中国农业科技导报

殷艳,王汉中

2012, 14(4): 1-7. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.01

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油菜作为产油效率最高的油料作物之一,在我国食用油供给中占有重要地位。1960年至今的50余年间,我国油菜产业实现了由低产向优质高产的三次跨跃,为满足不断增长的消费需求起到了至关重要的作用。目前我国食用油消费的60%以上依赖进口,油菜面积和单产徘徊不前,食用油自给率还在继续下降,国家食用油供给安全隐患日显突出。因此,迫切需要总结历史经验,以科技进步为动力,以推动油菜产业新的跨越为目标,为维护国家食用油供给安全做出新贡献。

蜂产品行业供应链管理优化初探

姚军,冯浩然,刘建平,张杨,吴杰

2012, 14(4): 8-12. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.02

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蜂产品行业在供应链管理中存在原料供应不稳定和食品安全等问题,这势必影响到行业的持续健康发展。在分析中国蜂产品行业供应链现状、特点的基础上,提出强化企业对原料生产的参与,强调供应链管理中食品安全的核心地位,提高供应链管理的信息化水平等方式优化供应链管理。优化现有供应链模式对促进我国蜂产业长期、稳定、高速发展,具有重要意义。

逆转座子LINE-1在基因组中的调控作用

朱运峰,李冠琳

2012, 14(4): 13-23. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.03

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近年来研究发现真核生物基因组中的许多重复序列以及基因的内含子参与基因表达的调控。在这些重复序列中,有一种广泛分布于基因组中的逆转座子LINE-1,目前发现其对细胞的增殖与分化以及肿瘤的发生起着非常重要的作用,具体表现为影响基因的转录及整个基因组的稳定性、参与X染色体失活及基因组进化等。在正常细胞的分化调控中,基因的激活与沉默具有时间与空间的特异性,实现其“预定”的、有序的、不可逆转的分化过程。主要阐述了逆转座子LINE-1的结构特征和其在基因组中的调控作用及这些作用影响基因表达从而调节生物体的生命活动。研究LINE-1的调控机制对认识细胞的时空调控以及癌症的发生与发展具有重要的价值。

酵母菌木糖转运蛋白研究进展

王娜1,袁文杰1,2,白凤武1,李淑英2

2012, 14(4): 24-30. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.04

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利用工农业废料生产的纤维素乙醇属于第二代燃料乙醇，原料来源广泛、价格便宜，具有不与粮争地、不与人争粮的特点，受到国内外的广泛关注。纤维素乙醇工业化生产的关键在于木糖的利用，但是目前构建的能够利用木糖的基因工程菌株存在木糖发酵速度慢或乙醇得率低的缺点，其中最重要的原因之一是木糖由胞外到胞内的转运受到限制，这就涉及到糖转运蛋白在木糖发酵中的重要作用。现就近年来关于木糖转运蛋白的研究进行综述及讨论。

水通道蛋白与高等植物的耐盐性

师恭曜1,王玉美2,华金平1

2012, 14(4): 31-38. DOI: 10.3969/j.issn.10080864.2012.04.05

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水通道蛋白是一类特异的、高效转运水及其它小分子底物的整合膜蛋白，在植物中具有丰富的亚型。水通道蛋白通过转录调控、门控机制、聚合调控、重新定位等多种活性调控方式影响细胞膜系统的通透性，参与调节植物的水分吸收和运输。盐害引起渗透胁迫、离子毒害、活性氧胁迫，影响植物生长；水通道蛋白通过多种调控方式，全程参与植物的盐胁迫应答。结合水通道蛋白的功能特征及盐胁迫对高等植物的影响，综述了水通道蛋白在植物盐胁迫应答过程中的功能，并探讨了水通道蛋白研究的重点方向。

转Bt cry1Ah/cry1Ie双价基因抗虫玉米的研究

杨召军1,郎志宏1,张杰2,宋福平2,何康来2,黄大昉1

2012, 14(4): 39-45. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.06

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构建了含有人工改造的抗虫基因Bt cry1Ah、cry1Ie和耐除草剂基因2mG2-epsps的植物表达载体pMUHUESGM,利用基因枪法将表达盒片段转化玉米愈伤组织,以2mG2-epsps基因为筛选标记基因,经草甘膦异丙胺盐筛选获得24株T0代再生植株,其中PCR检测阳性植株有20株。T0和T1代植株的分子检测结果证明了外源基因已经整合到玉米基因组中并能够稳定遗传和表达,转基因株系在田间生物活性检测中表现出较好的抗虫性,这为培育抗虫玉米新品种提供了参考,同时本研究中采用了基因枪片段转化法,提高了转基因的生物安全性。

