn)輸和操作。
安全環(huán)保:放電過程中無有害氣體產(chǎn)生,也沒有核的聚變和裂變等反應(yīng),對(duì)環(huán)境無污染,能保證操作者的人身安全。