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1、河南科技学院河南科技学院本科毕业论文本科毕业论文论文题目：利用遗传算法优化鸡腿菇母种论文题目：利用遗传算法优化鸡腿菇母种培养基的研究培养基的研究 学生姓名：学生姓名： 所在院系：所在院系： 生命科技学院生命科技学院所学专业：所学专业： 生物技术生物技术导师姓名：导师姓名： 完成时间：完成时间： 年年 5 5 月月 2929 日日利用遗传算法优化鸡腿菇母种利用遗传算法优化鸡腿菇母种培养基的研究培养基的研究摘要摘要先由均匀先由均匀设计软设计软件得出件得出 22 组组不同配方的培养基，把活化的不同配方的培养基，把活化的鸡鸡腿菇母种接种腿菇母种接种到上面，在恒温下培养，每天到上面，在恒温下培养，每天观
2、观察并做好察并做好记录记录。根据得到的。根据得到的鸡鸡腿菇母种在腿菇母种在这这些培些培养基上的生养基上的生长长速度数据，在用均匀速度数据，在用均匀设计软设计软件建立生件建立生长长速度数学模型，而后以此在速度数学模型，而后以此在数学数学软软件件 MATLAB （ （7.0 版）里建立目版）里建立目标标文件，文件，设设置好所有参数，开始模置好所有参数，开始模拟优拟优化。化。模模拟鸡拟鸡腿菇母种生腿菇母种生长长速度是速度是 9.5622mm/d， ，优优化培养基是：蔗糖化培养基是：蔗糖 15.886g/l，葡萄，葡萄糖糖 40.057 g/l，酵母粉，酵母粉 13.438 g/l，蛋白，蛋白胨胨 2
3、1.258 g/l，磷酸二，磷酸二氢钾氢钾和硫酸和硫酸镁镁8.000g/l，碳酸，碳酸钙钙 4.685 g/l。 。验证试验鸡验证试验鸡腿菇母种在待腿菇母种在待测测培养基生培养基生长长速度是速度是 9.52mm/d，并且菌落，并且菌落洁洁白，白，菌菌丝丝稠密。而在稠密。而在 PAD 培养基上的生培养基上的生长长速度是速度是 8.13mm/d，菌落呈白色，菌，菌落呈白色，菌丝丝密。密。优优化生化生长长率达到率达到 17.1%，菌落形，菌落形态态更佳，可以确定待更佳，可以确定待测测培养基是最培养基是最优优培养基。培养基。关关键词键词： ： 鸡鸡腿菇腿菇 ，培养基，培养基 ，生，生长长速度，速度，遗
4、传遗传算法算法 OPTIMIZATION OF STOCK MEDIA OF COPRINUS COMATUS WITH GENETIC ALGORITHM Wang Zhiqiang（School of Life Science and Technology, Bioengineering Department， ，Class 052）ABSTRACT22 groups of culture medium of different ingredient were designed with the software of Uniform Design. Then the mycelia we
5、re inoculated onto the designed plates to test the growth rate. The result of the growth rate was put into the computer to establish the growth model with Uniform Design. The model was programmed as a file named fitness function, and then optimization was carried out with the software Matlab 7.0. Th
6、e output growth rate is 9.5622mm/d and the theoretical optimal media are saccharine 15. 6g/l, dextrose 40.057 g/l, yeast 13.438 g/l, Peptone 21.258 g/l, Potassium dehydrogenate phosphate and magnesium sulfate 8.000g/l, and Calcium carbonate 4.685 g/l. In the Verification test, growth speed of C. com
7、atus Parent species is 9.52mm/d, the colony is pure white and mycelium is quite dense, while the growth speed on PDA culture medium is 8.13mm/d, the Colony is white and Mycelium is dense. The optimized growth rate is up to 17.1%，and the colony shape looks much better, so the tested culture media is
8、the best.Key words: Coprinus comatus，Medium，Growth rate，Genetic Algorithm 目目录录引言11 材料与方法21. 1 材料.21.1.1 菌种.21.1.2 仪器21.1.3 试剂21. 2 方法31.2.1 培养基的配制31.2.2 培养基的灭菌.31.2.3 接种.31.2.4 培养41.2.5 观察测量并记录41.2.6 数据处理42 结果与分析42.1 鸡腿菇母种的生长速度.42.2 建立鸡腿菇母种生长速度数学模型.52.3 遗传算法寻优52.4 验证结果.63 讨论7参考文献8致谢9利用利用遗传遗传算法算法优优化化
