基于遗传算法的苏云金芽孢杆菌培养基配方优化

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1、应用与环境生物学报2008，14(5l705-7092008—10．25DoI：10．3724／SPJ．1145．2008．00705ChinJApplEnvironBioI=ISSN1006·687)(基于遗传算法的苏云金芽孢杆菌培养基配方优化刘雄恩陈聪骆兰李潇关雄(福建农林大学计算机与信息学院福州350002)(福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室福州350002)摘要为获取苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)培养基的最优配方，即玉米淀粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨和鱼粉等的最佳配比，运用二次正交回归旋转组合设计安排试验．基于试验数据

2、、背景知识和遗传算法的原理，进一步设计了搜索Bt培养基最优配方的算法，通过该算法搜索出该菌发酵培养基配方的最优解区间．验证性的试验结果和分析表明，基于该遗传算法的Bt培养基配方优化的方法是有效且优于传统配方优化方法的．图1表5参13关键词遗传算法；苏云金芽孢杆菌；培养基优化；二次回归CLCTQ458：TP3OptimizationofCultureMediumforBacillusthuringiensisBasedonGeneticAlgorithmLIUXiong’ell，CHENCong，LUOLan，LIXiao&GUANXiong”(SchoolofComput

3、erandInformationScience，FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou350002，China)(2KeyLaboratoryofBiopesticideandChemicalBiology,FujianAgricultureandForestryUniversity,MinistryofEducation，Fuzhou350002，China)AbstractInordertoacquiretheoptimalculturemediumforBacillusthuringiensis，andtheopt

4、imalcomponents，includingcornstarch，defattedsoyflour,yeast，peptoneandfishmeal，aorthogonal，rotationalandcombinativedesignofquadraticregressionwasusedinexperiments．Basedontheexperimentaldata，repositoryandprincipleofgeneticalgorithm，asearchingalgorithmfortheoptimalculturemediumwasdesignedfurt

5、her．Usingthisalgorithm，theoptimumsectionofculturemediumprescriptionwasobtainedforthisbacterium．FurtherexperimentsandrelativeanalysisshowedthattheoptimizationmethodofculturemediumforBtbasedonthegeneticalgorithmwasmoreefectualthanconventionalmethods．Fig1，Tab5，Ref13Keywordsgeneticalgorithm；B

6、acillusthuringiensis；culturemediumoptimization；quadraticregressionCLCTQ458：TP3苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis，简称Bt)是生物遗传算法在整个可行域内进行随机寻优，并对搜索空农药生产中应用最广泛的一种无公害微生物杀虫剂，其发间的多个解进行评估，能有效防止搜索过程限于局部最优酵培养基配方直接影响着发酵水平和制剂的毒力⋯．多年解，最终达到或逼近全局最优解“】．遗传算法的搜索策略来，有关其培养基配方优化的研究层出不穷，相继采用正已被应用于机械优化设计、工程优化、软件优化和关联

7、规交设计、快速登高法、优选法、二次正交旋转组合设计和则挖掘等领域[12-13]，成效显著．均匀设计等方法设计试验和优化筛选，取得了一定成效I。]．本文依据遗传算法的原理[9~li】，并结合试验数据和前然而，Bt菌株对营养的要求具有不确定性，安排少量试验人相关研究积累的背景知识，设计了针对Bt培养基配方优所获取的信息有限，传统的优化方法易陷入局部最优解，化的搜索算法，应用该算法搜索出Bt发酵培养基配方的最且当优化因子较多时遗漏最优解的可能性很大．优解区间．并通过进一步的试验检验了该算法的有效性．数据挖掘技术的粗糙集方法已被应用于