氮离子诱变筛选内切葡聚糖酶高产菌株及其基因突变研究

目的：离子注入枯草芽孢杆菌筛选高产内切葡聚糖酶突变菌株,同时进行其酶活性研究,并克隆该基因,研究离子注入对其诱变效应。方法：低能氮离子重复注入枯草芽孢杆菌,筛选获得1株高产内切葡聚糖酶突变菌株Bac11。DNS法测定酶活性。PCR扩增获得出发菌株Bac01和突变菌株Bac11内切葡聚糖酶基因,并对核酸序列及预测氨基酸序列进行多重比对。结果：突变菌株Bac11内切葡聚糖酶活性从93.33IU提高到381.89IU。多重比对Bac01和Bac11内切葡聚糖酶基因编码区1500bp序列,当中有10个碱基发生突变,预测氨基酸序列中有5个氨基酸残基发生变化,且都在其基因纤维素结合域部分。结论：低能氮离子重复注入对枯草芽孢杆菌内切葡聚糖酶活性及其基因有明显的诱变累加效应。     

低能N~+离子束注入香瓜种子引起的变异及后代基因组的RAPD分析

用低能N+离子束对香瓜种子进行不同能量和剂量组合的处理。从各处理组与对照组当代和第三代苗期形态特征观察、考种中发现 :在一定能量和剂量组合下 ,处理组香瓜叶型和果肉厚度发生了明显的变化 ,这种形态学变化是可遗传的。应用随机引物扩增多态性DNA (RandomamplifiedpolymorphicDNA即RAPD)技术分析对照组和注入低能N+离子束处理组的香瓜总DNA的结果显示 :10 0种随机引物中的 2 4种引物扩增出 44条多态性片段 ,且其中一种引物所扩增的条带与叶型变化相连锁。表明低能N+注入香瓜种子可引起其基因组DNA发生变异 ,一定注入剂量和能量的组合 ,可导致特异性的变异。     

低能离子束在植物种粒和微生物中的穿透深度

计算了低能离子注入生物体中的穿透深度,考虑生物媒质为匀相多组元系统,求出了平均射程的一般理论公式,将其用于植物种粒和微生物中。以30keV的N 注入水稻种子和100keV的As 注入微生物细胞为例,计算了平均穿透深度,结果与实验资料一致。指出抽真空过程中水分蒸发及离子注入时的热效应和机械效应对植物种子结构的动态影响,可使穿透深度大大加大。     

三种辐射源对耐辐射微球菌作用机理的比较研究

三种辐射源对耐辐射微球菌作用机理的比较研究宋道军余增亮（中国科学院等离子体物理研究所离子束生物工程研究中心合肥２３００３１八十年代中期创立于我国的低能重离子生物学，研究已证实注入离子对植物和微生物均有良好的诱变效应［１－４］。离子注入生物体集能量沉积...     

H^＋、N^＋、Ar^＋注入对啤酒酵母存活率的影响及SEM和ESR研究

研究了H+、N+、Ar+低能离子注入酵母菌剂量对存活率的影响;离子注入对酵母细胞的刻蚀损伤作用和离子注入后对细胞内自由基产生的影响.结果表明酵母的存活率随着注入剂量的增加而减少,离子注入对其存活率影响程度是H+>N+>     

纳豆芽孢杆菌产VK2菌株的NTG与N＋注入复合诱变选育

以纳豆芽孢杆菌BN-2-6为出发菌株,利用亚硝基胍（NTG）和N＋注入复合诱变选育产维生素K2的突变株。经过NTG诱变后得到突变株BN-N30—1,其维生素K2的产量提高了53％,继而采用低能N＋注入技术进行处理得到突变株BN-P15—11-1,维生素K2的产量比BN—N30—1提高了96％,比原始菌株提高了166％。结果表明,对纳豆芽孢杆菌BN-2-6进行NTG和低能N＋注入复合诱变的效果明显,突变菌株维生素K2的产量显著提高。     