番茄DDB2蛋白的生物信息学分析、亚细胞定位及在E3复合体中的相互作用关系

乔麦菊,唐晓凤,刘继恺,余进德,刘永胜

2012, 14(4): 46-54. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.07

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紫外(UV)辐射诱导的DNA损伤可导致农作物减产。DDB2蛋白参与由紫外辐射造成的DNA损伤的修复过程已经在人类、水稻和拟南芥中得到证实。DDB2与DDB1、CUL4相互作用形成E3泛素连接酶复合体,该复合体对植物根茎生长、花期调控和光形态建成等多种植物发育过程起调控作用。成功克隆了番茄DDB2基因,构建了DDB2-黄色荧光蛋白融合表达载体。通过对野生型番茄UV辐射后DDB2基因表达水平的半定量分析,证明番茄DDB2基因受UV诱导表达;运用生物信息学分析对DDB2蛋白序列与模式生物进行同源比对,发现2个WD-40重复和一个DWD盒保守结构域;通过对DDB2融合黄色荧光蛋白转基因番茄根尖的荧光显微观察,证实番茄DDB2定位于细胞核。利用酵母双杂交实验证明了番茄DDB2与DDB1和CUL4之间的相互作用关系,推测DDB1蛋白作为DDB2与CUL4蛋白的桥梁形成CUL4-DDB1-DDB2复合体。

拟南芥HCF243蛋白参与叶绿体PSⅡ稳定调控机制的研究

左然,徐美玲,张东远

2012, 14(4): 55-60. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.08

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核基因编码的调控因子在光系统Ⅱ（PSⅡ）的组装过程中起着关键的调控或辅助作用。已有研究证明,HCF243蛋白是一个重要的核基因编码的调控因子,推测它可能作为一个辅因子通过与D1蛋白的直接相互作用来维持后者在PSⅡ蛋白复合物中的稳定。为了探究HCF243蛋白在光抑制条件下在PSⅡ核心亚基尤其D1蛋白周转过程中的作用机制,首先利用TAIL-PCR的方法鉴定了hcf243突变体T-DNA的插入位点,并通过半定量RT-PCR对该基因（At3g15095）进行了表达模式分析,发现其表达量在叶中最高并随发育阶段逐渐上调,不同胁迫条件下的表达量也有变化。利用体内蛋白质同位素标记实验,发现hcf243突变体中D1蛋白组装到PSⅡ复合体中的速度明显低于野生型；进一步通过蛋白免疫印记分析证实,在光抑制条件下,相比野生型,hcf243突变体中PSⅡ复合物核心亚基D1降解速度显著加快,可能是造成PSⅡ复合体组装速率降低的原因。因此,通过上述实验推测HCF243蛋白作为一个辅因子,在PSⅡ反应中心D1蛋白的周转尤其降解过程中起着关键的调控作用。

北京红灯樱桃皱叶病的发病情况和对果实产量品质的影响

王晶,吕岳邦,张晓明,闫国华,周宇,张开春

2012, 14(4): 61-65. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.09

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近年来，樱桃皱叶病严重危害了樱桃的产量和品质，但是国内尚无樱桃皱叶病详细观测和有效防治措施的相关报道。通过对北京香山附近樱桃园的248株树成龄红灯连续两年的系统调查，总结发现：樱桃皱叶病主要对叶子形态、果实发育形态、果实品质和产量有影响。叶子表现为叶面粗糙、叶子变窄、叶片不规则变形伴有颜色变浅。果实表现为发育缓慢甚至有畸形尖端，皱叶和畸形果实存在位置对应关系。成熟果实的形状表现为更短薄，重量变轻，成熟期推迟。皱叶病红灯和正常红灯相比，产量显著下降。发病范围可能是几片树叶，一个枝组，也可能是整棵树。发病情况逐年不同，严重皱叶病植株的表现相对稳定。春天展叶期到硬核期以及果实成熟以后是观察樱桃皱叶病的最佳时期。另外，对严重皱叶病树进行了嫁接试验，经过初步观察接穗没有皱叶病表现。

