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的生物誘變設備,能在常壓室溫下通過等離子體射流誘導生物遺傳變異,廣泛應用于微生物和動植物育種。
應用領域:
微生物育種:可用于改造酵母、放線菌等工業菌種的代謝通路,也可用于誘變糞腸球菌等水產領域的微生物,獲得高產消化酶突變株。
動植物育種:在作物育種方面,可對玉米、大豆、油菜等種子進行誘變,提升抗逆性;在水產育種方面,可對魚卵進行誘變培育新種質。還可用于花粉、胚芽等單細胞誘變,結合微流控技術進行高通量篩選。
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生等離子體。等離子體中富含處于激發態的 He、O、N?、OH 等多種化學活性粒子,這些粒子可對菌株、植物細胞等的遺傳物質造成損傷,誘發生物細胞啟動 SOS 修復機制。SOS 修復是一種高容錯率修復,修復過程中會產生豐富的錯配位點,最終穩定遺傳形成突變株。
主要優點:
突變性能好:對遺傳物質的損傷機制多樣,可使微生物基因序列及其代謝網絡顯著變化,突變率高,能獲得遺傳穩定性良好且基因突變位點更豐富的突變株。
操作簡便:構造精巧,無需離子或電子加速、真空和制冷等附屬設備,易于運輸和操作。
安全環保:放電過程中無有害氣體產生,也沒有核的聚變和裂變等反應,對環境無污染,能保證操作者的人身安全。