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三种辐射源对枯草杆菌诱变效应与蛋白酶突变菌株筛选的研究

温崇庆  
【摘要】: 本研究分别采用同步辐射(SR)软X射线、氮离子和紫外线对枯草芽 孢杆菌(Bacillus.subtilis)1831进行了辐照诱变处理,研究了三种辐射对 B.subtilis 1831的存活和诱变效应。初步建立了SR软X射线对微生物辐射 诱变的方法。通过对B.subtilis 1831辐射诱变后,筛选到四个稳定的蛋白 酶突变株,即中、碱性蛋白酶双重缺陷株B.subtilis 1831SX、碱性蛋白酶 低产株B.subtilis 1831NL、中性蛋白酶低产株B.subtilis 1831UV及中性蛋 白酶高产株B.subtilis 1831NH。研究了B.subtilis 1831和各突变株蛋白酶 及α-淀粉酶的合成情况,分析了蛋白酶和α-淀粉酶的合成关系。 波长为3.1nm的SR软X射线对B.subtilis 1831芽孢的剂量存活曲线 表现为典型的“肩型”,致死剂量LD和存活率37%时的剂量D_(37)分别为10~7、 1.23×10~4mA·s,LD/D_(37)=813。SR软X射线对芽孢的失活作用属于“单靶 多击”方式,失活击中数n等于3。根据脱脂牛奶平板上蛋白酶活力大小的 测量统计,以变异系数作为诱变效应指标时,在一定剂量范围内,诱变效应 随照射剂量的增加而增强;在50000mA·s,存活率23.65%时,效果最佳, 变异系数是对照的2.3倍;在高剂量下,诱变效应趋于下降。 20KevN~+对B.subtilis 1831芽孢的剂量存活曲线表现为典型的“指数型”, LD和D_(37)值分别为99.94×10~(14)、21.7×10~(14)N~+/cm~2,LD/D_(37)=4.61。N~+对 芽孢的致死作用属于“单靶单击”方式。在以N~+注入后芽孢对链霉素抗性 突变率作为诱变效应指标时,20KevN~+对芽孢具有显著的诱变效应。在低剂 量下,诱变效应随注入剂量的增加而增加;在10.4×10~(14)N~+/cm~2,存活率59% 时效果最佳,突变率是对照的9倍多;与SR软X射线相似,在高剂量下, 诱变效应趋于下降。 紫外线对B.subtilis 1831对数期细胞的剂量存活曲线表现为“指数型”, LD和D_(37)值分别为39.75×10~(-7)、8.48×10~(-7)J/mm~2,LD/D_(37)=4.69。在以辐照 后细胞对链霉素抗性突变率作为诱变效应指标时,诱变作用表现为双峰效 应。在低剂量 ZX 10”’J/mln’,存活率 87.1%时,诱变效果最好,突变率是对 照的2倍;其后随照射剂量的增加,突变率先突然下降(仍比对照高),再 逐渐上升,直到剂量 20X 10-’厂n’,存活率 10.S%时,诱变效应达到第二个 高峰,是对照的1.6倍;在更大剂量下,突变率迅速下降为0。 研究表明上述各菌株在以豆饼粉、玉米粉、敲皮等组成的发酵培养基中, 37t,120rpm培养条件下,各菌株最高o-淀粉酶活力相差不大;中性蛋白 酶与Q-淀粉酶的合成可能具有相互促进的作用。


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