專利名稱：一種提高微生物空間誘變效率的處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種提高微生物空間誘變效率的方法，尤其涉及一種提高微生物菌種空間誘變正突變率的處理方法。
背景技術：
隨著人類對空間資源的開發(fā)利用和世界航天工業(yè)的發(fā)展，空間環(huán)境對生物體(尤其是微生物)的效應研究已很受重視，國內(nèi)外也將研究重點放在基于空間效應的微生物的誘變育種上，微生物的誘變育種的直接應用有提高產(chǎn)量，改善菌種的有利性狀，創(chuàng)造新品種，搭載微生物的主要目的就是通過設計最佳方案篩選那些產(chǎn)量高，價值大的變異生產(chǎn)菌株；間接應用有誘發(fā)突變應用于轉導或雜交，代謝途徑的闡明和遺傳圖譜的制定，生態(tài)領域研究等方面。尤其近年，空間誘變的研究進展迅速，已涉及微生物形態(tài)學、分子生物學等領域，并開始進行地面模擬失重實驗，并取得了初步的成效。
利用體積小、重量輕、包裝簡單便于搭載的菌種等生物材料，進行空間誘變育種，是培育生物新品種(系)的有效途徑，在經(jīng)濟上具有重要意義，具有廣闊的應用前景。但迄今微生物空間誘變的效率較低，尤其是正突變率較低，因此，獲得一種提高微生物空間誘變正突變率的方法為人類開拓利用空間資源，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良菌種等方面均具有重要的理論和實際意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加快微生物空間誘變效率的方法，提高微生物菌種空間誘變正突變率。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現(xiàn)本發(fā)明提供的一種加快微生物空間誘變效率的方法，其步驟為a從原始出發(fā)菌種中挑取一環(huán)菌體，接種到種子培養(yǎng)基中，于30℃溫度下，150-170rpm，搖床培養(yǎng)16-20小時，直到OD600＝0.7-0.9，停止培養(yǎng)，作為種子菌種；b.接一環(huán)種子菌液至斜面培養(yǎng)基上，于30℃溫度培養(yǎng)20小時，停止培養(yǎng)，作為活化菌種；c.將b中活化菌種挑取一環(huán)菌體接種至含有1％質(zhì)量濃度硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基，于30℃溫度培養(yǎng)4小時；d.立即送往太空搭載，太空搭載時間為18天；e.經(jīng)過太空育種后的菌種，進行突變率分析及活性分析。
本發(fā)明步驟a中所述的菌種種子培養(yǎng)基按重量百分比含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的氯化鈉、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏，在步驟b中所述的斜面培養(yǎng)基含有0.3-0.5％的氯化鈉、0.3-0.5％的蛋白胨、0.5-1.0％酵母膏和1.4-1.8％瓊脂粉，在步驟c中所述的硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的醋酸鈉、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏、1-1.5％的硫酸二乙酯和1.4-1.8％瓊脂粉。
本發(fā)明步驟a中所述的菌種為枯草桿菌屬細菌(Bacillus subtilis)以及乳酸菌屬細菌(Lactobacillus)。
本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明能夠明顯提高微生物空間誘變育種的效率，為人類開拓利用空間資源，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良菌種作出積極貢獻。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的一種加快微生物空間誘變效率的處理方法的實施例如下本實施例1所用的菌種為枯草桿菌屬細菌(Bacillus subtilis)。其步驟為
a.由5克葡萄糖、3克乳糖、3克氯化鈉、5克蛋白胨、5克酵母膏和1升水(pH6.5)組成的菌種種子培養(yǎng)基，倒入無菌三角瓶中，制成種子液體培養(yǎng)基；由3克氯化鈉、3克蛋白胨、5克酵母膏、15克瓊脂粉和1升水(pH6.5)組成的斜面培養(yǎng)基，倒入無菌試管中，制成斜面培養(yǎng)基；由5克葡萄糖、3克的乳糖、3克醋酸鈉、5克蛋白胨、5克酵母膏、10克硫酸二乙酯、15克瓊脂粉和1升水(pH6.5)組成的硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基，倒入無菌試管中，制成硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基。
b.用無菌接種環(huán)從原始出發(fā)菌種中挑取一環(huán)菌體，接種到種子液體培養(yǎng)基中，于30℃溫度下，150rpm搖床培養(yǎng)16小時；c.待種子液體培養(yǎng)液OD600＝0.7時，停止培養(yǎng)，接一環(huán)種子菌液至斜面培養(yǎng)基上，于30℃溫度培養(yǎng)18小時，停止培養(yǎng)，作為活化菌種；d.挑取一環(huán)活化菌種的菌體接種至硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基，于30℃溫度培養(yǎng)4小時；e.立即送往太空搭載，太空搭載時間為18天；f.經(jīng)過太空育種后的菌種，進行突變率分析及活性分析。
