用抗性筛选法选育γ-亚麻酸(GLA)高产菌株

以深黄被孢霉 (Mortierellaisabellina)为出发菌株 ,经紫外线诱变处理 ,采用抗性筛选法 ,直接在梯度平板上挑取抗脂肪酸脱氢酶抑制物抑芽丹 (maleichydrazide)的菌株进行初筛 ,然后经摇瓶发酵法测定相关性能指标进行复筛 ,获得一株生产性能比出发菌株显著提高的突变株M₈₀ ,其菌体收率达 25.10 g/L、油脂产率达 12.35g/L、γ 亚麻酸 (GLA)产率达771.88mg/L。     

用抗性筛选法选育γ—亚麻酸（GLA）高产菌株

以深黄被孢霉（Mortierella isabellina）为出发菌株,经紫外线诱变处理,采用抗性筛选法,直接在梯度平板上挑选取抗脂肪酸脱氢酶抑制物抑芽丹（maleic hydrazide）的菌株进行初筛,然后经摇瓶发酵法测定相关性能指标进行得筛,获得一株生产性能比出发菌株显提高的突变株M80,其菌体收率达25.10g/L、油脂产率达12.35g/L、γ-亚麻酸（GLA）产率达771.88mg/L。     

ε-聚赖氨酸高产菌株选育及分批发酵的研究

以北里孢菌(Kitasatospora sp.)PL6-3为出发菌株,经硫酸二乙酯诱变,获得遗传性能稳定的AECr突变株MY5-36。MY5-36摇瓶发酵产ε-聚赖氨酸达1.17 g/L,是出发株PL6-3的3倍;5 L发酵罐批式发酵产酸达7.72 g/L,较出发菌株提高了7倍以上。与PL6-3相比,MY5-36菌株形态发生了很大变化,菌丝和孢子颜色都发生了改变。     

Breeding of ε-poly-L-lysine producing strain using succinic acid as sole carbon source

本文旨在通过诱变和耐受性筛选的手段提高放线菌ε-PL的产量.以稠李链霉菌Streptomyces padanus LS-L5为出发菌,经紫外诱变,在以琥珀酸为唯一碳源的培养基上筛选快速生长的菌株,测定突变株的ε-PL发酵水平和遗传稳定性.经初筛和复筛,获得突变株H3,其摇瓶发酵ε-PL产量为0.68 g/L,较出发菌提高了41％,传代4次产量基本稳定.H3在5L发酵罐中分批发酵,ε-PL产量达到2.0 g/L,较出发菌提高了一倍.在固定二氧化碳的能力方面,突变株H3的PEP羧化酶酶活较出发菌株LSL5的PEP羧化酶酶活提高了1.67倍.     

卷枝毛霉pyrG基因缺陷突变株的诱变筛选与鉴定

为制备新的遗传筛选标记用于构建高产番茄红素的工程菌株,实验运用化学诱变的手段,以N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍为诱变剂,以番茄红素生产菌株卷枝毛霉MU616为出发菌株,诱变获得5株尿嘧啶缺陷型突变株,突变株在基本培养基中培养5天后仍不能生长。通过同源转化带有pyrG基因(编码乳清酸核苷-磷酸盐脱羧酶)的质粒pEPM1确定突变株Mt1、Mt4和Mt5为pyrG基因缺陷突变株。随之对pyrG突变株进行生长特性的研究和产番茄红素性能的检测,结果表明,其中突变株Mt4的生物量为(9.0±0.6)g/L,番茄红素产量在黑暗和光照条件下分别为(1 648±185)μg/g和(3 234±281)μg/g,均与出发菌株相似,适宜作为进行卷枝毛霉转化的带有遗传标记的受体菌。pyrG基因缺陷突变菌株的获得对构建高产番茄红素的卷枝毛霉工程菌具有重要的意义。     

