产耐高温谷氨酰胺转胺酶菌株的快速筛选方法

目的:采用亚硝基胍(NTG)诱变结合96孔板高通量筛选方法筛选产耐高温谷氨酰胺转胺酶(MTG)的茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)。方法:通过优化96孔板高通量测定MTG活性的方法、确定筛选温度和时间,建立了产耐高温MTG菌株的快速筛选方法;通过优化NTG诱变条件建立了筛选突变库;通过96孔板高通量初筛、摇瓶复筛获得了产耐高温MTG的突变株12-82,并通过摇瓶发酵对12-82所产MTG进行热稳定性分析。结果:采用2mg/ml NTG、p H8.0、60min的诱变条件获得突变株,将突变株的发酵上清液于70℃水浴7.5min,再在37℃空气浴、反应10min的条件下测定MTG活性,从5 200株突变株中筛选出5株产耐高温MTG的突变株,其中突变株12-82在50℃水浴60min以及70℃水浴1.5min的酶活残留率均比出发株高出近20%,且80℃保温2min仍有11.9%的酶活残留率。结论:利用NTG诱变结合96孔板高通量筛选的方法筛选到5株所产MTG热稳定性相对较高的突变株,其中突变株12-82在50℃、70℃和80℃的酶活残留率均有10%~20%的提高。这为高温食品加工领域所需耐高温MTG生产菌株的高效筛选提供了可行性方案。     

高产琥珀酸菌株的通量筛选

以琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes F3—21为出发菌株,分别用吖啶黄、紫外线、紫外线．硫酸二乙酯和亚硝基胍进行诱变,产生突变菌库。用“96孔板培养－HPLC浓缩检测－厌氧瓶复筛”的模式筛选高产突变株。从1056株突变株中,筛选到一株高产菌株Ⅵ-10-C。连续传代10次,产酸水平不变。在5L发酵罐中补料分批发酵72h,Ⅵ－10－C产琥珀酸87．6g／L,生产强度1．22g/（L·h）,糖酸转化率0．66g／g;琥珀酸产量比出发菌提高了30％。代谢通量与关键酶活性分析表明：相比于F3-21,Ⅵ-10-C发酵过程中从磷酸烯醇式丙酮酸节点处流向草酰乙酸的代谢流量增加了28．9％,相对应的磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶（PEPCK）酶活提高了23．5％。结果表明用“96孔板培养-HPLC浓缩检测-厌氧瓶复筛”的模式能快速有效筛选高产琥珀酸菌株。     

Throughput screening of a high succinic acid-producing strain

以琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes F3-21为出发菌株,分别用吖啶黄、紫外线、紫外线-硫酸二乙酯和亚硝基胍进行诱变,产生突变菌库.用“96孔板培养-HPLC浓缩检测.厌氧瓶复筛”的模式筛选高产突变株.从1056株突变株中,筛选到一株高产菌株Ⅵ-10-C.连续传代10次,产酸水平不变.在5L发酵罐中补料分批发酵72 h,Ⅵ-10-C产琥珀酸87.6 g/L,生产强度1.22 g/(L·h),糖酸转化率0.66 g/g;琥珀酸产量比出发菌提高了30％.代谢通量与关键酶活性分析表明:相比于F3-21,Ⅵ-10-C发酵过程中从磷酸烯醇式丙酮酸节点处流向草酰乙酸的代谢流量增加了28.9％,相对应的磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶(PEPCK)酶活提高了23.5％.结果表明用“96孔板培养-HPLC浓缩检测-厌氧瓶复筛”的模式能快速有效筛选高产琥珀酸菌株.     

L-乳酸发酵菌株的选育

以初筛得到的 1株干酪乳杆菌鼠李糖亚种突变株R2 (Lactobcilluscaseisubsp .rhamnosusR2 )为出发菌株 ,经紫外线、硫酸二乙酯、复合诱变处理 ,筛选出 1株产乳酸较高的突变株ZY ,L 乳酸含量达 93.9%。以正交试验为基础对发酵培养基进行优化 ,采用优化后的培养基发酵 4d ,残糖降至 0 .1 %以下 ,L 乳酸产量达9.5 7g/ 2 0 0mL ,对糖的转化率达 96 .3%。     

菊粉酶产生菌的筛选及60Co诱变选育简

目的：从新疆石河子盐碱地菊芋生长根际土壤中分离筛选高产菊粉酶活力菌株。方法：通过稀释平板涂布法分离微生物;利用^60Co诱变选育,96孔板筛选突变菌株;采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定菊粉酶酶活。结果：分离到12株具有菊粉酶活力的菌株,复筛得到1株高产菊粉酶活力菌株,将其命名为G-60;以此菌株为出发菌株进行^60Co诱变,利用96孔板对诱变菌株进行筛选,经摇瓶发酵酶活测定,得到1株高产菊粉酶酶活的突变株,酶活达46．62U/mL,是未诱变菌株酶活的2．72倍。结论：经诱变得到1株高产菊粉酶活力的突变菌株。     

