紫外線對枯草芽孢桿菌產生的誘變效應

【資料簡介】

物理誘變因子中以紫外線輻射的使用zui為普通，其他物理誘變因子則受設備條件的限制，難以普及。一般用于誘變育種的物理因子有快中子、60Co、γ-射線和高能電子流β-射線等。紫外線作為物理誘變因子用于工業微生物菌種的誘變處理具有悠久的歷史，盡管幾十年來各種新的誘變劑不斷出現和被應用于誘變育種，但到目前為止，對于經誘變處理后得到的高單位抗生素產生菌種中，有80%左右是通過紫外線誘變后經篩選而獲得的。因此，對于微生物菌種選育工作者來說，紫外線作為誘變因子還是應該首先考慮的。
紫外線的波長在200~380 nm 之間，但對誘變zui有效的波長僅僅是在253~265 nm，一般紫外線殺菌燈所發射的紫外線大約有80%是254 nm。紫外線誘變的主要生物學效應是由于DNA 變化而造成的，DNA 對紫外線有強烈的吸收作用，尤其是堿基中的嘧啶，它比嘌呤更為敏感。紫外線引起DNA 結構變化的形式很多，如DNA 鏈的斷裂、堿基破壞。但其zui主要的作用是使同鏈DNA 的相鄰嘧啶間形成
胸腺嘧啶二聚體，阻礙堿基間的正常配對，從而引起微生物突變或死亡。經紫外線損傷的DNA，能被可見光復活，因此，經誘變處理后的微生物菌種要避免長波紫外線和
可見光的照射，故經紫外線照射后樣品需用黑紙或黑布包裹。另外，照射處理后的孢子懸液不要貯放太久，以免突變在黑暗中修復。
三、實驗材料
(一) 菌種
枯草芽孢桿菌BF7658。
(二) 培養基(見附錄)
肉膏蛋白胨固體培養基、淀粉培養基。
(三) 主要藥品
牛肉膏、蛋白胨、NaCl、可溶性淀粉、碘液。
(四) 主要器皿
試管、移液管、錐形瓶、量筒、燒杯、20 W 紫外燈、磁力攪拌器、離心機等。
四、實驗內容
(一) 誘變
1. 菌懸液的制備
取已培養20 h 的活化枯草芽孢桿菌斜面一支，用10 mL 生理鹽水將菌苔洗下，并倒入盛有玻璃珠的錐形瓶中，強烈振蕩10 min，以打碎菌塊，離心(3000 r/min)15min，棄上清液，將菌體用無菌生理鹽水洗滌2 次，zui后制成菌懸液，用血球計數板在顯微鏡下直接計數。調整細胞濃度為108/mL。
2. 平板制作
將淀粉瓊脂培養基熔化后，冷至45℃左右倒平板。
3. 誘變處理
(1) 預熱 正式照射前開啟紫外燈預熱10 min。
(2) 攪拌 取制備好的菌懸液4 mL 移入6 cm 的無菌培養皿中，放入無菌磁力攪拌捧，置磁力攪拌器上，20 W 紫外燈下30 cm 處。
(3) 照射 然后打開皿蓋邊攪拌邊照射，劑量分別為1 min，2 min，3 min。可以累積照射，也可分別照射不同時間。所有操作必須在紅燈下進行。
4. 稀釋涂平板
在紅燈下分別取未照射的菌懸液(作為對照)和照射過的菌懸液各0.5 mL 進行不同程度的稀釋。取zui后3 個稀釋度的稀釋液涂于淀粉培養基平板上，每個稀釋度涂3 個平板，每個平板加稀釋液0.1 mL，用無菌玻璃刮棒涂勻，37℃培養48 h(用黑布包好平板)。注意在每個平板背后要標明處理時間、稀釋度、組別、座位號。
(二) 計篡存活率及致死率
1. 存活率
將培養48 h 后的平板取出進行細胞計數。根據平板上菌落數，計算出對照樣品1 mL 菌液中的活菌數。

同樣計算用紫外線處理1、2、3min 后的存活細胞數及致死率。