食品与发酵，１４技 Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第４７卷（第４期）Ｖｏ１．４７，Ｎｏ．４ 枯草芽孢杆菌产蛋白酶的发酵培养基优化 胥海东，王永泽，王金华 （湖北工业大学发酵工程教育部重点实验室，武汉４３００６８） 摘要：在摇瓶发酵条件下，采用Ｐｌａｃｋｅｔｔ—Ｂｕｎ＇ｎａｎ设计法和响应面分析法对枯草芽孢杆菌ＢＤＴ一３菌株的培养基配 方进行优化，确定了影响ＢＤＴ一３菌株发酵液含菌量的３个重要因子依次为玉米粉、蛋白胨和淀粉；对这３个因子进 行爬坡路径试验，通过响应面分析法确定了主要影响因子的最佳条件。优化后的发酵液酶活力为５５．９ＯＵ／ｍＬ，相比 采用初始发酵培养基提高了１１．４９％。 关键词：枯草芽孢杆菌；发酵培养基；响应面法；蛋白酶 中图分类号：Ｑ９３９．９７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—５０６Ｘ（２０１１）Ｏ４—００７７—０００５ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｍｅｄｉｕｍ ｆｏｒ Ｐｒｏｔｅａｓｅ ｏｆ Ｂａｃｉｌｌｕｓ Ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＸＵ Ｈａｉ—ｄｏｎｇ，ＷＡＮＧ Ｙｏｎｇ—Ｚｅ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎ—ｈｕａ （Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｆＦｅｒｏｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｆＥｄｕｃａｏｔｉｏｎ，Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｆ ｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００６８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｅｋｅｔｔ—Ｂｕｒｍａｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ ｏｆ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＤＴ－３．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｐｌａｃｋｅｔｔ－Ｂｕｒｍａｎ ｄｅｓｉｇｎ，ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＢＤＴ－３ ｗｅｒｅ ＣＯＩＩｌ ｆｌｏｕｒ，ｐｅｐｔｏｎｅ，ｓｔａｒｃｈ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｆｔｅｒ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ ５５．９０Ｕ／ｍＬ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ １ １．４９％ｈｉｇｈｅｒ ｔｈａｎ ｉｎｉｔｉａｌ ｍｅｄｉｕｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｂａｃｉｌｌｓ ｓｕｂｔｉｕｌｉｓ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ；ｐｒｏｔｅａｓｅ ｄｏｉ：１０．３９６９６．ｉｓｓｎ．１６７４—５０６Ｘ－２０１ １．０４—０２１ 在国内外蛋白酶研究领域中，在不同发酵工艺 下，不同菌株或同一菌株的酶活也有较大的差异，酶 活的高低直接影响着酶的应用效果。因此，提高蛋白 酶酶活的研究是很有必要的，最近几年，国内对提高 蛋白酶酶活的研究有了较大进展，卓林霞等 艮道的 枯草芽孢杆菌，其发酵酶活力可达６４８Ｕ／ｇ；郭继平等 囟报道的某种米曲霉，其摇瓶酶活可达１０３２．