常规诱变结合高通量筛选选育可利霉素高产菌株

可利霉素是通过基因工程定向育种技术获得的新型大环内酯类抗生素,是国家一类新药.[目的]为满足工业化生产需要,其工程菌株的发酵水平有待提高.[方法]多种常规诱变技术交替处理和高通量筛选方法选育可利霉素高产菌株,处理方法包括原生质体紫外诱变、DES(硫酸二乙酯)诱变、紫外光复活诱变、缬氨酸抗性筛选和正突变菌株的富集.[结果]高产菌株WSJ-1-7-49-133-82-43的摇瓶生物效价比出发菌株WSJ-1-7-49提高56％,500L中试发酵罐突变菌株效价较出发株高61％.[结论]说明多轮常规诱变育种结合高通量的筛选方法可以用于工业生产菌株的高效筛选.     

纤维素酶高产菌株的复合交替诱变选育

以里氏木霉ZM-4为出发菌株,研究了紫外诱变、硫酸二乙酯诱变以及紫外与硫酸二乙酯复合交替诱变等不同诱变方法对其产纤维素酶能力的影响,力求得到高产纤维素酶突变株.结果表明,复合交替诱变的正突变率最高,达45.98%.其中,突变株ZM4-F3具有最高的产酶能力,其滤纸酶活值达11.71U,比出发菌株ZM-4提高了19.75%.对ZM4-F3产纤维素酶酶系进行了详细分析,发现其葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶及β-葡萄糖苷酶酶活均较出发菌株ZM-4有显著提高,其中以β-葡萄糖苷酶酶活增幅最大,达58.3%.利用ZM4-F3降解稻草96h,还原糖产量达2.231g/L,比出发菌株提高了21.7%;利用ZM4-F3降解稻草144h,纤维素分解率和稻草分解率分别达53.01%和68.32%,比出发菌株分别提高了20.2%和14.0%.在对ZM4-F3进行6代连续培养后,仍能保持较高及较稳定的产酶能力,可以应用于工业生产.     

聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化

利用合成培养基为筛选培养基,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6-1为出发菌株,经过三轮紫外线诱变和一轮硫酸二乙酯诱变得到了聚γ-谷氨酸高产突变株枯草芽孢杆菌W003,摇瓶液体发酵的聚γ-谷氨酸产量由出发菌株的10.9 g/L提高到20.5 g/L.单因素实验结果表明,该菌产聚γ-谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵.通过正交实验得到了优化的培养基配方,经36h液体发酵,聚γ-谷氨酸产量可达到45.3 g/L.     

采用复合诱变方法选育高产β-半乳糖苷酶菌株

目的:研究复合诱变方法选育高产β-半乳糖苷酶菌株.方法:以马克斯克鲁维酵母为出发菌株,经过紫外线诱变及硫酸二乙酯、亚硝基胍复合诱变,从大量突变株中进行筛选.结果:成功地选育出一株高产、稳定的菌株15D,其产酶活力由出发菌的124.5U/mg提高到172.4U/mg,酶活力提高了约1.4倍.结论:该方法选育β-半乳糖苷酶菌株是有效的.     

甲基营养型L-丝氨酸产生菌的选育

以甲基营养型假单胞菌J-12为出发菌株,经硫酸二乙酯（DES）和亚硝基胍（NTG）诱变处理,D-丝氨酸结构类似物平板和高浓度甘氨酸平板定向筛选,获得1株三-丝氨酸高产菌N-13,其发酵液中L-丝氨酸产量较出发菌株提高97．9％。在含有20g/L甘氨酸和7mL／L甲醇的培养基中,L-丝氨酸积累可达4．81g／L。     

微孔板与响应面相结合筛选壳聚糖酶高产菌株

利用微孔板与响应面相结合筛选壳聚糖酶高产菌株.经平板透明圈法从土样中筛选出60株产壳聚糖酶菌株,再经96孔板复筛得到1株产壳聚糖酶活力较高的菌株.通过Plackett-Burman设计实验确定蛋白胨、胶体壳聚糖、CaCl2对产酶具有显著影响;最后应用中心组合设计和响应面分析得到以上3个因素的最佳浓度分别为(%,w/v)...     

