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生物表面活性剂高产菌株是生物表面活性剂实现工业生产的前提和基础。细胞电融合技术作为八十年代发展起来的一项新兴细胞工程技术,以其独特的优势成为菌种选育的首选方法,在动植物细胞选育中取得了广泛应用。但也存在许多不足之处,如微生物细胞较小,而融合电极较大、作用位点不易控制、融合子不易筛选等。使电融合在微生物中的应用受到很大限制。针对以上问题,本设计利用自制基于梳状交叉微电极阵列的细胞电融合芯片系统作为实验平台,开展了细胞电融合技术及抗性筛选高性能融合子的相关研究。主要取得以下结论:①电穿孔作为电融合过程中的关键环节,我们从电穿孔的穿透机理、发生条件、模型等方面对其进行了理论分析。研究了电脉冲参数对酵母原生质体电穿孔的影响,发现穿孔率随脉冲电压、脉冲持续时间、脉冲个数的增大而增大,在脉冲电压为40V、脉冲持续时间10μs、脉冲个数8个时,得到87%的穿孔率。②研究电脉冲参数及钙、镁离子对电融合的影响,优化酵母原生质体电融合条件,得到最佳融合条件:脉冲电压60V、脉冲个数11个、脉冲持续时间80μs、钙离子浓度0.05mmol/L及镁离子浓度0.1mmol/L的离子混合液,得到最高融合率16%。分别用罗丹明B和FDA对酵母原生质体进行染色,然后融合,观察到预期的黄色融合子。③利用紫外诱变的方法得到一株抗氨苄青霉素菌株BSA-5和一株抗卡那霉素菌株BSK-6,其中BSA-5的表面张力42.81 mN/M,乳化能力为93.7%,BSK-6的表面张力为43.20 mN/M,乳化能力为88.4%。将紫外诱变前后的原生质体再生培养,通过梯度稀释、平板菌落计数、排油圈、表面张力及乳化力的测定,研究了荧光染色对原生质体再生及产表面活性剂性能的影响。其中BSA-5菌株再生率比出发菌株提高了0.2%,BSK-6菌株再生率比出发菌株降低了0.3%;表面活性方面,诱变后抗性菌株与出发菌株相比,在起初时偏差较大,但在培养4-5天后,渐渐趋近于出发菌株;诱变后的抗性菌株乳化力随时间变化趋势始终与出发菌株始终保持相似。④在山梨醇浓度为0.8mol/L、脉冲电压60V,脉冲个数11个,脉冲持续时间为80μs, 0.05mmol/LCa2+及0.1mmol/LMg2+离子混合液条件下对BSA-5和BSK-6原生质体进行融合,筛选出一株高性能的表面活性剂产生菌,其表面张力34.13 mN/M,乳化力从出发菌株的89.3%提高到98%。