超低能离子注入作物育种的一种重要机制

本文通过超低能（１１０ｋｅＶ）离子注入和同步辐射碳光辐照两种手段处理了小麦种子,经萌发在其根尖细胞中均观察到了多种类型的染色体时变,而且同对照相比,均有明显的微核率与染色体总畸变率。根据理论分析和一些有关的实验证据,超低能离子注入小麦种子,因离子本身射程非常短（＜１μｍ）,不可能直接损伤麦皮下面的胚细胞,而由注入离子在作物种子内产生的各种特征Ｘ－射线,只要剂量足够,却能达到较深的部位,通过它们的间接作用就会损伤胚细胞造成生物学效应。因此,赵低能离子注入作物种子激发产生的特征Ｘ－射线是其诱变育种的一种重要机制．     

多重PCR技术检测微生物肥料中巨大芽孢杆菌和蜡样群芽孢杆菌的研究与应用

巨大芽孢杆菌是微生物肥料生产中的常用菌种, 与之形态上相似的蜡样群芽孢杆菌(蜡样芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、蕈状芽孢杆菌)则是产品中常见的污染菌, 传统方法区分两者费时费力, 有必要建立检测这两类芽孢杆菌的PCR方法。本文利用已登录的spoOA基因序列分别设计和筛选了上述两个种(群)的特异引物, 并建立了多重PCR检测技术。使用该方法对巨大芽孢杆菌、蜡样群芽孢杆菌和其他芽孢菌共3属13种24株标准菌株的基因组DNA进行扩增, 以检验其特异性。结果显示, 巨大芽孢杆菌、蜡样群芽孢杆菌基因组DNA分别产生大小不同的唯一产物, 其他芽孢杆菌均为阴性。该多重PCR检测方法的灵敏度经测定为105 CFU/mL。同时对10株待测菌株和8个微生物肥料产品进行检测, 其鉴定结果与常规鉴定结果一致。以上结果表明, 本文建立的多重PCR方法具有较高的特异性和灵敏度, 可快速、准确鉴定巨大芽孢杆菌和蜡样群芽孢杆菌, 在微生物肥料检测方面有良好的实用前景。     

低能Ti+注入棉花种子的深度-浓度分布的模拟计算

国内许多单位开展了低能离子注入植物种子的实验研究, 但在生物诱变机理方面却尚未有定论, 其中低能离子注入植物种子的深度-浓度分布成为研究的一个焦点问题。许多人直接用LSS理论得到的TRIM程序, 从理论上计算了低能重离子注入植物种子的深度-浓度的分布, 却发现计算结果与实验测量结果相差甚远, 于是得出LSS理论及TRIM程序不能直接用于计算离子注入非均匀、非致密、有孔道的植物种子这种特殊的靶材料的结论。针对这一研究课题, 在目前尚未有更加成熟完善的理论模型和计算方法的前提下, 为了便于计算, 本文根据植物种子的结构特点, 对靶材料棉花种子进行了处理,并对LSS理论进行了修正, 用蒙特卡罗方法计算了初始能量为20keV的Ti+注入棉花种子的深度-浓度分布, 得到了与实验结果符合较好的分布曲线, 初步的确定了低能离子注入植物种子深度-浓度分布的一种理论计算方法。     

H~+、N~+、Ar~+注入对啤酒酵母存活率的影响及SEM和ESR研究

研究了H+ 、N+ 、Ar+ 低能离子注入酵母菌剂量对存活率的影响 ;离子注入对酵母细胞的刻蚀损伤作用和离子注入后对细胞内自由基产生的影响。结果表明 :酵母的存活率随着注入剂量的增加而减少 ,离子注入对其存活率影响程度是H+ >N+ >Ar+ ,其半致死剂量分别是 2 .1× 10 1 4 ions cm2 ,5 .5× 10 1 4 ions cm2 ,6 .8× 10 1 4 ions cm2 。随着离子注入剂量的增加对酵母细胞的损伤和刻蚀作用逐渐增大 ,刻蚀损伤作用具有不均匀性 ;离子注入后酵母细胞内自由基产额明显增加 ,随着注入剂量的增大 ,自由基的强度也增大 ,逐渐呈饱和趋势     