集胞藻PCC 6803高产精氨酸藻株的紫外诱变选育

精氨酸在医药和食品工业上具有广泛用途。集胞藻PCC 6803是单细胞蓝藻, 能利用工业废气(主要成分是氮氧化物NO_x)与水反应生成的硝酸盐和亚硝酸盐合成氨基酸等化合物, 因而选育高产精氨酸藻株, 不仅能提高精氨酸产量, 而且能去除工业废气中的NO_x, 具有潜在的应用前景。研究在集胞藻PCC 6803中利用紫外诱变, 筛选抗0.8 g/L D-精氨酸和抗0.2 g/L 6-氮尿嘧啶的突变株, 选育到了一株精氨酸产量显著提高的突变株#13807-111-55, 它每OD₇₃₀值细胞的胞外精氨酸产量相比出发株提高了62.3倍, 达到(0.76±0.1) mg/(L·OD₇₃₀), 总精氨酸产量相比出发株提高了6.0倍, 达到(0.82±0.08) mg/(L·OD₇₃₀)。该突变株每OD₇₃₀值细胞的胞外精氨酸产量明显高于胞内, 表明该突变藻株是精氨酸分泌型, 因而具有潜在的应用前景。     

高产大黄素赭曲霉的离子注入诱变选育及发酵特性分析

通过N+离子注入获得大黄素高产菌株Aspergillus ochraceus LP-0301并优化了发酵条件,使其最终产率达1.453 mg/L,比出发菌株提高2.96倍.优化后的培养基为:镁离子1.5 g/L,硝酸铵10 g/L,蛋白胨10 g/L,玉米淀粉75 g/L;优化后的发酵条件为:温度30 ℃,初始pH为7...     

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。     

戊糖乳杆菌发酵产乳酸及高产菌株诱变选育

戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)是能利用木质纤维素水解液发酵产乳酸的潜力菌株,发酵条件优化与高产菌株的选育是提高乳酸产量的重要手段。通过单因素试验、Plackett-Burman设计与响应面试验,对戊糖乳杆菌ATCC 8041产乳酸的发酵培养基及发酵条件进行了优化。结果表明,该菌株发酵培养基的最佳组合为葡萄糖93.11 g/L、酵母浸粉5.19 g/L、碳酸钙29.43 g/L、蛋白胨10.00 g/L、Na2HPO4·12H2O 5.00 g/L、Mg SO4 0.20 g/L、Mn SO4 50 mg/L;最佳发酵条件为37℃、p H6.5、接种量6%、装液量80%。在此优化条件下,该菌株发酵产乳酸为54.12 g/L。进一步以戊糖乳杆菌ATCC 8041为出发菌株,通过原生质体进行紫外诱变,经多重筛选,最终获得一株遗传稳定性好的高产乳酸突变株,命名为戊糖乳杆菌Lactic UVC-02,由中国典型培养物保藏中心保存,注册号为CCTCC M 2013209。该突变株Lactic UVC-02经葡萄糖发酵,乳酸产量达64.17 g/L,比出发菌株ATCC 8041(54.12g/L)提高18.6%。     

十三碳二元羧酸发酵技术的研究

以一株热带假丝酵母菌(Candida tropicalis) SP1为出发菌株,经紫外线反复诱变获取一株难以同化烷烃的突变株SPUV56,摇瓶培养5d平均产酸量达72g/L,较出发菌株提高了1.25倍,并利用突变株SPUV56在137L自控罐上扩试,补加醋酸盐发酵,144h产酸量达153g/L,比不加醋酸盐发酵提高了29.7%。采用提 高搅拌混合效果和低溶解氧发酵过程控制方法,可有效地提高菌体的产酸能力,在20m3发酵罐中发酵生产十三碳二元羧酸,总培养时间144h,产酸量可达172g/L,放罐体积15.0m3,产量为2.25t。     