本實施例2所用的菌種為兼氧型乳酸菌屬細菌(Lactobacillus)。其步驟為a.由8克葡萄糖、4克乳糖、4克氯化鈉、8克蛋白胨、8克酵母膏和1升水(pH6.5)組成的菌種種子培養(yǎng)基，倒入無菌三角瓶中，制成種子液體培養(yǎng)基；由4克氯化鈉、4克蛋白胨、8克酵母膏、15克瓊脂粉和1升水(pH6.5)組成的斜面培養(yǎng)基，倒入無菌試管中，制成斜面培養(yǎng)基；由8克葡萄糖、4克的乳糖、4克醋酸鈉、8克蛋白胨、8克酵母膏、12克硫酸二乙酯、16克瓊脂粉和1升水(pH6.5)組成的硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基，倒入無菌試管中，制成硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基。
b.用無菌接種環(huán)從原始出發(fā)菌種中挑取一環(huán)菌體，接種到種子液體培養(yǎng)基中，于32℃溫度下，160rpm搖床培養(yǎng)18小時；c.待種子液體培養(yǎng)液OD600＝0.8時，停止培養(yǎng)，接一環(huán)種子菌液至斜面培養(yǎng)基上，于30℃溫度培養(yǎng)18小時，停止培養(yǎng)，作為活化菌種；d.挑取一環(huán)活化菌種的菌體接種至硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基，于28℃溫度培養(yǎng)5小時；e.立即送往太空搭載，太空搭載時間為18天；f.經(jīng)過太空育種后的菌種，進行突變率分析及活性分析。
經(jīng)上述2個實例中加快微生物空間誘變效率的方法可提高微生物菌種的正突變率。其效果如下(1)實驗分為2個組，斜面培養(yǎng)基組(RS)和經(jīng)過處理的硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基組(DS)，上太空搭載，另外一個斜面培養(yǎng)基對照組(CK)未經(jīng)太空搭載，作為空白對照組。枯草桿菌經(jīng)第18顆返回式衛(wèi)星搭載后，形態(tài)、生長周期、存活率、酶活均發(fā)生了一定的變化(表1)。RS組明顯比CK生長快12小時，形態(tài)突變達到16.01％，正突變率達到15.14％，而酶活提高幅度不大，經(jīng)核酸二乙酯DS處理過的DS組則生長均比CK慢，形態(tài)突變率較高，達到43.23％，正突變率達到40.33％，酶活提高了4倍。
表1 衛(wèi)星搭載的枯草桿菌屬細菌菌株活性變化情況

(2)實驗分為2個組，斜面培養(yǎng)基組(RS)和經(jīng)過處理的硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基組(DS)，上太空搭載，另外一個斜面培養(yǎng)基對照組(CK)未經(jīng)太空搭載，作為空白對照組。乳酸桿菌經(jīng)第18顆返回式衛(wèi)星搭載后，形態(tài)、生長周期、存活率、菌種活性均發(fā)生了一定的變化(表2)。RS組存活率明顯比DS組高，但形態(tài)突變率和正突變率均比DS組低，而菌種繁殖活性(培養(yǎng)24小時菌種含量)提高幅度不大，經(jīng)核酸二乙酯DS處理過的DS組則形態(tài)突變率及正突變率較高，菌種繁殖活性比對照組提高了約80倍。
表2 衛(wèi)星搭載的乳酸菌屬細菌菌株活性變化情況

權利要求
1.一種提高微生物空間誘變效率的處理方法，其步驟為a從原始出發(fā)菌種中挑取1-2環(huán)菌體，接種到種子培養(yǎng)基中，于28-33℃溫度下，150-170rpm，搖床培養(yǎng)16-22小時，直到OD600＝0.7-0.9，停止培養(yǎng)，作為種子菌種；b.接1-2環(huán)種子菌液至斜面培養(yǎng)基上，于28-33℃溫度培養(yǎng)18-22小時，停止培養(yǎng)，作為活化菌種；c.將b中活化菌種挑取1-2環(huán)菌體接種至硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基，于28-32℃溫度培養(yǎng)3-7小時；d.立即送往太空搭載，太空搭載時間為15-19天；e.經(jīng)過太空育種后的菌種，進行突變率分析及活性分析。
2.本發(fā)明步驟a中所述的菌種種子培養(yǎng)基按重量百分比含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的氯化鈉、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏，在步驟b中所述的斜面培養(yǎng)基含有0.3-0.5％的氯化鈉、0.3-0.5％的蛋白胨、0.5-1.0％酵母膏和1.4-1.8％瓊脂粉，在步驟c中所述的硫酸二乙酯斜面培養(yǎng)基含有0.5-1.0％的葡萄糖、0.3-0.5％的乳糖、0.3-0.5％的醋酸鈉、0.5-1.0％的蛋白胨和0.5-1.0％酵母膏、0.8-1.5％的硫酸二乙酯和1.4-1.8％瓊脂粉。
3.本發(fā)明步驟a中所述的菌種為枯草桿菌屬細菌(Bacillus subtilis)以及乳酸桿菌屬細菌(Lactobacillus)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高微生物空間誘變效率的處理方法。從原始出發(fā)菌種中挑取1－2環(huán)菌體，接種到種子培養(yǎng)基中，于28－33℃溫度下，150－170rpm，搖床培養(yǎng)16－22小時，直到OD
文檔編號C12R1/125GK101082044SQ200710027949
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權日2007年5月11日
發(fā)明者鄺哲師, 張玲華, 葉明強, 丘銀清, 黃小光 申請人:廣東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)生物技術研究所