水样保存方法对青藏高原湖泊可培养微生物的影响

青藏高原湖水中生存着大量适应极端环境的微生物,如耐冷及嗜冷菌。合适的湖水样品保存方法是野外取样的关键和开展深入研究的前提。本研究对比了冷冻和4℃冷藏两种保存方法对湖水中可培养微生物种类的影响。首先从不同保存方法样品中分离得到纯菌,然后对分离菌的16S rRNA测序进行菌种鉴定。结果表明,自冷冻保存湖水中分离得到7个不同的16S rRNA基因OUT(operational taxonomic unit),冷藏保存水样共分离得到14个不同的16S rRNA基因OTU。冷冻保存水样分离得到的可培养微生物包括芽孢杆菌、简单芽孢杆菌、微小杆菌、不动杆菌、苏云金芽孢杆菌;冷藏保存水样分离得到的微生物包括γ-变形菌、金黄杆菌、芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、寡养单胞菌、假炭疽杆菌、缺陷假单胞菌、细杆菌。研究表明,冷藏保存方法比冷冻保存方法可分离得到更多种类可培养微生物,这两种保存方法均分离得到了芽孢杆菌。     

低能离子束对微生物细胞的刻蚀与损伤研究

以耐辐射异常微球菌和大肠杆菌为试材,用显微扫描电镜（ＳＥＭ）和电子自旋共振（ＥＳＲ）波谱仪研究了２０ｋｅＶ的Ｎ＾＋离子注入对其细胞的作用。结果表明,Ｎ＾＋离子注入对两种微生物既存在着直接作用的刻蚀损伤又存在着能量沉积所产生自由基的间接作用;对细胞的直接刻蚀作用是导致ＤＮＡ损伤和生物诱变的主要原因,而自由基所引起的主要是ＤＮＡ以外生物大分子的损伤和细胞的膜脂过氧化。随着注入剂量增大,两种微生物细胞受     

拟南芥(Arabidopsis thaliana)氮、碳离子注入诱变效应分析

采用N +、C +离子注入拟南芥 (Arabidopsisthaliana)种子 ,统计了种子的发芽指数 (发芽率和发芽势 ) ;用改良的RAPD技术对N+离子注入种子植株的DNA进行11个引物的随机片段多态性扩增。结果表明 ,合适剂量的N+、C+离子注入可使种子发芽率提高 ,两种离子注入种子的发芽率峰值 (分别为92.3 %和74.4 % )都在5×1014ions/cm2;分析N +离子注入材料发现 ,在1×1013 -1×1016ions/cm2剂量范围内 ,基因组DNA的变异率与发芽指数的变化趋势基本一致 ,变异率峰值 (9.0 % )在1×1015 ions/cm2。结果提示 ,分析低能N+离子诱变效应的最佳注入剂量在1×1014-5×1015 ions/cm2。对N+、C+离子注入的比较发现 ,一定范围内同等剂量C+离子注入的诱变率高于N +离子注入     

离子束对生物体的作用原理及应用

离子束是指一束具有一定能量的质量数小于或等于4的带电离子束,离子束注入技术是生物物理技术,具有生理损伤小、突变谱广和突变频率高等特点。离子束与生物体的相互作用是我国具有独立知识产权的生物物理技术,我国科学家在上世纪80年代已经发现了离子束注入的生物效应,并将这一原理应用于植物诱变育种。本文主要概述了低能离子束注入对生物体的作用原理,以及该技术在植物育种、微生物品种改良和遗传改良上的应用,最后还小结了离子束注入技术在研究领域存在的问题并对其未来发展方向提出展望。     