产1,3-丙二醇菌株丁酸梭菌的诱变育种

甘油由丁酸梭菌转化成1,3-丙二醇的研究是厌氧条件下进行。为了获得1,3-丙二醇的高产突变株,以丁酸梭菌为出发菌株进行诱变处理。经过硫酸二乙酯（DES）化学诱变得到2株高产正突变株C.but2031和C.but2046,再经过紫外线和亚硝基胍（NTG）复合诱变得到突变株C.but3037。经过初筛、复筛和传代实验,表明其是稳定的突变株。C.but3037的1,3-丙二醇产量由出发菌株的2.2g/L提高到15.7g/L,提高了6.13倍,     

ack基因敲除对Thermoanaerobacterium calidifontis Rx1发酵代谢的影响

为提高嗜热厌氧菌T.calidifontis Rx1的乙醇产率,通过同源重组的方式敲除Rx1乙酸生成途径的乙酸激酶(ack)基因,得到了代谢工程菌Δack突变株。分别以葡萄糖、纤维二糖、木糖和玉米芯酸水解液为底物,研究突变菌株的底物利用、细胞生长和发酵产物的变化情况。结果表明,与野生菌株相比,突变菌株的干重都有所降低,但是乳酸或乙醇的得率显著提高;当以纤维二糖为底物时,突变菌株的乙醇产量达3.60g/L,得率为0.55g/g,远高于突变菌株对其它底物的产量;以玉米芯水解液为底物时,突变菌株的乳酸产量高于野生菌株,而且野生菌乳酸、乙醇的产量都高于以木糖为底物时的产量。     

耐铵型产琥珀酸放线杆菌的选育

以Actinobacillus succinogenes NJ113为出发菌株,经硫酸二乙酯(DES)诱变,在含8～20 g/L硫酸铵平板中筛选到一株耐铵型突变株YZ25,该菌株在含8 g/L硫酸铵培养基中厌氧发酵,琥珀酸产量达32.68 g/L,比出发菌提高了180.5%,对葡萄糖收率达65.4%,副产物乙酸、甲酸产量分别下降3.5%、28.7%,琥珀酸/乙酸比值由0.63提高到2.5。在7.5 L发酵罐中,用氨水调节pH分批实验,发酵34 h琥珀酸产量达27.13 g/L,较出发菌株提高了85.3%。     

枯草杆菌JSIM-1019突变株肌苷发酵研究

以肌苷产生菌枯草杆菌7171-9-1为出发菌株,经物理、化学诱变剂连续处理,获得一株腺嘌呤、组氨酸、硫胺素三重营养缺陷型并对8-氮杂鸟嘌呤、6-巯基嘌呤有双重抗性的突变株JSIM-1019。在摇瓶和发酵罐试验中,该变异株的肌苷产量显著高于亲株。摇瓶试验产肌苷达20g/L,最高可达24.83g/L。工业生产试验最高达14.5g/L,稳定在12g/L。发酵周期平均为43.8小时。菌株遗传性状稳定。     

积累L-苹果酸的米根霉突变株酶活性初探

对富马酸产生菌株—米根霉ME-F10进行诱变育种的过程中, 得到一株性能稳定的高效积累L-苹果酸的突变株ME-M15。该菌株发酵96 h平均L-苹果酸产量达16.3 g/L, 较出发菌株L-苹果酸积累量平均提高3倍, 而富马酸和乙醇的积累量大幅下降。对突变株代谢途径关键酶活研究表明, 突变株富马酸酶胞质途径同功酶和乙醇脱氢酶活力较之出发菌株酶活力明显减弱, 而丙酮酸羧化酶活力无明显差别。     

水稻两性生殖细胞的N-甲基-N-亚硝基脲诱变方法

N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)被用于水稻(Oryza sativa)受精卵的诱变。通过水稻辽盐6号成熟生殖器官的MNU体内同步处理及后代群体筛查, 确立了水稻两性生殖细胞的MNU诱变方法。与辽盐6号受精卵的MNU处理相比, 各组条件下两性生殖细胞的MNU处理明显使M₁群体生长发育的指标降低及M₁-M₂群体中突变性状的发生率升高。两性生殖细胞在含有1.5 mmol?L ^-1 MNU和10 mmol?L ^-1 PO₄ ^3-的缓冲液(pH4.8)中处理60分钟, 突变性状发生率是基于受精卵MNU处理的3倍。进一步筛查M₃群体, 获得了包含新型植株和籽粒突变体的纯合突变体系列。研究结果表明, 水稻两性生殖细胞的MNU诱变可显著提高广谱诱变效率。该技术的应用可为水稻的未知功能基因鉴定和育种所需的各种突变体规模化开发提供高效的技术支撑。     