高效生物表面活性剂产生菌筛选及其性质研究

目的:获得产高效生物表面活性剂的菌株并获得优化培养基。方法:通过从山东文登某加油站附近长期污染富含油质的土壤中逐步采用富集培养基和平板筛选培养基分离筛选菌株并进行优化培养寻找最优生长培养和高产生物表面活性剂的条件。结果:筛选出产表面活性剂的微生物12株,分别命名为BSF1#-BSF12#,从中筛选出1株高效表面活性剂产生菌BSF8#,优化培养结果表明BSF8#的最佳生长pH在7.5左右,最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨,BSF8#培养基中最佳NaCl浓度为2g/L。BSF8#菌株可将发酵液的表面张力由最初的48.29mN/m降到27.79 mN/m,上层乳化状发酵液的排油圈最大直径超过7.5cm,并经红外光谱分析确定其生物表面活性剂为1个糖肽类化合物。结论:BSF8#菌株产生的生物表面活性剂活性突出,有较大的开发潜力。     

Siderophore production in relation to N2 fixation and iron uptake in pigeon pea-Rhizobium symbiosis

Thirty-one bradyrhizobial and rhizobial strains infecting pigeon pea were screened for siderophore production using Chrome Azurol S (CAS) agar plate as well as a CAS assay solution. Of a total of 31 strains only 23 showed siderophore production. Of the 23 siderophore-positive strains, 21 strains showed the production of hydroxamate while 6 strains showed the presence of catechol type of siderophore. A large variation in the quantity of hydroxamate and catechol produced by different rhizobial strains was observed (1.03–3.73 μg hydroxamate N per mg protein; 0.19–3.43 μmol/L of catechol per mg protein). Maximum nodule biomass was produced by strain PP-11 (CC-1020); strain G-14 formed minimum nodule biomass. Nitrogen contents of low, moderate and high siderophore-producing strains were 11.4, 15.4, 20.9 mg per plant, respectively, iron contents were 1445, 1768 and 2003 ppm, respectively. Siderophore production was related to N₂-fixing efficiency.     

多质粒共转化组合筛选方法构建木糖利用酿酒酵母的研究

快速得到目标代谢路径相关基因的大量组合以及实现组合库的高效筛选,是合成生物学领域中一个重要的研究内容。建立了三质粒共转化酵母菌株组合筛选方法并以XR-XDH木糖代谢路径在酿酒酵母中的应用为例进行阐释。首先利用Yeast Golden Gate连接法在三种不同表达载体上构建不同启动子控制下的XR、XDH、XK单个基因的表达盒,然后直接用三质粒共转化系统构建100种不同组合的重组酵母。经过木糖平板初筛筛选出16个能利用木糖的组合,将这16个组合对应的三基因表达模块组装至同一表达载体后转化底盘菌株,再通过限氧发酵进行复筛,最终筛选出木糖代谢能力、木糖醇和乙醇生成速率最优菌株Sc-LQH35（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-PDC1p-XK-ASC1t）,在培养基中含有20 g/L木糖的条件下,其木糖醇产量为7.14 g/L,乙醇产量为5.92 g/L,而菌株Sc-LQH39（TDH3p-XR-ACS2t-FBA1p-XDH-ENO2t-ZEO1p-XK-ASC1t）则表现出较强的木糖醇生产能力,特别在限氧发酵时,其木糖醇得率可高达0.71 g/g。三质粒共转化组合筛选方法实现了木糖利用菌株的灵活构建和快速筛选,并成功得到具有优良木糖利用性能的酿酒酵母菌株,表明其在重组菌株的构建和筛选工作中有一定的应用价值。     

利用亚硝酸钠选育法夫酵母虾青素高产菌株

以亚硝酸钠作为筛选剂选择性分离法夫酵母虾青素高产菌株。实验研究表明,在亚硝酸钠存在的情况下,法夫酵母的生长和虾青素合成量均会减少;当亚硝酸钠浓度为5000μmol/L时,法夫酵母的致死率为100%。挑取200株经过甲基磺酸乙酯（EMS）诱变后的法夫酵母,以5000μmol/L的亚硝酸钠为筛选剂摇瓶发酵后测得虾青素体积产率为正突变的菌株有87株,正突变率为43.5%。挑取其中8株进行复筛,编号为N030的菌株比出发菌株的虾青素体积产率和细胞产率分别提高了39.3%和89.3%。结果说明,亚硝酸钠可作为法夫酵母虾青素高产菌株的筛选剂,用于提高菌种的筛选效率。     