木榄ERF转录因子基因的克隆及功能分析初探

赵杨敏1,2,庞俊峰2,张占路3,姬澎3,尉亚辉1,吴燕民2

2012, 14(4): 66-72. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.10

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利用RACE-PCR技术,以深圳红树自然保护区的木榄为材料,克隆出一个ERF类转录因子基因的cDNA全长序列,命名为BgERF(GenBank序列号:GU593720)。生物信息学分析表明:该基因全长1 870 bp,完整开放阅读框1 425 bp,具有一个保守的AP2/EREBP结构域,且编码的由475个氨基酸组成的蛋白具有典型的1个α螺旋,3个β转角的三维结构,在AP2/EREBP结构域的第14位为丙氨酸(A),第19位为天冬氨酸(D),属于AP2/EREBPF蛋白家族中的ERF类转录因子；NCBI-BLAST比对结果表明:该基因与胡萝卜、拟南芥、水稻、辣椒、番茄、大豆、马铃薯、陆地棉等植物ERF类转录因子具有较高的同源性；并构建了高效植物表达载体PBI121-35s-BgERF,获得的转基因烟草与野生型相比,表现出明显的耐盐性,为该基因功能的深入分析和耐盐机理的研究奠定了基础。

选择与适应:兰科植物查尔酮合酶基因家族成员的分子进化和功能趋异

韩颖颖1,明凤2

2012, 14(4): 73-80. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.11

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回顾了近十五年来国内外对各科植物查尔酮合酶基因CHS分子进化的研究成果,并结合作者近年来对兰科植物CHS基因分子进化的研究结果,对兰科植物CHS基因分子进化和功能趋异的机制展开综述,揭示了植物中普遍存在的CHS基因分子进化以及伴随的功能趋异的现象和机制,初步探讨了CHS基因分子进化与生物进化和自然选择的关系。

一株普鲁兰酶产生菌的分离鉴定及发酵条件的优化

乔宇1,丁宏标1,闫俊艳1,王海燕2

2012, 14(4): 81-86. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.12

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普鲁兰酶是一类淀粉分支酶,在淀粉加工等行业有着广泛的应用。利用平板涂布法从淀粉加工厂附近土壤中分离到一株产普鲁兰酶的细菌H4,通过形态学、生理生化试验及16S rDNA分类鉴定,确定该细菌为一株微小杆菌(Exiguobacterium sp. H4)。对该菌株培养基成分及产酶条件进行了优化,即2%土豆淀粉,1%蛋白胨,0.5%牛肉膏,0.1% KH2PO4,0.05% MgSO4·7H2O和0.0001% FeSO4,初始pH 7.0,发酵温度37℃,摇床转数200 r/min,发酵72 h后胞外产生普鲁兰酶的活力可达6.35 U/mL,比复筛的产量3.02 U/mL提高了110.2%。

基于GIS的农田管理系统设计与实现

徐识溥,陈建林,曹开雄,袁涛,王运圣

2012, 14(4): 87-92. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.13

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根据农田的实际操作要求，包括对数据采集的实时与移动等，设计开发了一套基于GIS的农田信息管理系统。系统以GIS技术为支撑，包括农田属性数据管理模块、农资操作管理模块、农事操作管理模块等。系统数据库采用Microsoft SQL Server 2005，服务器端采用C#语言开发，移动客户端使用VS2005环境，浏览器端基于XHTML与JavaScript。在农田数据管理模块中，系统具有数据获取、数据导出、属性查询、数据统计分析、涂层编辑等功能。在商业通信运营商的支持下，操作员在田间利用智能手机或PDA使用系统获取田间数据或者田间作业相关信息，最后传送给系统服务器，管理人员可以在办公室进行远程操作。该系统可为具有科研、教学、生产等功能为主的试验田提供系统有效的服务。

超积累植物修复铜污染土壤的研究现状

金勇1,2,付庆灵1,郑进2,康薇3,刘永红1,胡红青1

2012, 14(4): 93-100. DOI: 10.3969/j.issn.10080864.2012.04.14

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铜是植物必需的营养元素，但是过量的铜会严重影响动植物的生长，随着现代工农业的发展，铜已经成为了我国重金属污染土壤中主要的污染元素之一。在污染土壤的修复措施中，植物修复是一种绿色技术，具有传统土壤治理方法所无法比拟的优点，也是现今国际环境修复的热点和前沿领域。近年来，我国铜污染土壤的植物修复研究发展很快，发现了海州香薷、鸭跖草、蓖麻等铜超积累植物，同时有机酸、耐铜微生物也能加强超积累植物的修复作用。综述了植物修复的一般原理，介绍了现今研究较多的超积累植物对铜的富集效果，超积累植物对铜的耐性及解毒机理以及其他因素的强化作用。

粉垄栽培对旱地作物产量品质的影响

韦本辉,申章佑,甘秀芹,刘斌,陆柳英,胡泊,李艳英,吴延勇

2012, 14(4): 101-105. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.15.