９４Ｕ／ｇ。 验、最陡爬坡试验及Ｂｏｘ—Ｂｅｈｎｋｅｎ试验来得出培养 基的最优组合，最后用单因素方法优化了发酵条件， 从而最大程度地提高酶活，为后续实验中酶的应用 提供了依据。 １试验材料 Ｉ．１菌种 产蛋白酶枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＢＤＴ一 ３菌株是湖北工业大学２０１实验室由Ｂ２Ｆ片烟表面 自行分离获得的菌种。 １．２原料 从报道中可以看出，菌株产蛋白酶的工艺的优化是 提高酶活的主要途径之一。 本试验先通过单因素方法对不同的碳源、氮源 进行了优化，然后采用ＳＡＳ—ＪＭＰ软件设计了ＰＢ试 收稿日期：２０１１—０４—２１ １．３培养基 基金项目：中国烟草总公司郑州烟草研究院项目“多菌种耦合发酵及复合酶降解烟叶纤维素及果胶质的研究” 作者简介：胥海东（１９８４一），男，在读硕士。研究方向：生物技术研究。 米通讯作者：王金华（１９６４一），教授，硕士生导师。研究方向：生物技术及生物质能研究工作。 ７８ 食品与发酵，１４技 ２，０１１年第４期 （１）斜面培养基：牛肉膏蛋白胨琼脂培养基 （２）种子培养基：玉米粉１．５％，磷酸氢二钠 ０．２％，硫酸镁０．０１％，氯化钙０．０２％。 ２试验方法 ２．１菌株ＢＤＴ一３的发酵培养基优化 ２．１．１不同碳源对菌株ＢＤＴ一３产酶影响 用４．５％的豆粕粉、牛肉膏、蔗糖、葡萄糖分别代替 出发发酵培养基中的碳源：玉米粉；然后进行摇瓶液态 发酵，每个做三组平行试验，并测定三组平行试验的蛋 白酶的酶活力，研究不同碳源对菌株的产酶影响。 蛋白酶活力测定：按文献Ｉ３Ｉ 测定蛋白酶活性。在 此反应条件下定义：每１ｒａｉｎ生成１ ｇ酪氨酸所需酶 量定义为一个酶活（Ｕ），三个平行样测定。 ２．１．２不同氮源对菌株ＢＤＴ一３产酶影响 用蛋白胨、钾、豆饼粉、硫酸铵、氯化铵、水 解酪蛋白分别代替出发发酵培养基中的氮源：酵母 粉；然后进行摇瓶液态发酵，每个做三组平行试验， 然后测定发酵液中蛋白酶酶活力，来研究不同种类 含氮物质对菌株的产酶影响。 ２．１．３ Ｐ］ａｃｋｅｔｔ—Ｂｕｒｍａｎ试验设计 采用ＳＡＳ软件进行试验设计及数据分析。在前 面氮源和碳源优化的基础上，通过采用Ｎ＝１２ Ｐ 设 计，来研究产蛋白酶发酵培养基中的８个 著因素， 它们分别为玉米粉（Ｐ。）、酵母粉（Ｐ２）、淀粉（Ｐ］）、硫酸 铵（Ｐ４）、ＮａＣ１（Ｐ ）、氯化钙（Ｐ６）、氯化铵（Ｐ ）、磷酸氢二 钠（Ｐｓ），每个因素取两个水平，蛋白酶活（Ｕ）作为响 应值，试验设计见表１。 ２．１．４爬坡试验设计 根据ＰＢ试验的结果分析得出显著因素后，再 根据各个显著因素的正负效应值来确定最陡爬坡试 验路径，找出最高值，以便更快地逼近最大产酶响应 区域，为优化节约时间和降低工作量。 ２．１．５ Ｂｏｘ—Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计 根据ＰＢ试验和爬坡试验结果，采用ＢＢ进行试 验设计研究，试验结果由ＳＡＳ软件处理和分析。 ２．２ 菌株ＢＤＴ一３的产酶条件的研究及优化 ２．２．１初始ｐＨ值对产酶的影响 将发酵培养基初始ｐＨ值分别调到５．０、５．５、 ６．０、６．５、７．０、７．５、８．０，接种量约为２．０％，发酵时间为 ５ｄ，其他条件均不变，每组三个平行，测定发酵液的 酶活力，检测出不同初始ｐＨ值对产酶的影响。 ２。２．２培养温度对产酶的影响 在上述优化的基础上，分别以２０℃、３０℃、 ４０％、５０ 、６０％为发酵温度进行发酵，每组三个平 行，测定发酵液的酶活力，检测出不同温度对产酶的 影响。 ２．２．３发酵时间对产酶的影响 在优化后的发酵培养基基础上，分别选择ｌｄ、 ２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄ为发酵培养时间，而后按２．２．１培养条 件进行发酵，每组做三个平行试验，测定发酵液酶活 力，检测出不同发酵时间对产酶的影响。 ２．２．４不同接种量对产酶的影响 在前述条件情况下，产蛋白酶发酵按ｌ％，２％， ３％，４％的接种量进行摇瓶发酵，每组做三个平行试 验，测定发酵液酶活力，检测出不同接种量对产酶的 影响。 ３结果与分析 ３．１发酵培养基优化 ３．１．１出发发酵培养基的选择 先取用于细菌的五种发酵培养基，接种培养 ３ｄ，ｐＨ值为７．０。 （１）干酪素２％、葡萄糖４％、磷酸氢二钾０．１％、 硫酸镁０．０１％。 （２）玉米粉４．５％、酵母粉２．０％、淀粉０．２％、硫 酸铵０．４％、ＮａＣＩ ｌ％、氯化铵０．１３％、氯化钙０．２７％、 磷酸氢二钠Ｏ．４％。 （３）牛肉膏０．５％、蛋白胨ｌ％、酵母浸膏０．５％、 ＮａＣ１ ０．５％。 （４）可溶性淀粉４％、酵母浸膏０．５％、牛肉膏 ｌ％、蛋白胨１．５％、ＮａＣ１ ０．５％、磷酸氢二钾０．５３％、 磷酸二氢钠０．Ｏ３％。 （５）豆饼粉２％、麸皮３％、玉米粉４％、磷酸氢 二钠０．４％、磷酸氢二钾０．０３％、氯化钙０．１％、碳酸 氢钠０．１％。 由图１可知，第二组培养基产酶能力最强。第四 组次之，因此，选择第二组作为产蛋白酶的出发发酵 培养基。 ５０ ４５ ４０ 孟３５ ３０ 皿２５ 鲫２０ １５ 培养基编号 图１五种产蛋白酶出发培养基酶活比较 Ｆｉｇ．１ Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｕｍ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗｉｔｈ Ｆｉｖｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｒｏｔｏａｓｏ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 第４７卷（是第１６４职） 胥海东等：枯草芽孢杆菌产蛋白酶的发酵培养基优化 ７９ ３．１．２不同的碳源对菌株ＢＤＴ一３产酶的影响 ６０ ，、３０ 盗 ： ｏ 玉米粉 豆粕粉 牛肉膏 蔗糖 葡萄糖 碳源 图２五种碳源对产蛋白酶活的影响 Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｆｉｖｅ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ ｏｎ ｐｒｏｔｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 由图２可知，菌株ＢＤＴ一３在碳源为玉米粉时酶 活力最高，为５０．１４Ｕ／ｍＬ，其次为葡萄糖，而在以豆 粕粉、牛肉膏、蔗糖为碳源时的酶活力均较低，因此， 选用的玉米粉作为发酵培养基的碳源是最合适的。 ３．１．３不同的氮源对菌株ＢＤＴ一３产酶的影响 由图３可知，菌株ＢＤＴ一３以蛋白胨作为氮源， 其酶活力均明显高于其他氮源。选择蛋白胨为氮源 时蛋白酶产酶量最高为５０．０８Ｕ／ｍＬ，其次为水解酪 蛋白，再次为豆饼粉，因此，选用蛋白胨为该菌产酶 的氮源。 ６Ｏ ・５Ｏ ］４０ ３ｏ ２０ １Ｏ Ｏ 由表２分析可知，产蛋白酶发酵培养基的显著 因素依次为玉米粉、蛋白胨、淀粉。其中，玉米粉、蛋 白胨浓度对产酶影响为正效应，而淀粉浓度对产酶 影响为负效应。为了提高产酶量，需要逐步提高玉米 粉、蛋白胨浓度，并且降低淀粉浓度。其他因素对酶 活影响不大，因此浓度不变。 表２产蛋白酶Ｐｌａｃｋｅｔｔ—Ｂｕｒｍａｎ试验设计回归分析结果 Ｔａｂ．２ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｐｌａｃｋｅ￣一Ｂｕｒｍａｎ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ３．１．５爬坡试验设计及结果 由表３可见，随着玉米粉、蛋白胨、淀粉的变化， 蛋白酶酶活先上升后下降。当玉米粉浓度定为 ４．５％，蛋白胨浓度为１．４％，淀粉为０．１８％时，蛋白酶 酶活达到了最大，即以此为试验优化的中心，来进行 下一步优化试验。 表３最陡爬坡试验设计及其结果 Ｔａｂ．３ Ｓｔｅｅｐｅｓｔ ａｓｃｅｎｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ３．１．