常压室温等离子体诱变育种仪(ARTP)是一种基于辉光放电技术的生物诱变设备,能在常压室温下通过等离子体射流诱导生物遗传变异,广泛应用于微生物和动植物育种。
应用领域:
微生物育种:可用于改造酵母、放线菌等工业菌种的代谢通路,也可用于诱变粪肠球菌等水产领域的微生物,获得高产消化酶突变株。
动植物育种:在作物育种方面,可对玉米、大豆、油菜等种子进行诱变,提升抗逆性;在水产育种方面,可对鱼卵进行诱变培育新种质。还可用于花粉、胚芽等单细胞诱变,结合微流控技术进行高通量筛选。
工作原理:该仪器以氦气为工作气体,在高频电场作用下放电产生等离子体。等离子体中富含处于激发态的 He、O、N₂、OH 等多种化学活性粒子,这些粒子可对菌株、植物细胞等的遗传物质造成损伤,诱发生物细胞启动 SOS 修复机制。SOS 修复是一种高容错率修复,修复过程中会产生丰富的错配位点,最终稳定遗传形成突变株。
主要优点:
突变性能好:对遗传物质的损伤机制多样,可使微生物基因序列及其代谢网络显著变化,突变率高,能获得遗传稳定性良好且基因突变位点更丰富的突变株。
操作简便:构造精巧,无需离子或电子加速、真空和制冷等附属设备,易于运输和操作。
安全环保:放电过程中无有害气体产生,也没有核的聚变和裂变等反应,对环境无污染,能保证操作者的人身安全。