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“粉垄栽培”是一种新的农耕方法，与传统种植（拖拉机整地等）相比，粉垄栽培玉米、花生、大豆、甘蔗、桑树，其产量分别增加25.60%、13.78%、1000%、21.91%、54.81%；大豆蛋白质增加12%，甘蔗蔗糖分增加3.81%；相应地，作物的根系数量增多，长度增长，垂直分布下移，水平分布拓宽。表明这几种旱地作物的产量提高和品质改善与“粉垄栽培”能促进根系发达密切相关。并对这一农耕新方法的科学性和可行性进行了探讨。

干旱胁迫对花生PnAG1基因的表达及生理指标的影响

周西1,2,周浩1,3,单世华1,李林2,杨晨1,4,刘宇1,3,闫彩霞1,张廷婷1

2012, 14(4): 106-114. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.16.

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为了探讨NBS-LRR结构域中抗性相关基因PnAG1与干旱胁迫的相关性，比较花生在不同干旱程度胁迫下主要防御酶活性变化情况以及PnAG1基因表达量变化动态。经干旱胁迫后测定不同时期两花生品种叶片的过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性、丙二醛（MDA）含量和PnAG1基因表达量的动态变化。结果表明，在干旱胁迫后两品种的POD、GR、MDA变化均表现出先下降后上升的趋势，SOD活性则为表现为持续上升，而PnAG1基因的表达量变化同样也呈现出先下降后上升的趋势，与防御酶活性变化相似，因此推断PnAG1基因在抗病基础之上可能同植物防御体系存在相关。

围封对希拉穆仁草原植被和土壤种子库的影响

张瑞强1*,高天明1*,张景2

2012, 14(4): 115-120. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.17

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围栏封育有利于受损草地生态系统的恢复。通过在希拉穆仁草原进行5年的围封试验,对样地的植被和土壤种子库进行连续监测的方法,研究围封对退化草地的地上植被与土壤种子库的综合修复效果。结果表明:①围封样地植被产量、盖度和高度等生产性能明显高于重牧样地。种类数和Shannon-Wiener生物多样性指数则围封样地低于重牧样地。围封样地中克氏针茅和羊草等优质牧草占优势,重牧样地中冷蒿、银灰旋花和猪毛菜等劣质牧草占优势。②降水量是影响年际间土壤种子库状况的主要因素。围封可促进草地土壤中各种植物种子的积累。围封样地土壤种子库中克氏针茅占多数,重牧样地劣质牧草种子占多数。围封可提高草地生产性能和土壤种子库的积累,但长此以往不利于草地生物多样性,因此应适当中轻度放牧以提高草地的生物多样性。

温莪术根际亲和性高效促生菌的筛选和初步鉴定

刘祥亮1,周晓雷1,何文斐2,唐欣昀1,姜程曦2

2012, 14(4): 121-127. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.18.

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为从温莪术根际筛选具有亲和性高效促生菌株，以温莪术凝集素为复筛工具，从温莪术根际促生菌中筛选能与温莪术凝集素相结合的亲和菌株。以甲壳素柱层析纯化，获得凝集素浓度为0.074 mg/mL，比活为8648.65 HU/mg。用纯化的凝集素对温莪术根际促生菌株进行凝集试验，得到能与温莪术凝集素产生特异性反应的菌株26株。定量检测26株亲和菌株的铁载体产量，发现其中13株铁载体产量极高，占亲和菌株的50%。对6株具有高温莪术凝集素亲和性和高铁载体产量的菌株进行初步鉴定，WEK0101、WEP0500为假单胞菌（Pseudomonas spp.）；WE02、WEP0200为乳杆菌（Lactobacillus spp.）；WEN0101为固氮菌（Azotobacter spp.）；WEK0102为微球菌（Micrococcus sp.）。这6株温莪术亲和性根际促生菌具有制作温莪术高效特异性生物肥料的潜力。

