为探讨不同高压电场处理对大肠杆菌的诱变效应及诱变效应的比较,本试验以野生型大肠杆菌K12W3110为研究对象,采用3种不同的电场处理:高压静电场(HVEF)、高压变频电场(HVFEF)和高压芒刺电场(HVPEF),考察菌体的存活率、突变率,绘制各高压电场处理在显著剂量处理条件下的突变谱,并进行比较分析。结果表明,3种电场在不同场强处理下,突变率和存活率都呈振荡趋势,低场强时先是抑制作用,随着场强增加逐渐变成刺激效应,其中表现最明显的是高压芒刺电场处理。高压芒刺电场在1 k V·cm^(-1)场强下处理大肠杆菌时,突变率最高为对照组的12倍;而高压变频电场在4 k Hz·4k V·cm^(-1)场强下处理时,突变率最高为对照组的7.36倍;高压静电场在场强为4 k V·cm^(-1)处理时,突变率最高为对照组的5.47倍。因此,相对于对照组,3种高压电场的突变效应均有提高,其中突变效应最明显的是高压芒刺电场,其次是高压变频电场,最后是高压静电场。本研究初步探索了不同电场处理对大肠杆菌诱变效应的影响,为大肠杆菌的电场诱变处理选择提供了理论参考依据。
为了研究高压静电场(HVEF)对大肠杆菌(E.coli)的损伤效应,采用不同处理条件的HVEF处理E.coli,考察了菌体的存活率、突变率及形态损伤。结果表明:在不同处理条件下,E.coli存活率和突变率均呈振荡型变化,且2者呈负相关,在4 k V/cm×2 min的处理条件下存活率最低,仅为(7.77±1.73)%,突变率达最高,为(13.73±1.99)×10-6,说明HVEF对菌体的存活具有抑制和激活的双重作用,在抑制作用下,细胞受到的损伤较大且相应的突变率也较高;通过电镜观察,发现HVEF作用下E.coli细胞膜破损并伴随有细胞内容物的溢出,说明高压静电场可有效破坏细胞的膜结构;通过测量HVEF在同一场强不同处理时间作用下菌液的核酸和蛋白质含量变化,发现上述2个参数在电场作用下也呈振荡型变化,说明适当的电场处理条件可调控菌体细胞膜的通透性,且在适当的电场处理条件下E.coli自身可能具有损伤修复功能。