海水中DHA产生菌的筛选及一株高产菌的鉴定

从海水中筛选产DHA的微生物,共采集海水样品280余份,用苏丹黑染色法得到160株产油脂菌株,在对60株脂肪粒较大的微生物用索氏抽提法提取油脂后,初筛得到油脂含量高于8%的菌株7株。对10株油脂产量较高的菌株进行复筛,编号7-3的菌株油脂含量达到15.9%,DHA在油脂中的含量达到45.2%,选用7-3作为目的菌株。对7-3进行形态特征、培养特征及生理生化特征鉴定,初步判定菌株7-3为酒香酵母属(Brettanomyces sp.)。     

核黄素工业菌株高通量筛选方法的建立和应用

枯草芽孢杆菌是主要的核黄素工业生产菌之一,高通量筛选技术是选育获得高产核黄素菌株的关键环节。为实现工业菌种选育与高通量筛选技术相结合,对流式细胞分选、液滴微流控分选和96孔板筛选在核黄素工业菌株筛选中的应用进行了研究,并对96孔板筛选方法进行了优化。在流式细胞分析中,来源于同一株工业菌的低产菌株P1与高产菌株R1的细胞荧光与核黄素产量不成正相关。在液滴微流控分析中,P1和R1的发酵液上清荧光与核黄素产量成正相关,然而液滴分选后活细胞的数量很少。在96孔板筛选实验中,振荡培养后P1和R1的发酵液荧光分别为22 264 a.u.、28 647 a.u.;静置培养后荧光分别为7 095 a.u.、10 189 a.u.,核黄素产量与荧光成正相关,且二者荧光差异显著。利用96孔板静置培养的方法对工业菌株S1的突变体库进行筛选,得到的优选菌株核黄素产量为2.53 g/L,相比S1提高了15%。这些结果表明96孔板静置培养-荧光检测筛选可以应用于核黄素工业生产菌产量的提高。     

高产紫杉醇菌株的诱变选育及其差异表达基因消减cDNA文库的构建

[目的]选育高产紫杉醇菌株,并构建选育到的高产紫杉醇菌株与出发菌株HD1-3差异表达的cDNA消减文库.[方法]分别采用硫酸二乙酯和紫外线与硫酸二乙酯复合诱变处理菌株HD1-3孢子;以选育到的高产紫杉醇菌株为tester,菌株HD1-3为driver,应用抑制性消减杂交技术构建选育到的高产紫杉醇菌株与菌株HD1-3差异表达的cDNA消减文库.[结果]试验确定的Nodulisporium sylviforme紫杉醇产生菌HD1-3孢子复合诱变的适宜条件为:将106cfu/mL孢子悬液经过8%硫酸二乙酯处理15 min后,在电磁搅拌下,用紫外灯(30 w,距离30 cm)照射处理45 s,获得了1株遗传性状稳定、高产紫杉醇的突变株--UD14-11,其紫杉醇产量从出发菌株HD1-3的232.73±4.61μg/L提高至312.81±7.51μg/L;构建的文库滴度为1.2×107cfu/mL,阳性克隆率75.3%,片段大小主要集中在300 bp-1.0kb.[结论]选育到了1株遗传性状稳定、高产紫杉醇突变株;成功地构建了高产紫杉醇菌株UD14-11与菌株HD1-3差异表达的cDNA消减文库,为寻找、分离微生物生物合成紫杉醇相关基因和利用基因工程或代谢工程手段定向设计改造菌株奠定基础.     

一株糖脂表面活性剂产生菌的筛选及干酪根降解

【目的】从油页岩环境中筛选可降解油页岩干酪根的产生物表面活性剂菌株。【方法】从抚顺油页岩矿废水样品中用血平板法初筛,排油圈法、乳化法和表面张力法复筛,获得产生物表面活性剂菌株。对目标菌株进行生理生化鉴定、16S r RNA基因序列和系统发育分析,用薄层色谱鉴定其发酵液表面活性成分,优化产表面活性剂的培养条件,初步考察其对油页岩干酪根的降解能力。【结果】筛选到一株产糖脂表面活性剂菌株B-1,初步鉴定为Pseudomonas sp.,该菌株有良好的排油和乳化能力以及较低的表面张力,可利用烷烃、不饱和脂肪酸和糖类作为碳源。在30-34°C范围内添加0.3%Na Cl的葡萄糖培养基(p H 7.0)中该菌生长旺盛,发酵液表面张力最低为27 m N/m。菌株B-1在添加一定量葡萄糖的无机盐培养基中作用30 d后对干酪根的降解率为2.85%,高于不添加葡萄糖无机盐培养基对照组的降解率(1.04%)。【结论】菌株B-1是一株性能良好的产糖脂表面活性剂细菌,有降解干酪根的潜力。