N~+离子束注入诱变选育生防菌枯草芽孢杆菌的研究(英文)

[目的]研究N+离子束注入对生防菌枯草芽孢杆菌存活率和突变率的影响。[方法]对离子束注入前样品处理方法进行优化,包括枯草芽孢杆菌液体培养时间、稀释浓度、稀释溶剂和菌膜干燥时间;采用N+离子束注入进行诱变处理,并通过平板对峙法和牛津杯法筛选菌株。[结果]N+离子束注入样品前处理最佳条件为:枯草芽孢杆菌液体培养20~24h,利用无菌水将菌液稀释到106个/ml,菌膜干燥时间为0~60min;离子束注入诱变的最佳条件为:注入能量30kev,剂量为2.0×1014~4.0×1014ions/cm2,枯草芽孢杆菌存活率为8.43%~26.71%,突变率为3.50%~5.43%。[结论]该研究结果为枯草芽孢杆菌离子束注入诱变育种方法的研究提供了参考依据,同时也为其他生防菌的辐射诱变育种奠定了基础。     

N+离子束注入诱变选育桑黄菌株的研究

[目的]研究N+离子注入诱变选育桑黄菌株,提高桑黄菌的产量。[方法]通过对N+离子注入诱变后桑黄孢子的存活率以及突变率的研究确定离子注入的最适剂量,诱变后用拮抗试验结合酯酶同工酶酶谱分析验证菌株发生突变,之后分别以菌丝形态、菌丝生长速度、液体发酵菌丝体生物量以及液体发酵胞外多糖产量为参数进行变异菌株的筛选。[结果]确定了离子注入诱变桑黄适宜参数:注入剂量2.00×1016ions/cm2,注入能量20 KeV。得到1株高产桑黄菌株PI 126,其生物量和多糖产量分别为23.7和7.6 g/L,比出发菌株相应产量显著提高。经平板传代,10代后变异菌株的遗传性状较稳定,无明显回复突变。[结论]低能离子束注入技术用于桑黄育种是可行的。     

枯草芽孢杆菌NCD-2γ射线辐射诱变研究

[目的]研究60Coγ射线对枯草芽孢杆菌NCD-2致死率和突变率的影响。[方法]采用100～2000Gy不同剂量γ射线辐射诱变,通过平板对峙法和牛津杯法筛选菌株。[结果]得到辐射剂量与致死率和突变率之间的关系曲线;致死率随着辐射剂量增大而升高,升高速度先快后慢,在1000Gy辐照剂量下致死率达到99.50%;突变率随着辐射剂量的增大先升高后降低,在400～700Gy时产生的突变率高,均高于15%。辐射诱变的最佳条件为500Gy,平均致死率为77.71%,突变率为26.51%。[结论]为枯草芽孢杆菌60Coγ射线辐射诱变提供参考依据。     

离子注入选育枯草芽孢杆菌生防菌B-916高效菌种

为进一步提高枯草芽孢杆菌 (Bacillussubtilis)生防菌B 916的生长速度和拮抗性能 ,获得生防效果更好的高效菌种 ,利用不同剂量N 对生防菌B 916 ,进行离子注入处理。结果表明 :采用剂量为 1cm2 90× 2 6× 10 13 N 诱变生防菌B 916 ,其存活率最高 ;从诱变效果看 ,离子注入生防菌B 916的最适剂量为 1cm2 15 0× 2 6× 10 13 N ～2 5 0× 2 6× 10 13 N ;生防菌B 916经离子注入获得的突变菌株再次进行离子注入 ,其存活率和诱变效果可明显提高。本研究获得了 13个拮抗能力比生防菌B 916提高 10 %以上且遗传性较稳定的突变菌株     

枯草芽孢杆菌NCD-2γ射线辐射诱变研究

[目的]研究^60C0γ射线对枯草芽孢杆菌NCD-2致死率和突变率的影响。[方法]采用100～2000Gy不同剂量γ射线辐射诱变．通过平板对峙法和牛津杯法筛选菌株。[结果]得到辐射剂量与致死率和突变率的关系曲线;致死率随着辐射剂量增大而升高,升高递度先快后慢,在1000Gy辐照剂量下致死率达到99．50％;突变率随着辐射剂量的增大先升高后降低,在400～700Gy时产生的突变璋高,均高于15％。辐射诱变的最佳条件为500Gy,平均致死率为77．71％,突变率为26．51％。[结论]为枯草芽孢杆菌。Coγ射线辐射诱变提供了参考依据。     

N+注入技术选育猴头菇菌株

为了探究低能离子束注入猴头菇的生物学效应,筛选优质猴头菇菌株,采用N⁺注入技术诱变猴头菇孢子,通过研究存活率、突变率确定最佳注入剂量,并分别以菌丝形态特征、菌丝生长速率、菌丝液体发酵生物量对突变菌株进行筛选。试验确定了最佳N⁺注入剂量为12×10¹⁶ ions·cm^-2,注入能量为15 keV,筛选出1株遗传性状稳定的猴头菇菌株H1215,其生长速率及液体发酵生物量分别提高了25.30%和30.67%,为基于低能离子束的猴头菇诱变育种提供理论依据。     

