发酵甜高粱秸秆酵母菌离子注入后稳定性的研究

【摘要】： 本研究内容是内蒙古重大项目“甜高粱秸杆乙醇生物技术与产业化”的一部分。本试验利用离子束诱变技术处理用甜高粱汁驯化和诱变后的酿酒酵母菌株,寻找离子注入处理后对其发酵特性的影响,并在高突变频率区段对酵母进行诱变及筛选,然后利用离子束的复合诱变、离子束与紫外线的复合诱变,筛选出适合发酵甜高粱秸秆的稳定高产的酵母菌株。以考查复合诱变对提高离子注入后酵母菌株稳定性的影响,并通过反复筛选及发酵特性试验考察所获菌株性质,为甜高粱秸秆发酵燃料乙醇提供发酵能力强且能够稳定生产的酵母菌株。 本试验参照前人利用离子注入对酵母菌诱变时的诱变参数,再经过本项目组的试验摸索,最终选择的离子注入能量为10keV,注入离子为N~+,注入靶室内真空度大于10-3Pa,注入剂量为100、120、160、180×2.6×10~(13)N~+/㎝~2。选取的紫外照射条件是照射功率为20w,照射距离为20cm,照射时间分别为30s、60s、和90s。 试验结果显示两次离子束复合诱变相对于单一离子束诱变对提高菌株的稳定性没有明显作用,而离子束与紫外线的复合诱变对提高菌株的稳定性有作用显著。 本试验挑选出三株稳定性较高、发酵能力较强的酵母菌株,由正交实验确定了其最适发酵条件。其中菌株f4a的最适发酵条件为:温度24℃,pH5.0,接种量5%。菌株f7a的最适发酵条件为:温度28℃,pH为6.0,接种量为7%。菌株fc7a的最适发酵条件为:温度26℃,pH为5.5,接种量为8%。菌株f4a最适发酵温度24℃比普通酵母的最适发酵温度低了4℃,这株菌株的出现可以在冬天生产时降低生产成本,并大大的延长生产时间,这对于在相对寒冷的北方地区实现甜高粱秸秆乙醇产业化具有重要意义。 【关键词】：甜高粱秸秆 酵母 离子注入 紫外线诱变 稳定性
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TS262.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 前言8-12
• 1.1 甜高粱作为生物质能源的优势及研究进展8-9
• 1.1.1 甜高粱作为生物质能源的优势8-9
• 1.1.2 发酵甜高粱秸秆生产燃料乙醇现状9
• 1.1.3 发酵甜高粱秸秆菌种的研究概况9
• 1.2 离子注入技术在酵母育种中的应用9-11
• 1.3 微生物离子注入的特点11
• 1.4 提高菌种稳定性的方法11-12
• 1.4.1 菌种稳定性11
• 1.4.2 离子束与紫外线复合诱变增加菌种稳定性11-12
• 1.4.3 离子重复注入来提高菌株的稳定性12
• 1.5 立题背景、研究内容及意义12
• 2 实验材料与方法12-16
• 2.1 材料12-14
• 2.1.1 发酵底物与菌种12-13
• 2.1.2 主要试剂、仪器和培养基13-14
• 2.2 方法14-16
• 2.2.1 离子束诱变及菌种筛选14-15
• 2.2.1.1 离子束诱变前准备与注入14
• 2.2.1.2 初筛14-15
• 2.2.1.3 复筛15
• 2.2.2 传代15
• 2.2.3 离子束重复诱变15
• 2.2.4 离子束紫外线复合诱变15-16
• 2.2.4.1 紫外线诱变前准备15
• 2.2.4.2 紫外线诱变过程中方法15-16
• 2.2.5 稳定菌株的发酵特性16
• 2.2.5.1 发酵特性的单因素16
• 3 结果与分析16-29
• 3.1 离子束诱变筛选结果及其稳定性16-20
• 3.2 离子束复合诱变后菌株的稳定性20-22
• 3.3 离子束紫外线复合诱变对稳定性的影响22-24
• 3.4 稳定性菌株的正交实验24-29
• 3.4.1 稳定菌株的单因素实验24-29
• 3.4.2 稳定菌株的正交实验29
• 4 讨论与结论29-33
• 4.1 讨论29-31
• 4.2 结论31-33
• 致谢33-34
• 参考文献34-36
• 附录36-38
• 作者简介38

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