辽宁地区养殖淡水鱼感染嗜水气单胞菌的流行病学调查

王友娟,李荣峰,李华,李强,徐祥

2012, 14(4): 128-134. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.19

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通过RS选择性培养基和针对16S rDNA与气溶素基因的双重PCR检测技术,对采集于辽宁省不同地区、不同鱼类、不同症状病鱼感染的嗜水气单胞菌进行了系统的流行病学调查,并对致病性嗜水气单胞菌进行了毒力验证试验及对抗菌药物的敏感性试验。结果发现,51株临床样本中有26株分离菌扩增得到685 bp大小的目的片段,证明为嗜水气单胞菌,占分离细菌总数的50.98%,占绝对的优势,其中以出血症状为主的病鱼分离的菌占23.99%,以肠炎为主症状的病鱼分离菌占17.99%,以烂鳃症状为主病鱼分离菌占9%。26株嗜水气单胞菌中有17株同时扩增出252 bp大小的气溶素基因(aerA),表明这17株分离菌为致病性嗜水气单胞菌。人工感染试验结果表明,致病性嗜水气单胞菌均有毒力且毒力大小差异明显。药敏实验结果显示,嗜水气单胞菌不同分离株对抗生素的敏感性差异很大,对先锋V耐药率高达90%,对新生霉素、红霉素、利福平、四环素耐药率也相对较高,分别为56.2%,42.7%,37.5%,31.1%,而对氟哌酸、链霉素、庆大霉素则较敏感。该结果对建立片区病原库,揭示辽宁地区淡水养殖鱼类感染的嗜水气单胞菌的地理分布、毒力大小、耐药性差异,进而弄清嗜水气单胞菌的表型、基因型差异具有重要理论参考意义。

根癌农杆菌介导的籼稻蜀恢527遗传转化方法的探究

刘亮亮,唐维,喻旭,刘永胜

2012, 14(4): 135-141. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.20.

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籼稻（Indica rice）组织培养过程中愈伤组织转化率较低，尤其是对优良品种成熟胚愈伤高频再生体系的建立和影响转化的主要因素还缺乏研究。在一定程度上制约着籼稻基因工程的进展。以籼稻品种重穗型恢复系蜀恢527成熟种子为材料，研究了不同温度和光照条件对其成熟胚愈伤诱导及生理状态的影响；并在分化培养基中添加不同的激素和调整激素间浓度配比从而筛选出蜀恢527最佳分化培养基。结果表明：在32℃光照条件下，蜀恢527成熟种子在N6D诱导培养基上诱导愈伤组织效果最佳，继代2次后胚性愈伤质量状态最好。以基本培养基NBS中添加0.02 mg/L NAA+2 mg/L KT+3 mg/L 6BA+50 mg/L VC+0.5 mg/L IAA为蜀恢527成熟胚遗传转化的最佳分化培养基，分化频率较高，分化率达到36.42%。利用优化的籼稻遗传转化体系，通过根癌农杆菌介导法将水稻转录因子OsbZIP39转入籼稻基因组中，经PCR分子初步检测得到了抗性植株。

一种利用铁离子螯合剂恢复丁香假单胞菌菌落荧光的方法

刘欢欢,焦伟,乔保明,董宁禹,蒋士君

2012, 14(4): 142-147. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.21

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丁香假单胞菌产生的荧光色素是一种具有毒性功能的致病性因子,也是细菌鉴定和分类的重要依据。测定了基本培养基不同组分的浓度对丁香假单胞菌荧光色素产生能力的影响,并比较了几种金属离子螯合剂对恢复丁香假单胞菌荧光物质合成能力以及细菌生长能力的影响,旨在找到恢复丁香假单胞菌在常规培养基上合成荧光色素的方法。结果如下:①丁香假单胞菌荧光色素的合成能力主要受培养基中铁离子浓度的影响,而与眎蛋白胨,以及K2HPO4、MgSO4的浓度均无关；② 0.05 g/L的螯合剂8-羟基喹啉可使丧失荧光物质合成能力的丁香假单胞菌恢复产生荧光,恢复的荧光物质合成可以被铁盐（FeCl3）逆转；但同时8-羟基喹啉对细菌生长也有一定的抑制作用；③其他金属离子螯合剂,如柠檬酸(C6H8O7·H2O)、酒石酸钠(Na2C4H4O6)、磷酸三钠(Na3PO4)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2),均不能恢复丁香假单胞菌产荧光色素。该结果表明在KB培养基中添加螯合剂8-羟基喹啉（0.05 g/L）可以使丁香假单胞菌恢复荧光物质的合成能力。

利用离子注入技术选育多杀菌素高产菌株

郭伟群1,罗莉斯2,李能威1,张晓琳1

2012, 14(4): 148-152. DOI: 10.3969/j.issn.1008-0864.2012.04.22.

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多杀菌素是由刺糖多孢菌（Saccharopolyspora spinosa）发酵产生的大环内酯类化合物，是一种应用前景广阔的生物农药。采用氮离子注入方法并结合前体和自身代谢物抗性来选育多杀菌素高产菌株。结果显示利用氮离子注入诱变刺糖多孢菌，其致死率曲线呈典型的马鞍形，并确定30 s×2.6×1013 ions/cm2的注入剂量用于进一步诱变筛选。通过前体及自身代谢物抗性筛选，最终得到5株多杀菌素高产菌株，其多杀菌素的最高产量比选育前提高了44%。表明该技术对多杀菌素高产菌株的选育是一种行之有效的方法。

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