亚硝酸还原酶高产菌株的筛选及发酵条件优化

通过紫外线对巨大芽孢杆菌MPF-906进行了诱变处理,提高了产酶能力,变异株Z85酶活达到28.76 U/mL。进一步对其发酵条件进行研究,优化了培养基和培养条件。优化的培养基为：葡萄糖1.5%,牛肉膏0.2%,硫酸铵0.1%,K₂HPO₄ 0.135%,KH₂PO₄ 0.07%,NaCl 0.1%;无机盐溶液10 mL/L（即MgSO₄·7H₂O 0.04%、MnSO₄·H₂O 0.001%、CaCl₂·2H₂O 0.002%）。发酵条件为：摇床转速160 rpm,接种量4%,初始pH 6.5,30 ℃发酵20 h。在此最优化条件下,亚硝酸还原酶的酶活达到45.94 U/mL。     

基于人工神经网络的CHRIS数据内陆水体叶绿素浓度反演研究

利用BP神经网络和CHRIS高光谱数据反演了富营养化非常严重的太湖梅梁湾地区叶绿素A浓度。首先计算了CHRIS模式2的18个波段与叶绿素A浓度的皮尔森相关系数,选择CHRIS的前5个波段和第13波段的反射率值作为神经网络的输入,以野外测量的叶绿素A浓度为神经网络的输出。实验表明,BP神经网络具有很好的非线性拟合能力,叶绿素A浓度的反演精度相对误差仅为22%,明显优于传统的多项式模型,显示BP神经网络与CHRIS高光谱数据结合的方法在内陆水体水质参数反演领域的应用具有相当的优势。     

植物理化复合诱变育种技术研究进展

在收集近年来大量植物理化复合诱变育种报道资料的基础上,提出了4种理化复合诱变育种类型,分析了复合诱变育种的研究特点及趋势,指出了复合诱变育种存在的问题,并提出了相应的建议。     

枯草芽孢杆菌紫外诱变异甘露聚糖酶基因突变的研究

异甘露聚糖酶是制备益生元甘露寡糖的关键酶。对分泌异甘露聚糖酶枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilisK-6)的紫外诱变正突变株K-6-9(Bacillus subtilis K-6-9)的诱变机理进行了研究。通过对出发菌株和正突变株的异甘露聚糖酶基因进行克隆和表达,以生物信息学的方法对异甘露聚糖酶基因序列和蛋白序列进行分析,得到突变株的突变碱基以及突变氨基酸。基因序列研究结果显示,突变体的总碱基突变频率为1.02,碱基突变类型包括碱基的颠换、转换。在检测到的11个碱基突变中,转换的频率(54.5%)是颠换频率(45.5%)的1.2倍,其中,C/T之间的转换所占比例最大,A-G和A-T也具有较高的替换频率,说明胸腺嘧啶(T)具有较高的辐射敏感。通过蛋白序列的比较分析,有2个氨基酸发生突变,由第21位保守氨基酸脯氨酸变异为非保守氨基酸丝氨酸,第23位非保守氨基酸丝氨酸变异为保守氨基酸谷氨酸。综合分析表明:保守区氨基酸与非保守区氨基酸的相互突变可能对其蛋白的正确组装及功能的发挥起重要作用。     

运动发酵单胞耐酸菌株的诱变筛选及发酵条件的优化

通过对运动发酵单胞菌原始菌株(ZM6)的耐酸驯化、紫外诱变、小型初筛和复筛,获得一株耐酸突变菌株ZM6-3-2.通过突变菌株与出发菌株以及酵母发酵性能的比较表明,ZM6-3-2的发酵蔗汁性能显著优于ZM6菌株和工业生产乙醇的酵母,其最终乙醇质量浓度为56.64 g.L-1,比ZM6菌株的52.18 g.L-1提高了4.46 g.L-1,而且最终乙醇质量浓度、总糖出酒率、总糖利用率均比酵母高出约10%.通过正交试验对该耐酸菌株的发酵培养基进行优化并进行验证,发现含250 g.L-1总糖、10 g.L-1酵母膏、2 g.L-1KH2PO4、0.5 g.L-1(NH4)2SO4、1 g.L-1MgSO4.7H2O,pH 5.5的培养基最有利于ZM6-3-2的发酵,发酵时间短,产乙醇多.     

我国水稻航天诱变育种的研究动态及展望

水稻航天诱变育种是将水稻干种子搭载返回式航天器(卫星),经过空间诱变作用产生变异,在地面选择有益变异培育新种质、新品种的育种方法。与常规育种相比,航天诱变育种具有诱变频率高、变异幅度大、育种周期短、有利突变体多等特点。目前普遍认同产生变异的主要因素有微重力、强幅射、转座子活化和高真空等,并从分子生物学、生物化学水平以及细胞学水平开展空间诱变机理研究,取得了可喜进展。我国自1988年首次通过卫星搭载开展水稻航天诱变育种以来,已有9个育成品种通过了省级审定,其中“华航一号”等4个品种通过了国家级审定。鉴于水稻航天诱变育种技术具有的独特优势,其可望成为推动21世纪水稻育种的重要手段之一。     

优质籼型杂交稻新品种玉优1号

通过零磁模拟空间诱变处理水稻干种子后,选育出的不育系与经辐射处理选育出的恢复系组配育成的杂交水稻新品种玉优1号,试验示范和大面积推广应用结果表明:该品种不同地区均表现稳产、高产且品质优,2007～2008年玉优1号累计在陕西省、福建省等地推广种植3 000 hm2,稻谷收购价比其他杂交稻谷贵0.2元/kg,产生了明显的经济效益和社会效益.该品种的育成和大面积推广应用,对于提高杂交水稻稻米品质、增加农民收益和降低种植杂交水稻成本起到了积极作用.     

百合离体抗盐变异体的筛选及生理特性研究

用甲基磺酸乙酯(EMS)对百合离体叶片进行了处理。结果表明,随着处理浓度和处理时间的增加,叶片的分化率和存活率均下降,并筛选出其半致死浓度(0.6%)和处理时间(3 h)。利用筛选的EMS浓度和处理时间对离体叶片进行处理,在1%盐浓度胁迫下进行抗盐性突变体筛选,得到抗盐性诱变植株。经鉴定,其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性增强,丙二醛(MDA)含量减少,细胞膜透性减小,可溶性蛋白含量增加,表明筛选的百合突变体比对照具有更强的抗盐性。     

一种低毒透明质酸产生菌的选育及诱变

用牛鼻黏膜作为菌种的来源,经过血琼脂平板分离和NTG-LiCl复合诱变,获得了一株无溶血性的透明质酸产生菌,经过鉴定为牛链球菌(S. bovis).该菌在37 ℃、pH值7条件下液体发酵24 h,透明质酸最大产率为2.6 g/L,具有微生物发酵法生产透明质酸的潜力.     

高产单细胞蛋白酵母的诱变育种及培养条件优化

从啤酒废酵母泥中分离纯化出5株酿酒酵母,以其中单细胞蛋白(SCP)含量较高的SY-5为出发菌株,通过紫外诱变分生孢子,经过初筛和复筛,得到1株高产SCP的诱变菌株SY-5-7,比出发菌株高7.84%,达到48.67%。通过单因素试验对诱变菌株SY-5-7培养条件进行优化,结果表明,最适培养条件为培养基起始pH值5.0、培养温度26℃、接种量2%、发酵周期为70h,碳源为50g/L蔗糖、氮源为10g/L酵母膏。在此基础上进行培养,SY-5-7的生物量比初始条件提高了约35%。