N+注入中性蛋白酶高产菌株诱变选育的研究

    利用低能N+注入技术对产中性蛋白酶的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)进行诱变选育.以提高该菌株的产酶能力.试验结果表明,茵株的存活率曲线是典型的"马鞍型"剂量一效应曲线,在注入剂量为(30-50)×1014ions.cm-2的区域内具有高的正突变率.在注入能量为30 keV、注入荆量为50×1014ions.cm-2的条件下,经过筛选最终获得l株遗传稳定性良好的高产茵株NP131,其所产中性蛋白酶活力稳定在15230 U.mL-1左右,较出发茵株提高了71.2%.比较突变茵株NP131与出发菌株的产酶曲线,发现2条曲线的变化规律一致.说明离子注入技术是一种比较理想的微生物茵种选育方法.     

枯草芽孢杆菌生防菌产孢条件的优化

[目的]探讨枯草芽孢杆菌生防菌的最优产孢条件。[方法]通过单因素试验及正交试验设计对枯草芽孢杆菌发酵培养基和发酵条件进行了优化。[结果]枯草芽孢杆菌的优化培养基为:葡萄糖1.500%,淀粉1.000%,花生饼1.500%,MnSO4.H2O 0.005%,无水MgSO40.050%,KH2PO40.150%,K2HPO4.3H2O 0.300%,CaCO30.050%;最适培养条件为:最佳移种时间18～20 h,温度37℃,pH7.5,转速250 r/min,接种量10%。[结论]为提高枯草芽孢杆菌的芽孢产量及降低生产成本提供了参考。     

N离子束注入与DES复合诱变选育腺苷高产菌株

为了获得腺苷高产菌株,以肌苷产生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HSD1206(Ade-、Thi-、SGr)为出发菌株,通过硫酸二乙酯(DES)处理、N离子束注入进行单因子和复合诱变。参照菌种致死率曲线,确定N离子束注入250 s与DES处理10 min为最佳诱变时间。经过多轮诱变和筛选,获得了黄嘌呤、硫胺素、组氨酸三重缺陷型,腺嘌呤脱氨酶活性缺失及磺胺胍抗性菌株DI4-24和DI4-182,其遗传标记为Xan-、Thi-、His-、Deam-、SGr,连续传代后性状稳定,在优化的发酵培养基中发酵后腺苷产量可分别达到18.56 g/L和17.13 g/L。由此证明,通过物理、化学复合诱变,阻断枯草芽孢杆菌营养缺陷型菌株产肌苷途径,打通合成腺苷途径的诱变思路在实验室环境下是可行的。     

产CLA植物乳杆菌P8的离子束诱变与筛选

本实验以植物乳杆菌P8为出发菌株,采用N+离子注入的方法进行诱变处理,注入能量为50keV,注入剂量为30、50、70、901、10、1301、50、1701、90×2.6×1013N+/cm2。结果显示,菌体的存活率随离子注入剂量的增加呈"马鞍型"曲线,"鞍脊"出现在70×2.6×1013N+/cm2～110×2.6×1013N+/cm2之间,此时菌体的存活率在21%～50%之间。综合考虑存活率、总突变率和突变幅度等因素,推荐90×2.6×1013N+/cm2作为离子注入植物乳杆菌P8的适宜诱变剂量。此菌株经N+离子束诱变,得到产共轭亚油酸(Conjugated linoleic acid,CLA)正突变菌株共36株,负突变菌株共66株,其中最高产CLA正突变菌株CLA浓度为0.2751mg/ml,转化率为27.51%。最低产CLA负突变株CLA浓度为0.0330mg/ml,转化率为3.30%。菌株的遗传稳定性正在进一步鉴定,若可以稳定遗传,将为研究植物乳杆菌P8产CLA的分子机理和生产出营养价值更高的保健食品奠定基础。     

絮凝剂高产菌株的离子注入诱变选育

[目的]提高生物絮凝剂的絮凝活性。[方法]以絮凝剂产生菌FJ-15为出发菌株,采用低能N＋注入的方法对其进行诱变处理,从突变体中筛选高絮凝活性、性能稳定的菌株,并检测其絮凝活性。[结果]N＋注入剂量为2×10^14ions/cm^2时,菌株存活率较低,随N＋注入剂量增加,菌株存活率呈上升趋势,当N＋注入剂量为8×10^14ions/cm^2时,菌株存活率最高（75.34%）,当N＋注入剂量为1×10^16ions/cm^2时,正突变率较大;通过初筛试验,得到了193株正突变菌株;通过复筛试验,得到了3株高絮凝活性的菌株FJM-10、FJM-19、FJM-29,其絮凝率分别为93.81%、86.64%、83.65%,平均较原菌株的絮凝活性（64.55%）高20%左右。其中,FJM-10菌株的稳定性最好,絮凝活性最高。[结论]FJM-10菌株的最佳发酵碳源和氮源分别为葡萄糖（或麦芽糖）和蛋白胨（或尿素）。     

