灵芝素有“仙草”的美誉,自古以来就为人们所熟知。灵芝多糖含量的多少,直接影响着灵芝的药效。传统应用中以灵芝子实体获得灵芝多糖。但子实体中纤维素、半纤维素等杂质含量高,不利于灵芝多糖的提取纯化。目前,利用发酵方法从菌丝体中获得灵芝多糖,是企业生产的重要方向之一。近日,黄青课题组利用低温等离子体诱变灵芝原生质体,获得多种诱变菌株,并利用红外光谱对其筛选检(测),鉴别筛选出灵芝多糖含量高的诱变菌株,培育出多糖含量高的灵芝新品种。成果发表在新一期(国)际(著)名学术期刊《公共科学图书馆期刊·综合》上。
“低温等离子体诱变育种技术,是获得品质改良的灵芝等食药(用)真(菌)的一种安(全)高(效)的诱变方法。”黄青介绍,他们课题组用低温等离子体对灵芝原生质体进行诱变,获得大量诱变菌株,随后利用此前构建的基于红外光谱的灵芝多糖定量模型,对诱变菌株的灵芝多糖含量进行筛选,获得灵芝多糖含量较高的诱变菌株,并得到酶学和电镜结果的证实。
诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择、培育动植物和微生物的新品种。它是继选择育种和杂交育种之后发展起来的一项现代育种技术。近年来,黄青课题组利用低温等离子体技术,先后诱变育出雨生红球藻突变株等多个微生物新品种,并与广州沣芝生物科技有限公司等企业开展产学研合作,推动新品种的产业化。
虾青素是天然的强抗(氧)化剂,雨生红球藻是天然虾青素生产的主要来源,但在自然状态下藻株生长速率慢、虾青素产量低。黄青课题组与合作者通过低温等离子体诱变技术,获得了诸多高产虾青素的雨生红球藻突变株,其中高单位虾青素产量是诱导前的近两倍,并验证了突变藻株中虾青素产量的提高与参与调控类胡萝卜素合成的关键酶基因表达水平密切相关。
等离子体即电离了的“气体”,是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态。看似“神秘”的等离子体,其实是宇宙中的常见物质。就整个宇宙而言,等离子体是物质存在的主要形式,占宇宙物质总量的99%以上,如恒星、星际物质以及地球周围的电离层等都是等离子体。“从离子和电子温度是否一致考虑,等离子体有高温、低温之分。”黄青介绍,高温等离子体离子和电子达到平衡,这只有在温度足够高时才能发生,如太阳就是高温等离子体,研究热核聚变的全超导托卡马克利用的就是高温等离子体;低温等离子体在常温下就能发生,目前在诱变育种、生物医学、农业和环境科学等领域均有重要应用。