【摘 要】
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离子束生物技术是一种新型的诱变技术,它是通过将低能重离子注入生物体内,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。本课题选择苯丙氨酸生产菌---大肠杆菌进行低能离子处理,观察和统计了离子注入大肠杆菌所引起的生物学
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离子束生物技术是一种新型的诱变技术,它是通过将低能重离子注入生物体内,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。本课题选择苯丙氨酸生产菌---大肠杆菌进行低能离子处理,观察和统计了离子注入大肠杆菌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相互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苯丙氨酸的产量。本课题实验主要从如下几个方面展开:首先,对实验室保藏菌株进行复壮、培养,选定酶活高,生长速度快,培养条件粗放的菌株,作为诱变筛选的出发菌株。然后,重点讨论氮离子注入诱变大肠杆菌的生物学效应。利用不同能量、剂量的氮离子处理大肠杆菌,通过绘制存活率曲线比较不同能量、剂量注入下大肠杆菌的存活率,找出最佳的注入能量和剂量。在该能量剂量下对菌株进行反复诱变,摸索低能离子与大肠杆菌的相互作用规律,统计变异情况,通过进行大量的筛选工作,在经过遗传稳定实验后,最终得到一株比出发菌株摇床产量提高6%的突变株。由于用金属离子注入生物体诱变尚未见诸报道,本实验也在这方面进行了尝试,通过对大肠杆菌注入Ti2+、Ag+、Fe2+、Zn2+等金属离子,比较和氮离子注入诱变的异同,以及各种金属离子注入诱变存活率曲线的差异,并对作用机理进行了初步探讨,有关这方面的理论还需要实验的进一步证实。最后,在摇床上对高产菌株的培养特性及转化条件进行了优化,初步确定了最佳装液量、接种量、培养转速、培养温度、培养基pH 值、培养时间等培养参数,以及最佳的转化转速、转化温度、转化时间、转化pH 值。并以摇瓶上培养特性为基础,在5L 发酵罐上对该突变株的培养条件进行了进一步的优化,考察其培养条件是否粗放,是否适合工业化的大规模生产等。通过对通气量、转速、
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