低能离子注入诱变选育盐霉素高产菌株

[目的]研究N+离子注入对白色链霉菌的诱变效应,同时筛选高产盐霉素的变异菌株。[方法]利用不同剂量的氮离子对白色链霉菌S-11-04菌株进行诱变处理,研究低能氮离子注入对其存活率、菌落形状及产盐霉素能力的影响。[结果]低能氮离子注入对白色链霉菌的诱变效应显著,试验得到了13株盐霉素产量较高的突变菌株,其中N3-6菌株经连续传代4次,遗传稳定性较好,其摇瓶发酵水平较对照提高了41%,发酵生产后平均发酵水平提高了20.5%。[结论]离子注入诱变是获得高产盐霉素突变菌株的有效方法。     

氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆生物学效应研究初报

[目的] 探索氮离子束注入和钴60伽玛辐射对大豆的生物学效应,为大豆诱变育种提供依据。[方法]14份大豆品种或高代稳定品系干种子按4×10^16、6×10^16和8×10^16N^＋/cm^2 3个剂量和能量30 Kev氮离子束注入,35份大豆品种或高代稳定品系干种子按100、150和200 Gy 3个剂量和剂量率1.6 Gy/Min钴60伽玛辐射,以未处理作对照,考察大豆主要农艺性状和产量,采用近红外透射光谱法测定大豆籽粒品质。[结果]8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和150 Gy钴60伽玛辐射对大豆农艺性状的突变效果明显。氮离子束注入和钴60伽玛辐射诱变蛋白质含量增加的材料占总材料份数的57.1%-78.6%,但6×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入的蛋白质突变频率大于其余两个剂量,而钴60伽玛辐射剂量间差异不大;诱变脂肪含量增加的材料占总材料份数的34.3%-40.0%,且8×10^16N^＋/cm^2氮离子束注入和200 Gy钴60伽玛辐射的脂肪突变频率分别大于其余两个剂量。[结论]选择适宜剂量的氮离子束注入和钴60伽玛辐射可以改善大豆农艺性状,增加产量,提高蛋白质和脂肪含量,因而氮离子束注入和钴60伽玛辐射是两种行之有效的大豆诱变育种方法。     

离子注入不动杆菌的降解特性

[目的]选育能够高效降解石油烃的不动杆菌。[方法]采用低能N~+对不动杆菌菌株a8进行诱变,测量离子注入前后不动杆菌对石油烃的降解率,并研究其降解能力和降解机理。[结果]当N~+的注入能量和注入剂量分别为15 ke V和8.0×1015ions/cm~2时,不动杆菌的降解率可提高至95.03%;利用该注入参数对出发菌种a8进行3次连续诱变后,获得1株能有效降解59种烷烃的突变菌株AQ-15;结合分子生物学技术,对AQ-15降解长链石油烷烃的酶Alm A基因进行分析,发现酶结合位点之一的47th氨基酸由原来的天冬氨酸(Asp,D)变为甘氨酸(Gly,G),从而提高了酶的活性,达到了高效降解长链石油烷烃的效果,揭示了离子注入后不动杆菌降解率提高的机理。[结论]选育出1株能够高效降解石油烃的不动杆菌菌株AQ-15。     

低能Ar+注入对玉米花粉萌发及Ca2+浓度分布的影响研究

[目的]研究低能离子注入对花粉萌发及萌发过程中游离Ca2+的影响。[方法]利用能量为30 keV,剂量为0.78×1015~13×1015ion/cm2的Ar+注入玉米花粉粒,研究注入后玉米花粉的萌发情况和萌发过程中游离Ca2+的分布情况。[结果]当Ar+注入剂量为5.2×1015ions/cm2时,玉米花粉的萌发率有了明显的提高;而注入剂量超过7.8×1015ion/cm2以后,萌发率呈急剧下降趋势;同时利用低温孵育法在完整的玉米花粉粒中,载入酯化形式的Ca2+荧光探针fluo-3 AM后发现,花粉细胞中游离Ca2+浓度变化与花粉萌发活性变化相一致。[结论]低能离子注入后引起的花粉内Ca2+浓度的动态变化可能是花粉萌发变化的初始效应。     

氮离子束对鹅观草属植物萌发特性及幼苗生长的影响

[目的]研究氮离子束对鹅观草属植物萌发特性及幼苗生长的影响。[方法]通过对不同剂量氮离子柬注入及对照的05—28鹕观草属植物种子进行萌发试验及幼苗生长测定试验,观察种子萌发情况及幼苗生长情况。[结果]随着氮离子柬剂量的增加,种子发芽率、发芽势、发芽指数呈“马鞍型”曲线;苗高、第1叶长在低剂量时高于对照,高剂量时低于对照。[结论]在氮离子束注入过程中,低剂量氮离子束注入对05-28种子萌发指数、苗高与第1叶长有促进作用,高剂量有抑制作用。