9、鸡鸡腿腿菇菇母母种种培培养养基的基的研研究究王志王志强强（生命科学院（生命科学院 生物技生物技术术系系 052 班）班）引言引言鸡腿菇Coprinus Comatus（Mull.:Fr.）S.F.Gray隶属于真菌门（Eumycota），担子菌亚门（Basidiomycotina），层菌纲（Htmenomycetes），伞菌目（Agaricales）鬼伞科（Copricaceae），鬼伞属（Coprinus），英文名为 Shaggy Mane，又称毛头鬼伞， 毛鬼伞、鸡腿蘑、刺蘑菇 1。因其形似鸡腿，味如鸡丝而得名，日本人称之为细裂一夜茸，是近年来人工开发生产的一种具有商业潜力的珍稀食用菌类，
10、被誉为“菌中新秀” 2-4。李时珍的本草纲目(1578)中记载:“蘑菰出山东、淮北诸处。埋桑、楮诸木于土中，浇以米泔，待菰生采之。长二三寸，本小未大，白色柔软，其中空虚，状如未开玉簪花。俗名鸡腿蘑菰，谓其味如鸡也” 5。鸡腿菇具有极高的食用价值：具有高蛋白、低脂肪、氨基酸种类齐全等特点，还能起调节人体新陈代谢、增强人体体质等功效。据报道，每 100g 鸡腿菇干品中，含粗蛋白 25.4g、脂肪 3.3g、总糖 58.8g、纤维 7.3g、灰分 12.5g，另外还含有 20 种氨基酸（包括人体所必需的 8 种氨基酸）。鸡腿菇具有药用功能：鸡腿菇不仅中医认为它味干性平，有益脾胃、清心安神、治痔等功效
11、，经常使用有助于消化、增进食欲和治疗痔疮的作用。鸡腿菇含有治疗糖尿病的有效成分，能降低血糖，经常食用对治疗糖尿病有显著疗效；从子实体中提取的多糖物质具有较高免疫活性和抗肿瘤活性6。因此，目前已被确定为符合联合围粮农组织（FA0）和世界生组织(WHO)要求的具有“天然、营养、保健”等机能为一体的 16 种珍稀食用菌之一7。鸡腿菇销量逐年上升，我国盐渍鸡腿菇供不应求。近年来荷兰、法国等国也相继栽培成功。80 年代后期，我国食用菌工作者开始进行鸡腿菇菌株筛选、栽培管理与贮藏加工等方面的研究，栽培技术发展非常迅速，近两年，栽培省份已扩展到福建、四川、云南、浙江、湖北、山东、河南、河北等省份8。鸡腿菇母
12、种培养基尤为重要，直接关系到鸡腿菇母种菌株的好坏。目前使用最多的母种培养基是 PDA 培养基，但在科研及生产过程中我们发现它并不是所有真菌的最佳母种培养基，许多菌种虽能在其上生长，但其生长缓慢，菌丝活力差，直接影响食用菌的生产9。对微生物培养基优化中常用有的单因素试验、正交设计、均匀设计、二次回归正交旋转组合、遗传算法等10。例如，对鸡腿菇母种培养基的优化，张红梅等人用单因素实验方法鸡腿菇液体深层发酵培养基的进行了优化.，确定鸡腿蘑摇瓶发酵培养基最佳配方为：蔗糖2.0，酵母浸粉0.5，玉米粉3，麸皮4，KH2PO40.35，MgSO40.10，此时干重可达1.83g100mL11。余杰等人的富
13、硒鸡腿菇菌丝体深层发酵培养基的优化研究营养因子对鸡腿菇菌丝体生长和富硒的影响，用正交法筛选到适合鸡腿菇富硒深层发酵的优化培养基配方为；葡萄糖2。玉米粉4，花生粕0.4，KH2PO40.2，Mg SO47 H2O 0.1，VB11010-3g，L，Na2SeO3 4.410-3g/L。在此优化培养基的基础上进行5d 的摇瓶发酵培养，得到菌丝体生物量为18.14g/L，富硒率为56.3512。杨雪莲用均匀设计的方法对鸡腿菇母种培养基筛选优化，根据鸡腿菇的特点，对常用的9种母种培养基上鸡腿菇的生长情况、萌发状况、满管时间、生长速度及均一性进行了比较，并对其进行筛选优化，获得一种最适合鸡腿菇生长的培养
14、基13。董庸行等人做的液体培养基优化研究试验，在筛选液体培养基配方的基础上，进行正交优化试验。结果表明，鸡腿菇菌株CC16-8适宜的液体培养基配方为：蔗糖3，玉米粉2，麸皮4，KH2PO40.1，MgSO47H2O0.05，pH8。利用此液体培养基培养鸡腿菇菌株 CC16-87，5d，其菌丝体干重可达8.63gL15。可是至今还没发现有人用遗传算法的方法优化过鸡腿菇母种培养基的研究，本文正是用遗传算法的方法对鸡腿菇母种培养基进行筛选优化，以期能够获得最优的培养基配方。1 材料与方法材料与方法1. 1 材料材料1.1.1 菌种菌种鸡腿菇 C.comatus C5 (河南科技学院应用微生物实验室保
15、藏菌种)1.1.2 仪仪器器ZHWY2102 双层大容量全温度恒温培养振荡器（上海智城公司）；SWCJ2F 双人双面净化工作台（苏州净化设备有限公司）；LDZX50F 立式压力蒸汽灭菌锅（上海申安医疗器械厂）；JA5002 电子天平，上海精天电子仪器有限公司；1.1.3 试剂试剂琼脂 水 蔗糖 葡萄糖 酵母粉 蛋白胨 硫酸二氢钾和硫酸镁 碳酸钙 1. 2 方法方法1.2.1 培养基的配制培养基的配制表表 1 培养基配方（培养基配方（g/l)组别蔗糖葡萄 糖酵母 粉蛋白 胨磷酸 二氢 钾硫酸 镁碳酸 钙水琼脂15.00020.0018.4319.717.6197.6199.254100020 2
16、7.14337.145.5718.1434.7264.7268.571100020 39.2865.00022.2926.141.9051.9057.619100020 411.4322.149.42914.571.0001.0006.667100020 513.5739.2926.143.0007.1437.1435.714100020 615.717.14313.2921.004.2864.2864.726100020 717.8624.2930.009.4291.4291.4293.810100020 820.0041.4317.1427.439.5249.2542.857100020 922.149.2864.28615.866.6676.6671.905100020 1024.2926.4321.004.2863.8103.8109.254100020 1126.4343.578.14322.299.
