罗尔阿太菌生长曲线、原生质体制备条件及融合技术(三)
2结果与分析
2.1罗尔阿太菌生长曲线
通过测定菌体生长曲线得知30——80 h菌体生长旺盛,为罗尔阿太菌生长对数生长期,此时制备原生质体,可得到较高的原生质体形成率和再生率。因此选用培养55 h的菌体用于原生质体制备。
2.2原生质体制备条件
2.2.1制备条件对原生质体形成率和再生率的影响
由图1a可知在添加单一种类酶中,第3组溶壁酶的去壁和再生效果最好,原生质体的形成率为71.343%,再生率为9.003%.而第1组纤维素酶和第2组蜗牛酶的形成率和再生率都偏低。第4、5、6和7组复合酶的形成率和再生率都高于单一酶,尤其是第5组复合酶原生质体的形成率为92.765%,再生率为18.869%,效果最好。
由图1b可知随着复合酶浓度的增加,原生质体的形成率逐渐增加,再生率逐渐降低。原因可能是随着复合酶浓度的增加,细胞壁与酶分子接触机会增加,细胞壁被酶解的几率增大,因此形成率增大。但当复合酶浓度过高时,不仅细胞壁被酶解,细胞膜也遭到严重破坏,致使原生质体再生困难,造成再生率下降。当复合酶为3.1 mg·mL——1时,原生质体的形成率为93.133%,再生率为18.932%,综合效果较好。
由图1c可知当温度为30℃时,原生质体的形成率最高,为92.767%.当温度为32℃时,原生质体再生率最高。这是由于酶在其最适温度下才能发挥最高活力,温度低,只能酶解部分细胞壁,原生质体形成率和再生率都不高。温度高不利于原生质体的形成,导致形成率和再生率下降。考虑到原生质体再生是原生质体灭活的关键,温度采用32℃。
由图1d可知随着酶解时间的延长,原生质体形成率逐渐提高,而再生率逐渐下降。原因可能是酶解时间越长细胞壁被水解的越完全,使原生质体形成率提高,但酶解时间过长时,酶在酶解细胞壁的同时也会损伤细胞膜,使原生质体再生困难,导致原生质体再生率下降,当酶解时间为55 min时,原生质体形成率为92.134%,再生率为17.332%,综合效果较好。
由图1e可知,pH 5.5时原生质体的形成率和再生率均达最大值。这可能是由于pH 5.5处于蜗牛酶(5.0——5.8)、纤维素酶(4.0——5.5)、溶壁酶(5.4——6.0)的适宜范围内,酶解效果好,因此原生质体形成率和再生率最高。
图1制备条件对原生质体形成率和再生率的影响
由图1f可知KCl作为渗透压稳定剂破壁效果均优于MgSO4、NaCl和蔗糖,原生质体形成率和再生率分别为93.501%和18.867%.利用spss16.0软件进行单因素方差分析,结果表明Sig为0.000,差异极显著,按照显著性水平P<0.05分成3列(KCl、NaCl和蔗糖、MgSO4),三者之间有着显著差异,其中NaCl和蔗糖之间差异不显著。这可能是由于KCl作为渗透压稳定剂更易避免原生质体膨胀破裂。因此采用KCl作为渗透压稳定剂进行原生质体制备。
2.2.2原生质体制备最佳条件的选择
原生质体制备正交试验结果见表2.由表2可以看出,极差R的分布大小依次为复合酶浓度(A)>酶解时间(C)>酶解温度(B)>渗透压稳定剂(E)>pH(D)。这表明复合酶浓度对原生质体形成率和再生率影响最大,pH影响最小。原生质体制备最佳组合条件为A2B2C3D2E3,即0.4 mol·L——1的KCl作为渗透压稳定剂,复合酶3.1 mg·mL——1,pH 5.5、32℃条件下酶解55 min,原生质体形成率为93.534%,再生率为18.921%.
表2原生质体制备正交试验结果
2.3紫外灭活和热灭活对原生质体致死率的影响
紫外灭活和热灭活对原生质体致死率的影响如图2所示,由图2a可以看出随着紫外照射时间的延长,原生质体致死率升高。紫外照射5 min,原生质体致死率达98.6%,照射6 min,原生质体致死率达100%,因此6 min为紫外灭活最佳时间。
图2紫外灭活和热灭活对原生质体致死率的影响
由图2b可以看出,45℃热处理60 min,55℃热处理55 min,65℃热处理40 min,原生质体致死率均达100%.为了在最短时间内达到灭活目的,选择65℃热处理40 min。
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