６ Ｂｏｘ—Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计发酵优化 表４ Ｂｏｘ．ｂｅｈｎｋｅｎ设计各因素及其编码值 Ｔａｂ．４ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｂｏｘ－ｂｅｈｎｋｅｎ ａｎｄ ｃｏｄｅｄ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ 以玉米粉、蛋白胨和淀粉为显著因素，各因素设 计水平如表４所示。Ｂｏｘ—Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计及结果 如表５所示。 ８０ 食品与发酵科技 ２０１１年第４期 表５ Ｂｏｘ—Ｂｅｈｎｋｅｎ设计及结果 Ｔａｂ．５ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ Ｂｏｘ—Ｂｅｈｎｋｅｎ 根据Ｂｏｘ—Ｂｅｈｅｋｅｎ设计表中玉米粉、蛋白胨、淀 粉为变量，应用ＳＡＳ软件进行多元回归分析，得到 蛋白酶活力依玉米粉、蛋白胨、淀粉为变量的三元二 次方程如下： Ｕ＝５５．８９６７＋０．４５７５ ｘＰ】＋０．３４７５ ｘＰ，一０．３ １００ ｘＰ 一 ２．１００８ｘＰ１ｘＰ１－１．２３０８ｘＰ２ｘＰ２—０．７６５８ｘＰ３￣Ｐ３—０．１２００ｘ ＰｌｘＰ２＋０．５３００ｘＰ１ｘＰ３—０．２６５０ｘＰ２ｘＰ３ Ｒ ＝９８．８６％．Ａｄｉ．Ｒ ＝９６．８Ｏ％ 表６回归方程的方差分析 ｌ ａｂ．６ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏ ｖａｒｉａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｅｑｕａｔｉｏｎ 由表６回归方程的方差分析可知，Ｐ＝０．００２０＜ａ＝ ０．０５，则该模型显著，模型拟合度Ｒ ＝０．９８，说明该模 型在一定程度上可准确的反应响应值的变化，拟合 程度较高，失拟合不显著（Ｐ＝０．１４３）。 ：５． ２一 ； 浓度为０．１７８％时，响应值Ｕ达到最大，即蛋白酶酶 活为５５．９０Ｕ，ｍＬ。 ３．１．７试验验证 为了检验模型的可靠性，在培养基优化条件下， 进行了５组平行发酵试验，所测得酶活分别为 ５５．６２Ｕ／ｍＬ，５５．９７Ｕ／ｍＬ，５５．８０Ｕｌ，ｍＬ，５６．１４Ｕ／ｍＬ，５５．６８Ｕ／ ｍＬ，平均酶活力为５５．８４Ｕ／ｍＬ，与模型预测值基本一 致，这进一步表明该模型能很好地预测实际发酵产 酶的情况。 ３．２发酵条件研究 ３．２．１初始ｐＨ对发酵产酶的影响 Ｅ ３ 一 燠 瞎 ｐＨ １直 图５不同起始ｐＨ值对产蛋白酶活的影响 Ｆｉｇ．５ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｐＨ ｏｎ ｐｒｏｔｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 由图５可知，起始ｐＨ值低于６时，酶活力很低， 这说明该菌在偏酸条件下生长较慢；而在ｐＨ值在 ６．５和７．５之间产酶活力较强，而且变化平缓，因此 确定最适初始ｐＨ值为７．０—７．５。 ３．２．２培养温度对发酵产酶的影响 —Ｊ Ｅ ３ 一 燠 龌 温度（ＬＣ） 图６不同温度对产蛋白酶活影响 Ｆｉｇ．６ Ｅｆｆｅｃｔ ｆｏ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｐｒｏｔｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 由图６可见，发酵温度在２０℃一５０℃时，该菌产 酶活力呈逐步升高的趋势，而在５０℃一６ＯｑＣ范围产酶 活力迅速下降。故此，该菌发酵的最适温度为４０℃一 ５０℃。 ３．２＿３ 发酵时间对发酵产酶的影响 由图７可见，菌体发酵培养ｌｄ时产酶活极低， 在２ｄ一３ｄ产酶快速上升，到第３ｄ左右时，酶活力达 第４７卷（昆第１６４醐） 胥海东等：枯草芽孢杆菌产蛋白酶的发酵培养基优化 ８１ ５８ ５６ ５４ ５２ 足，造成发酵液中菌体代谢产酶能力较低；而接种量 约２％时产酶活基本与对照组持平，当接种量高于 ２％，酶活下降，可能是由于菌体密度过大而产生竞 争抑制，导致大量菌体抱团，使得产酶活力降低。