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低能离子注入柠檬酸生产菌诱变选育的研究

潘涛

  离子束生物技术是一种新型的生物诱变技术,它是通过将低能离子束注入生物体内,来研究其生物学效应和作用机理,并将它用于遗传育种和基因工程等方面的一种综合技术。经过近十年的研究,人们对它的生物学效应和作用机理有了初步的认识,但还没有掌握低能离子注入生物体的作用规律,特别是利用金属离子对微生物进行诱变还没有报道。通过低能离子注入技术对柠檬酸生产菌进行诱变选育,同时对低能离子与微生物间的作用规律进行了初步探索。 本研究特选择柠檬酸生产菌——黑曲霉进行低能离子处理,观察和统计了离子注入黑曲霉所引起的生物学效应,旨在为进一步探索低能离子与生物体互相作用规律的研究打下基础,同时通过筛选高产菌株来进一步提高柠檬酸的产量。 首先,对厂家提供的菌株进行复壮、培养、筛选,通过比较菌体的发酵产酸水平筛选出一株优良的菌株N1-2 作为出发菌株。对出发菌株N1-2 的培养及发酵条件进行优化,确定最佳装液量为500 ml 的摇瓶装50ml 发酵液,最佳接种量为一满环孢子。绘制其生长曲线,确定最佳的发酵时间为67-69h,摇床转速为300r/min,37℃。通过紫外诱变来考察出发菌株的受诱变性,统计紫外诱变黑曲霉引起的生物学效应,将筛选出来的高产菌株作为进一步诱变筛选的出发菌株。在紫外诱变过程中筛选到一株稳定高产菌株,产酸增加了5.33%,将它命名为10min-3,作为进一步诱变筛选的出发菌株。 然后重点讨论离子注入诱变柠檬酸生产菌的生物学效应。利用不同离子(氮、铁、碳),不同能量以及不同剂量的离子处理黑曲霉,摸索低能离子与其互相作用规律,统计诱变效应,并与紫外诱变的效果做了比较,得到了较高的突变率和较广的突变谱。通过进行大量的筛选工作,在N+离子注入下,最佳注入能量为15KeV,在258×10~(13)ions/cm2 剂量下得两株稳定的高产菌株(S)N15KeV 4-1 和(S)N15KeV 4-17,产酸增幅分别达到13.31%和12.40%。……   
[关键词]:紫外诱变;离子注入;柠檬酸;黑曲霉;诱变;选育
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京工业大学2005年