辅酶Q10产生菌的抗性筛选及发酵条件优化

以根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)WSHAT12为出发菌株,通过硫酸二乙酯诱变,获得遗传稳定性好的抗L-乙硫氨酸(Eth)突变株WSH-E01,通过进一步的诱变处理,获得L-乙硫氨酸和维生素K3(VK3)双抗性突变株WSH-V01,以双抗性突变株WSH-V01为出发菌株,再进行诱变处理,获得一株X-gal利用能力提高的突变株WSH-X01,与出发菌株WSHAT12相比,突变株WSH-X01的辅酶Q10产量提高幅度达50.6%,同时,对突变株WSH-E01的发酵条件进行优化。出发菌株WSHAT12、突变株WSH-E01、WSH-V01和WSH-X01在优化后的发酵条件下辅酶Q10产量分别达到23.1mg/L、26.8mg/L、29.5mg/L和34.8mg/L。     

水稻两性生殖细胞的N-甲基-N-亚硝基脲诱变方法

N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)被用于水稻(Oryza sativa)受精卵的诱变。通过水稻辽盐6号成熟生殖器官的MNU体内同步处理及后代群体筛查, 确立了水稻两性生殖细胞的MNU诱变方法。与辽盐6号受精卵的MNU处理相比, 各组条件下两性生殖细胞的MNU处理明显使M₁群体生长发育的指标降低及M₁-M₂群体中突变性状的发生率升高。两性生殖细胞在含有1.5 mmol∙L ^-1 MNU和10 mmol∙L ^-1 PO₄ ^3-的缓冲液(pH4.8)中处理60分钟, 突变性状发生率是基于受精卵MNU处理的3倍。进一步筛查M₃群体, 获得了包含新型植株和籽粒突变体的纯合突变体系列。研究结果表明, 水稻两性生殖细胞的MNU诱变可显著提高广谱诱变效率。该技术的应用可为水稻的未知功能基因鉴定和育种所需的各种突变体规模化开发提供高效的技术支撑。     

谷氨酰胺高产菌株的定向选育研究

采用谷氨酸棒杆菌S9114为出发菌株,经γ-射线—硫酸二乙酯—γ-射线诱变,磺胺胍抗性筛选后,定向选育出1株高产菌株SH77。在适宜的条件下积累谷氨酰胺平均为38.9g/L,最大达39.3g/L,比出发林提高了3.81倍。该菌株在最优化代谢控制发酵工艺条件下,谷氨酰胺产量最高达56.2g/L。     

lysC定点突变及lysC、asdA串联表达对谷氨酸棒杆菌L-苏氨酸积累的影响

lysC、asdA基因分别编码的天冬氨酸激酶(Aspartate kinase,AK)和天冬氨酸半醛脱氢酶(Aspartate semi-aldehyde dehydrogenase,ASD)是L-苏氨酸合成途径中两个关键限速酶基因,其中AK受到代谢产物赖氨酸与苏氨酸的协同抑制。以选育获得的一株谷氨酸棒状杆菌T11(Corynebacterium glutamicum T11)为出发菌株,通过构建lysC-asdA串联表达盒,并对其关键限速酶基因lysC进行定点突变,突变位点为Ala279Thr,获得抗反馈抑制突变型编码基因lysCr-asdA,将其插入含强启动子tac的穿梭表达载体pZ8-1中成功构建串联表达质粒pZ8-1-lysCr-asdA转化出发菌株,筛选获得工程菌株T11/pZ8-1-lysCr-asdA。摇瓶发酵其L-苏氨酸产量达到7.18 g/L,较出发菌株提高27.8%。进一步的30 L发酵罐补料分批发酵结果显示,发酵60 h L-苏氨酸产量达65.5 g/L,糖酸转化率达到39.5%,较出发菌株分别提高29.5%和33.9%,为后续的进一步构建高产L-苏氨酸的谷氨酸棒杆菌工程菌株提供强有力的基础。