[发明专利]太空螺旋藻育种方法

说明书

技术领域

本发明属于生物诱变领域，具体涉及螺旋藻太空诱变育种方法，以及太空诱变育种得到的螺旋藻。

背景技术

螺旋藻易受外界环境因素的影响而发生变异。在以往的生产过程中发现，在敞开式的培养条件下，螺旋藻常常出现一些负变异，主要表现为藻丝变直、不正常螺旋或藻丝变小、螺旋紧密等。在传统的物理和化学诱变中，诱变发生的几率很小，而且一般情况下是负变异出现的几率远大于正变异。因此，本发明旨在利用太空诱变育种变异率高和变异幅度大的特点，培育出新的变异螺旋藻藻种，即长度、宽度、螺距、螺宽、螺旋数、营养成分都优于普通藻种的变异藻种。

发明内容

本发明进行了螺旋藻藻种的太空育种，得到具有优良性状的变异螺旋藻藻种，得到的变异藻种已在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心进行了生物保藏，其中变异后的钝顶螺旋藻螺旋藻(Spirulinaplatensis)保藏编号为3279，保藏日期为：2009年9月14日；变异后的极大螺旋藻(Spirulina maxima)保藏编号为3280，保藏日期为：2009年9月14日。具体育种和选育方法如下：

1、从农科螺旋藻生产基地的实验室中选取极大螺旋藻(Spirulinamaxima)和钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)藻种，严格按照返回式航天器搭载物品制备的技术要求将极大螺旋藻和钝顶螺旋藻藻种用固体Zarrouk培养基密封于离心管中，搭载我国第20颗返回式科学与技术试验卫星发射上太空，经18天的太空飞行后回收。

2、经搭载的极大螺旋藻和钝顶螺旋藻藻种返回农科实验室，于无菌室中用液体Zarrouk培养基培养。取样于显微镜下观察，对恢复培养后的极大螺旋藻和钝顶螺旋藻分别进行分离和挑选，选出藻体长度、螺旋数都优于普通藻种的变异藻种，进行单株培养。

3、当单株培养的藻种OD₅₆₀达1.2以上时，采用以上分离法再一次进行单株分离，重复选育，直至每一株系的形态稳定。

附图说明

图1是普通钝顶藻丝体显微结构的照片，放大倍数分别为16、40、160。

图2是太空诱变后的钝顶藻丝体(PNK-2)显微结构的照片，放大倍数分别为16、40、160。

图3是普通极大藻丝体显微结构的照片，放大倍数分别为16、40、160。

图4是太空诱变后的极大藻丝体(MNK-7)显微结构的照片，放大倍数分别为16、40、160。

具体实施方式

2004年8月27日，从农科螺旋藻生产基地的实验室中提取极大螺旋藻(Spirulina maxima)和钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)藻种，用固体Zarrouk培养基培养保存。藻种搭载前，按返回式航天器搭载物品制备的技术要求反复试验，确保搭载安全。2004年9月27日，严格按照返回式航天器搭载物品制备的技术要求将极大螺旋藻和钝顶螺旋藻藻种用固体培养基密封于离心管中，搭载我国第20颗返回式科学与技术试验卫星(近地点205km，远地点350km，飞行周期为89.6min，轨道倾角63°，轨道微重力水平10-4g；回收舱内温度10～30℃)发射上太空，经18天的太空飞行，于2004年10月15日成功回收。所述太空搭载要求具体为：

安全检查：搭载物品无毒、无易燃易爆、无核辐射，无强电磁干扰，无有害气、液体泄漏。

登记和验收：搭载物品由返回式航天器承制方的管理部门统一包装、编号后，装入制定部位。

样品装载：样品装入卫星的准备应在发射基完成，按照飞行器发射程序，要求距发射允许的最短时间内装载样品。根据样品的要求，地面滞留时间要维持样品在非生长状态。用于培育藻种的样品管质地透明、抗压、耐腐蚀。

搭载用藻种材料的制备：固体斜面Zarrouk搭载，无菌操作接种到事先制备好的培养基的0.5ml离心管里，并装入藻种样品盒内，0～5℃冰箱保存。发射前40h装入卫星中指定位置或搭载通用生物培养箱内。卫星回收后30h内在无菌实验室打开通用生物培养箱，取出样品盒及培养离心管，尽快送回搭载单位.

2004年11月3日，经搭载的极大螺旋藻和钝顶螺旋藻藻种返回农科实验室。取样于显微镜下观察：极大螺旋藻和钝顶螺旋藻均有藻丝体存活，数量较少，多为1～3个螺旋的小藻段。将搭载返回的藻种于无菌室用液体培养基培养。

11月13日，可以观察到钝顶藻种的藻液略呈淡绿色，肉眼可以清晰观察到藻丝体；极大藻种可以明显看到粗长的绿色藻丝。

11月23日，低倍显微镜下观察：经太空搭载的极大螺旋藻和钝顶螺旋藻均发生了剧烈的多极化变异。