低能离子束生物技术的应用

自从我国科学家发现离子注入生物学效应后,低能离子束生物技术的研究就在我国率先兴起。随后,越来越多的科学家基于低能离子与生物体之间存在的能量沉积、动量传递、质量沉积及电荷中和与交换的相互作用,对生物体内的遗传物质进行加工、修饰、重组,开辟了农作物和微生物等遗传改良及转基因的新方法。本文简要介绍了低能离子束生物技术产生的背景、低能离子束与生物体之间相互作用的机理和特点以及目前低能离子束在诱变育种和转基因等生物技术领域的研究进展,并展望了离子束技术在藻类基因工程方面的发展潜力。     

离子注入对小麦当代形态生理影响的初步研究

采用能量为30keV的N+不同剂量(8×1017N+/cm2、10×1017N+/cm2、12×1017N+/cm2)注入小麦种子,研究了离子注入后形态生理变化。结果表明:1.离子注入后小麦的出苗率随着剂量的增加而下降,但均大于80%;2.对麦苗生长有明显的抑制作用;3.离子注入后表皮细胞结构有明显的改变;随着剂量的增加,表皮细胞损伤越来越严重。而且苗期表现和表皮细胞损伤程度是相对应的。     

浅析PET无菌线的微生物管理

PET饮料无菌包装生产线上常见的微生物有霉菌、酵母、G-杆菌、G+球菌和G+芽孢杆菌,本文将这几种微生物接种于中性茶饮料和高酸茶饮料中,并对饮料性状变化进行观测。通过对接种实验数据总结和分析,给出了合理的PET无菌线微生物管理方案。     

低能Ti+注入棉花种子的深度-浓度分布的模拟计算

国内许多单位开展了低能离子注入植物种子的实验研究,但在生物诱变机理方面却尚未有定论,其中低能离子注入植物种子的深度-浓度分布成为研究的一个焦点问题.许多人直接用LSS理论得到的TRIM程序,从理论上计算了低能重离子注入植物种子的深度-浓度的分布,却发现计算结果与实验测量结果相差甚远,于是得出LSS理论及TRIM程序不能直接用于计算离子注入非均匀、非致密、有孔道的植物种子这种特殊的靶材料的结论.针对这一研究课题,在目前尚未有更加成熟完善的理论模型和计算方法的前提下,为了便于计算,本文根据植物种子的结构特点,对靶材料棉花种子进行了处理,并对LSS理论进行了修正,用蒙特卡罗方法计算了初始能量为20keV的Ti 注入棉花种子的深度-浓度分布,得到了与实验结果符合较好的分布曲线,初步的确定了低能离子注入植物种子深度-浓度分布的一种理论计算方法.     

低能离子注入介导外源DNA转化的原理与应用

低能离子注入介导外源DNA转化是分子杂交育种的一种有效的途径,被广泛应用于植物和微牛物的品质改良及种质创新并在农业、工业的生产应用方面奠定了很好的基础.本文简述了低能离子注入介导外源DNA转化技术的基本原理,低能离子的注入对受体产生了通道作用、吸引作用、损伤作用和吸胀作用的验证性实验,介绍了该技术在成功创制"玉米稻"、"高蛋白小麦"品系和株系的基础上进行转化植物和微生物方面取得的成果,分析了该研究领域包括实验技术、实验材料、实验结果方面存在一些问题并提出初步解决设想.     

原料药生产使用溶剂对微生物生长的影响研究

目的研究原料药生产中使用到的溶剂对微生物生长情况的影响,为生产过程的微生物控制提供指导。方法分别取不同浓度的大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、黑曲霉、环境中G+球菌和G+芽孢杆菌分别加入到甲醇、乙醇、无水乙醇、二氯甲烷、氨水、乙腈、乙酸乙酯、丙酮溶剂中作用一段时间后,采用薄膜过滤法检测溶剂中存活的微生物数量。结论丙酮中各类菌均不能检出,其它各类溶剂中的大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌和环境中G+球菌均不能检出或微量检出;乙腈和乙酸乙酯中的黑曲霉能检出50%以上;除丙酮外各类溶剂中的环境G+芽孢杆菌均能检出10%以上。