摘要:【背景】菌种诱变尤其是化学诱变已有诸多报道，应用十分广泛，但大多都为常规诱变。这样的诱变通常不对细胞做任何特殊处理，诱变过程随机、诱变不可控，导致诱变效率低下。【目的】筛选出耐热的同步脱硫脱氮菌株，对菌种进行改良的耐热诱变，同时对诱变剂进入细胞内外的情况进行较为详细的探讨。【方法】以脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)为研究对象，对其同时进行常规诱变和改良的耐热诱变。在改良的诱变中，诱变之前需先采用哌嗪-1,4-二乙磺酸(piperazine-1,4-diethylsulfonic acid, PESA)法将对数生长期的细胞处理成易感态，以此改变细胞膜的透过性，然后分别加入不同体积(0.5‰−3.0‰)的诱变剂硫酸二乙酯(diethyl sulfate, DES)，在设定温度45 ℃诱变20 min。在突变株的筛选上采用升温培养的方式在47 ℃测试其耐热能力和脱硫脱氮性能，以得到真正的耐热突变株。另一方面，在菌株诱变的同时，利用S2O32−可终止DES诱变的特性对诱变剂在细胞内外的分布状况进行分析，对不同方案下的实验结果进行较为深入的探讨。【结果】在得到耐热的同步脱硫脱氮高性能突变株的同时，通过两种方案的对比实验，证实了改变细胞膜透过性对诱变剂进入细胞内有明显的促进作用。达到同样的诱变效果所需诱变剂的剂量中，改良的耐热诱变约为常规诱变的1/10−1/9；诱变剂进入胞内的比率中，前者约占DES加入总量的41.8%−40.4%左右，而后者仅占5.6%−4.4%；细菌的正突变率可能与进入胞内的诱变剂剂量密切相关，改良的诱变中进入胞内的DES剂量更适合于得到较高的正突变率，但诱变剂剂量不能决定单个突变如突变株的耐热性、硫化物高去除率等在哪种情况下或何时发生；证实了诱变剂进入胞内的最大剂量取决于细胞自身的承载能力，与诱变方案无关。产物分析实验表明，S2O32−可用于终止DES诱变。【结论】对细胞先进行易感态处理后诱变，再通过升温复筛，最终得到7株耐热能力提高的脱硫脱氮高性能突变株，为菌种诱变的相关研究提供新思路。