故 此，接种量确定为２％。 ４小结 发酵时 Ｊ（ｄ） ５０ ４８ 蓉４４６４ ４２ ４０ ４．１通过单因素实验、ＰＢ实验及ＢＢ试验，确定了 该菌株产酶的最优营养条件，其组成为玉米粉 ４．５４４％、蛋白胨１．４３％、淀粉０．１７８％、硫酸铵０．４％、 ＮａＣ１ １．Ｏ％、氯化钙０．２７％、氯化铵０．１３％、磷酸氢二 钠０．４％。 图７不同发酵时间对产蛋白酶活的影响 Ｆｉｇ．７ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｐｒｏｔｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 到最大，为５５．６１Ｕ／ｍＬ；当继续培养酶活逐渐下降， 因此最适发酵培养时间为３ｄ。 ３．２．４不同接种量对发酵产酶的影响 ４．２通过单因素实验确定了最适发酵条件，即初始 ｐＨ７．０—７．５，发酵温度４０ｑＣ一５Ｏ ，发酵时间３ｄ，接种 量为２％。 在最佳培养基和最适发酵条件下，菌株ＢＤＴ一３ 产酶活力为５５．９０Ｕ／ｍＬ，与优化前相比酶活提高了 ｌ１．４９％ 参考文献 ［１］卓林霞，吴晖，刘冬梅，等．枯草芽孢杆菌发酵豆粕产蛋白 酶优化试验研究Ⅲ，粮食与饲料工业，２００９，（２）：３２－３５ ［２】郭继平，马光，等．响应面法优化米曲霉酸性蛋白酶的固 图８蛋白酶发酵接种量的产酶影响 Ｆｉｇ．８ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｏｃｕｌｕｍ ｖｏｌｕｍｅ ｏｎ ｐｒｏｔｅａｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 态发酵培养基［Ｊ】，中国酿造，２００９，（８）：１２５－１２８ 【３］董晓燕，生物化学实验［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００７ 【４】（德）Ｂ．施特尔马赫，钱嘉渊．酶的测定方法【Ｍ】．北京：轻工 业出版社，１９９２ 如图８显示，当发酵培养基中的接种量为１％ 时，发酵产酶活明显较低，说明培养基中生物量不 ；行业动 态 中外科学家绘制出马铃薯基因图谱 一国际研究小组近日在《自然》杂志上发表论文称，他 单。除此之外，研究人员还对另一种杂合二倍体变异马铃薯 的部分基因进行了测序。此两种马铃薯基因组图谱，将极大 地帮助科学家了解整个马铃薯家族的基因面貌。而通过对基 因数据的初步分析，科学家们已经确认了８００多个马铃薯抗 病基因，这将有助于科学家培育新的抗病马铃薯品种。 苏格兰詹姆斯・赫登研究所的格伦・布莱恩博士是参与 该项目的英国科学家小组领导人，他指出，该项基因组测序 工作使科学家在理解马铃薯生物学方面迈出了重要一步， 不仅会加速培育马铃薯新品种的速度，更有助于培育出抗 病虫害能力强、营养价值高的马铃薯新品种。 詹姆斯・赫登研究所主任伊恩・戈登教授则表示，马铃 们成功绘制出一种马铃薯的基因图谱。该基因测序工作的 完成，将大大加快马铃薯新品种的繁育进程，未来的新品种 马铃薯无论是产量还是营养价值以及抗病虫害能力都将大 大提升，马铃薯也将会成为未来人类粮食安全的重要保证。 马铃薯的基因组包含３９０００多个蛋白编码基因，而且 是高度杂合的同源四倍体，这意味着它有四个染色体副本， 且常会变异。马铃薯基因图谱的复杂性使得该作物的基因 测序工作一直没有很好地开展。为了更好地推动马铃薯研 究，２００６年，来自ｌ４个国家的２９个机构联合成立“国际马 铃薯基因组测序协作组（ＰＧＳＣ）”，其中包括中国农业科学 院蔬菜花卉研究所、深圳华大基因研究院等。 研究人员使用最先进的基因测序技术，对一种产自南美 洲的栽培种马铃薯进行基因测序。虽然该种马铃薯与超市常 见的马铃薯十分相似，但其基因组是二倍体基因组，相对简 薯是世界上最重要的非谷类作物，尤其对发展中国家来说 更是如此。２０５０年全球人口预计将达到９０亿，对粮食的需 求极大。马铃薯基因图谱的绘制，有助于提升马铃薯的产 量，这会更好地保证未来的粮食安全。
