光電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文基因組重排技術(shù)中的光學(xué)方法

1、光電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 精品論文 基因組重排技術(shù)中的光學(xué)方法關(guān)鍵詞：飛秒激光 原生質(zhì)體融合 光子晶體光纖 中空模式 光譜檢測 基因組重排 生物工程 細(xì)胞融合摘要：基因組重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)

2、胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)

3、據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量。正文內(nèi)容 基因組重排

4、技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有

5、限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)

6、果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量。基因組重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融

7、合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生

8、物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出

9、模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量?；蚪M重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)

10、胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別

11、進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉

12、綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量。基因組重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一

13、種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型

14、； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量。基因組重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融

15、合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺

16、，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要

17、意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量?；蚪M重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)

18、胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高

19、產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的

20、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量?；蚪M重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，

21、這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生

22、質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量?；蚪M重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有

23、正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個

24、極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在

25、對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量。基因組重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有

26、效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法作為基因組重排的手段來獲得

27、融合子。并通過幾種相關(guān)的光譜檢測手段，探索選育蝦青素高產(chǎn)植株。 本人論文期間的主要研究內(nèi)容如下： （1）分別進(jìn)行了飛秒激光對紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和原生質(zhì)體的傷害性實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選擇合適的飛秒激光功率成功實(shí)現(xiàn)了飛秒激光誘導(dǎo)紅發(fā)夫酵母細(xì)胞原生質(zhì)體的融合，并提出了飛秒激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合可能的理論模型； （2）對使用光子晶體光纖作為光阱獲得了初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并通過在光子晶體光纖空氣孔中填充折射率高于石英的材料的簡便方法獲得了在對細(xì)胞進(jìn)行捕獲的時(shí)候具有更小傷害性、對光阱研究具有重要意義的圓環(huán)形中空模場，發(fā)現(xiàn)了一種簡單的光子晶體光纖輸出模場的轉(zhuǎn)換方法； （3）分別測試了紅發(fā)夫酵母細(xì)胞和雨生紅球藻細(xì)胞的拉曼特征

28、譜和THz“指紋”譜。并搭建了飛秒激光雙光子熒光探測的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，擬根據(jù)葉綠素和蝦青素含量關(guān)系，以便通過測定葉綠素含量來表征雨生紅球藻細(xì)胞內(nèi)的蝦青素含量。基因組重排技術(shù)是一項(xiàng)嶄新的育種技術(shù)，廣泛用于生物工程中高產(chǎn)菌株的篩選。該技術(shù)是將具有正向性狀的菌株，借助于原生質(zhì)體融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基因組在融合子內(nèi)隨機(jī)重排，隨后再將具有正向性狀的融合子進(jìn)行多輪融合和篩選，進(jìn)而選出表型獲得較大改進(jìn)的菌株。 在基因組重排技術(shù)中原生質(zhì)體的有效融合是成功的關(guān)鍵。目前的基因組重排技術(shù)都是基于群體細(xì)胞的化學(xué)法融合，是不可控的非選擇性的融合。如果能在單細(xì)胞水平進(jìn)行操作，一定會對基因組重排技術(shù)產(chǎn)生巨大的推動。但是在單細(xì)胞水平實(shí)施基因組重排技術(shù)，要能夠同時(shí)完成細(xì)胞融合及融合子的提取，這需要精確的操作、靈敏的檢測和準(zhǔn)確的分析。 蝦青素是一種具有強(qiáng)抗氧化功能的類胡蘿卜素，由于天然蝦青素的來源有限，目前產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需要。所以其高產(chǎn)株的選育就成為生物工程中一個極其重要的問題。 本文以飛秒激光顯微操作系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)平臺，以雨生紅球藻和紅發(fā)夫酵母細(xì)胞這兩種天然蝦青素的高產(chǎn)生物作為研究對象，以飛秒激光誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法