八种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂工蜂的毒性及风险评估

【目的】评价新烟碱类杀虫剂对地熊蜂Bombus terrestris工蜂的毒性和生态风险性,为温室施用新烟碱类杀虫剂提供科学依据。【方法】分别采用饲喂法和接触法测定了噻虫嗪、噻虫胺、啶虫脒、吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺、噻虫啉和氟吡呋喃酮8种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂成年工蜂的急性经口和急性接触毒性。同时评估了8种新烟碱类杀虫剂对地熊蜂工蜂的生态风险性。【结果】8种杀虫剂经饲喂法测定,噻虫胺对地熊蜂成年工蜂的毒性最高,24 h和48 h的LD 50值分别为0.0433和0.0330μg a.i./蜂;氟吡呋喃酮毒性最低,24 h和48 h的LD 50值分别为72.4119和67.9079μg a.i./蜂。接触法测定的毒性与饲喂法测得的结果一致,噻虫胺的毒性最高,24 h和48 h的LD 50值分别为0.0220和0.0192μg a.i./蜂;氟吡呋喃酮的毒性最低,24 h和48 h的LD 50值分别为141.7641和130.3062μg a.i./蜂。生态风险评估表明,啶虫脒、噻虫啉和氟吡呋喃酮对地熊蜂成年工蜂的经口毒性和接触毒性均表现为低风险,吡虫啉、烯啶虫胺和呋虫胺的毒性表现为中等风险。噻虫嗪和噻虫胺对地熊蜂成年工蜂的经口毒性表现为中等风险,而接触毒性则表现为高风险。【结论】检测的8种新烟碱类杀虫剂中啶虫脒、噻虫啉与氟吡呋喃酮对地熊蜂成年工蜂的毒性为低毒,而噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、烯啶虫胺、呋虫胺这5种杀虫剂均为高毒。在设施蔬菜花期使用地熊蜂授粉时,建议禁用这5种中、高风险的新烟碱类杀虫剂,以避免对熊蜂授粉的危害,而另3种低风险药剂可根据田间试验情况合理施用。     

产紫杉醇菌株原生质体诱变育种的研究

对紫杉醇产生菌NCEU-1的原生质体进行了紫外线和氯化锂复合诱变,筛选制霉菌素抗性突变株,共筛选出了4株正突变株。经发酵筛选试验,获得了一株遗传性状稳定、高产紫杉醇的原生质体诱变菌株——UL_04-5,其紫杉醇产量从出发菌株的314.07μg/L提高至418.24μg/L。     

产γ-聚谷氨酸枯草芽胞杆菌菌株的高效诱变及发酵条件优化

以产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)枯草芽胞杆菌菌株SY-ND为出发菌株,采用新型常压室温等离子体技术对其进行诱变以期获得高产菌株,在诱变致死率为80%~98%的条件下,通过检测突变菌株发酵产γ-PGA的量,筛选得到一株高产菌株SY-ND-SFX029。通过正交试验优化得出最佳培养基条件为:蛋白胨8.0g·L-1、蔗糖45.0g·L-1、L-谷氨酸钠35.0g·L-1。依照该条件经过48h发酵,菌株SY-ND-SFX029的γ-PGA产量达35.3g·L-1,比出发菌株SY-ND的γ-PGA产量18.9g·L-1提高86.8%。     

L-异亮氨酸产生菌的选育

以黄色短杆菌BF420为出发菌株,经紫外线和亚硝基胍复合诱变处理后,单菌落分离筛选到一株营养缺陷型突变菌株BF35(Lys-).进一步采用氨基酸结构类似物S-2-氨基乙基-L-半胱氨酸(AEC)、α-氨基丁酸(α-AB)进行抗性筛选,获得一株带有遗传标记的L-异亮氨酸高产突变株BF3510(Lys-+AECr +a-ABr).该菌株在培养基未优化的条件下摇瓶产酸量为6.4g·L-1,比出发菌株增加了83％.     

L-谷氨酰胺生产菌的选育和发酵工艺优化

用上海迪赛诺原L-谷氨酰胺生产菌种GB20为出发菌株,利用亚硝基胍诱变方法进行诱变筛选,获得目标株GB20-9090,再以目标株为发酵菌种,经过发酵过程的工艺优化,在5L小发酵罐生产水平达75g·L-1以上,在70M3发酵罐生产水平达70g·L-1以上。     

6种复配杀虫剂对七星瓢虫的毒力测定及风险评估

采用药膜法分别测定了10％甲维盐·茚虫威悬浮剂、12％甲维盐·虫螨腈悬浮剂、12％虫螨腈·虱螨脲悬浮剂、14％呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂、22％吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂和6％吡虫啉·高效氯氟氰菊酯悬浮剂6种复配杀虫剂对七星瓢虫Coccinella septempunctata Linnaeus幼虫急性毒性,并进行了初级风险评估.结果 显示,6种药剂对七星瓢虫48 h的LR5o(半致死用量,Median lethal rate)分别为0.812、2.255、4.082、22.735、6.755和0.00467 g a.i/hm2.在农田内暴露场景下,6种复配杀虫剂对七星瓢虫风险均不可接受;在农田外暴露场景下,仅有14％呋虫胺·螺虫乙酯悬浮剂和22％吡虫啉·螺虫乙酯悬浮剂对七星瓢虫风险可接受,其它均不可接受.结果 表明在田间最大推荐用量下,6种药剂对七星瓢虫的初级风险评价均存在高风险.     

