离子束生物技术作为一项新型的诱变技术,经过十多年的研究,在微生物诱变育种方面取得的成果令人鼓舞。但应看到,人们对它的生物学效应和作用机理研究仍处于初级阶段,还没有掌握低能离子注入生物体的作用规律,还存在着诱变株的遗传稳定性较差,易发生回复突变等一些问题。而不同诱变剂的组合处理常常呈现一定的协同效应,实现优势互补,提高诱变效率,这也是当前的发展趋势。近些年来,高压静电场作为一项经济、环保的新技术以及它对微生物既具有促进又有抑制的双向性也越来越受到科研工作者的重视。本试验特选择低能离子束和高压静电场组合诱变模式生物大肠杆菌,以被广泛研究的lacI基因作为目的基因,以筛选目的基因突变菌株为中心,开展了一系列研究工作,以期待有一个更有效的结果。首先,以不同剂量氮离子注入野生型大肠杆菌,统计变异和存活情况,摸索低能离子与大肠杆菌的互相作用规律,进而确定了最佳注入参数。其次,讨论高压静电场对大肠杆菌存活率的影响。利用不同的电场剂量处理大肠杆菌悬液,发现不同剂量对大肠杆菌有不同的影响。其中,E1（2.2 kv/cm×6min）的剂量对大肠杆菌生长有明显的促进作用,与对照相比,存活率提高了35.6%,而E2（5.4 kv/cm×18min）的剂量对其有明显的抑制作用。第三,重点研究了氮离子束和高压静电场复合诱变大肠杆菌产生的生物效应。大肠杆菌经不同复合剂量诱变后,突变率都有不同程度的提高,选择对大肠杆菌有明显促进作用的电场剂量E1复合要优于有抑制作用的E2,且以E1与90×2.6×10¹³ions/cm²的组合最好。第四,通过考察大肠杆菌突变体的稳定性,发现氮离子束单因子诱变产生的突变株在传到四、五代后出现严重回复现象,若传代过程中复合上电场,从试验可以看出E1和E2都对该菌株的稳定性有一定影响,并且似乎初步反映出高压静电场作为与氮离子束复合诱变中的辅助手段很可能有更好的发展前景,起到与氮离子束协同、优势互补的作用。最后,lacI基因已经在突变研究中积累了广泛的数据,是研究突变机理很好的途径。本文所研究的内容可以为进一步从分子水平研究低能氮离子和高压静电场复合诱变以及该复合所引起的突变的机理研究打下基础。