紫外诱变选育恩拉霉素高产菌株

本研究采用紫外诱变育种技术对一株产恩拉霉素抗真菌链霉菌(Streptomyces fungicidicus)F110进行了诱变处理,经链霉素抗性、利福霉素B抗性以及双重抗性筛选,共获得了132株抗生素抗性突变株,其中26株突变菌株的恩拉霉素产量与出发菌株相比均有明显提高。摇瓶发酵条件下,突变株SR93的恩拉霉素产量最高可达2 400μg/m L,与出发菌株相比提高了38%。传代结果表明:该突变株产素水平稳定,因此具备较好的开发及工业应用价值。     

结合缺陷型菌株显色法采用离子束诱变筛选高产L-精氨酸突变株

为快速高效筛选L-精氨酸高产突变株,建立一种缺陷菌株平板显色法并采用低能N+离子束对L-精氨酸生产用菌株钝齿棒杆菌SYPA5-5进行诱变处理,通过上述平板显色法筛选获得高产突变株.对突变株进行摇瓶发酵实验,最终选育出一株L-精氨酸产量较高且产酸性能比较稳定的突变菌株钝齿棒杆菌SYPA5-5-36.该菌株摇瓶发酵L-精氨酸产量可达35.85 g/L,比出发菌株提高了19.5％.因此,缺陷型菌株平板显色法可以用于快速、高效筛选高产L-精氨酸突变株.     

常压室温等离子体诱变选育L-精氨酸生产菌及发酵条件优化

【目的】通过常压室温等离子体诱变技术选育L-精氨酸高产菌株,利用响应面设计探索突变菌株生产L-精氨酸的最佳发酵条件。【方法】采用常压室温等离子体生物诱变系统对实验室保藏的Corynebacterium glutamicum GUI089进行系列诱变,选育L-高精氨酸和8-氮鸟嘌呤抗性菌株。在单因子实验的基础上,应用Plackett-Burman设计从7个因素中筛选出对L-精氨酸合成具有显著效应的(NH4)2SO4、葡萄糖和尿素3个因素。基于上述结果,进一步采用响应面设计优化出主要影响因素的最佳参数水平。【结果】经过一系列的诱变和筛选,选育出一株L-高精氨酸(15 g/L)和8-氮鸟嘌呤(0.7 g/L)抗性菌株,并将此菌株命名为C.glutamicum ARG 3-16。此菌株的L-精氨酸产量比出发菌株提高了49.79%,且发酵液中杂酸的浓度明显降低,特别是L-脯氨酸、L-谷氨酸和L-缬氨酸。在经响应面优化后的最佳发酵条件下,L-精氨酸的产量达到39.72±0.75 g/L,比优化前提高了10.49%。【结论】通过常压室温等离子体诱变技术成功选育出一株L-精氨酸高产菌株,利用响应面法有效地优化了发酵条件,实验结果表明突变株ARG 3-16具有潜在的生产应用价值。     

复合诱变选育高效转化DHEA为7α,15α-diOH-DHEA的菌株及其转化工艺优化

结合酮康唑抗性筛选法,采用亚硝基胍和低能氮离子注入复合诱变方法筛选得到一株高效生物转化去氢表雄酮(D H E A)为3β,7α,1 5α-三羟基雄甾-5-烯-1 7-酮(7α,1 5α-d i O H-D H E A)的菌株亚麻刺盘孢C o l l e t o t r i c h u m l i n i S T-1,该突变株在底物D H E A投料浓度为1 0 g/L时产物摩尔得率达到3 4.2%,较出发菌株提高了4 6.2%。在此基础上进行培养基组分的优化,采用P l a c k e t t-B u r m a n实验设计考察转化培养基中各组分对产物摩尔得率的影响,有效筛选出葡萄糖、酵母粉和M g S O4·7 H2O浓度对产物摩尔得率影响显著,继而采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并利用中心组合响应面设计实验对3个显著性因素的最佳水平进行研究,得到最适转化培养基组分为(g/L):葡萄糖2 6.3 4;酵母粉1 2.1 5;玉米浆3.0 0;F e S O4·7 H2O 0.0 1 5;M g S O4·7 H2O0.1 4;K H2P O40.9 0。采用该优化培养基,菌株C.l i n i S T-1的产物摩尔得率达到4 9.3%,较优化前提高了4 4.2%。