Acremonium纤维素酶在玉米芯糖化中的应用

玉米芯作为一种木质纤维素类农业废弃物,同时也是生产生物乙醇的潜在原料。在玉米芯糖化过程中,纤维素酶的作用是十分关键的。本研究比较了里氏木霉纤维素酶、绿色木霉纤维素酶和Acremonium纤维素酶各相关酶活。其中Acremonium纤维素酶的滤纸酶活约是里氏木霉纤维素酶的6倍,是绿色木霉纤维素酶的8倍。其羧甲基纤维素酶活和绿色木霉纤维素酶基本相等。Acremonium纤维素酶的β-葡萄糖苷酶酶活是里氏木霉纤维素酶的38倍,以及绿色木霉纤维素酶的41倍。而Acremonium纤维素酶的木聚糖酶活只相当于绿色木霉纤维素酶的70%。这说明Acremonium纤维素酶降解纤维素的能力可能强于另两种纤维素酶,而降解半纤维素类物质的能力要弱于绿色木霉纤维素酶。在玉米芯糖化实验中,使用Acremonium纤维素酶的糖化液中产生的最高葡萄糖浓度比里氏木霉纤维素酶的高14%,比绿色木霉纤维素酶的高58%。Acremonium纤维素酶用量在10 FPU/g时,反应16 h就基本可以达到最佳效果,而另两种酶用量则需达到30 FPU/g,反应48h才能达到最佳效果。使用Acremonium纤维素酶的糖化液中产生的最高木糖浓度与里氏木霉纤维素酶相等,比绿色木霉纤维素酶低42%。而同时使用Acremonium纤维素酶及绿色木霉纤维素酶时,其糖化液中最高木糖浓度有所提高,比绿色木霉纤维素酶的高31%。Acremonium纤维素酶可以有效地应用于玉米芯糖化,为玉米芯的资源化提供一种可能的方案。     

真空微波诱变结合化学诱变选育酸性纤维素酶高产菌株

以酸性纤维素酶产生菌绿色木霉（Trichoderma viride）WL0512作为原始出发菌株,首先经自然分离筛选出一株产酶较稳定的菌株TVN-18,其羧甲基纤维素酶活（CMC酶活）达2765．8U／g,滤纸酶活（FPA酶活）达48．5U／g。再经真空微波和甲基磺酸乙酯（EMS）逐级诱变处理,获得了一株高产、稳产酸性纤维素酶的E6—1菌株,其CMC酶活达4396．6U／g,FPA酶活达126．0U／g,分别是菌株TVN-18的1．59倍和2．60倍。通过对固态发酵培养基麸皮和稻草比例、料水比以及初始pH值的优化,突变株的产酶能力进一步得到提高,其产的CIVIC酶活和FPA酶活分别提高了22．3％和22．4％。     

绿色木霉原生质体诱变筛选纤维素酶高产菌株

以绿色木霉F264为出发菌株制备其原生质体,对其进行紫外线诱变处理,筛选出一株纤维素酶高产突变株绿色木霉F-UV264,其滤纸酶活由出发菌株的5.2IU/g干料提高到15.78IU/g干料,产酶能力提高了3倍。经过10代PDA斜面继代培养及发酵试验,表明该菌株是比原菌株更优秀的稳定高产株。     

一株纤维素分解菌的分离与筛选

以新华滤纸为唯一碳源,从垃圾堆肥中筛选能够分解纤维素的菌株共39株,采用刚果红鉴别培养基进行识别,获取透明圈较大的菌株10株,在此基础上,进行液体培养,测定酶活,得到1株酶活较高的曲霉B－6（Aspergillus sp)。将B－6与绿色木霉（Trichoderma sp)AS3.3711进行了参比试验,比对筛选工作进行评定,经过固体,液体发酵对比试验,发现B－6与AS3．371有相近的产酶性能,B－6在固,液发酵中酶活分别达到39．2IU,14．9IU,而S3．3711则分别为16．6IU与15．7IU,且B－6较AS3．3711有更强的液化CMC的能力,B－6在24h内即能使3％CMC完全液化,而S3．3711则需96h。     

离子注入哈茨木霉筛选高产促植物生长物质菌株的研究

用 N+注入哈茨木霉所获得的突变型的发酵液浇灌水稻种子 ,结果发现 :5× 10 - 6、5× 10 - 5、2× 10 - 4木霉突变株发酵稀释液处理的种子幼苗长势优于对照组和木霉原种组。其 5 0倍、15 0倍木霉发酵稀释液浇灌的种子幼苗过氧化物酶同工酶与对照和原种相比均出现了新的谱带 A- 3、C- 3带。各突变株 5 0倍发酵稀释液和原种发酵液浇灌的水稻幼苗过氧化物酶同工酶出现了 B- 3带。而四种浓度的木霉发酵稀释液处理的水稻幼苗 ,其酯酶同工酶与对照组和原种组相比 ,无明显差异     

表面活性剂对绿色木霉产纤维素酶影响

利用绿色木霉,以稻草为唯一碳源,采用液态发酵的方法,分别加入生物表面活性剂鼠李糖脂和化学表面活性剂Tween 80,重点研究了生物表面活性剂对绿色木霉产纤维素酶的影响。实验分析了加入不同浓度的表面活性剂时滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活、微晶纤维素酶活及酶液的表面张力随时间的变化情况。结果表明,添加鼠李糖脂能够促进绿色木霉产酶,分别使滤纸酶活、羧甲基纤维素酶活、微晶纤维素酶活最大提高了1.08倍,1.6倍和1.03倍。与Tween 80相比,鼠李糖脂促进产酶的效果明显优于Tween 80。     

拟康氏木霉（Trichoderma pseudokoningii）UV Ⅲ产纤维素酶液体发酵研究

以拟康氏木霉（Trichoderma pseudokoningii)TH为出发菌株,经紫外诱变获得一抗高浓度葡萄糖阻遏突变株UV Ⅲ,其液体发酵最适产酶培养基为（W／V）：豆皮粉3％,硝酸铵0．6％,磷酸二氢钠0．65％,硫酸镁0．25％,氯化钙0．15％,pH5.0;最佳发酵条件为：30℃,125r/min。发酵7d CMCase活力可达103．55IU／mL,滤纸酶活可达5．51IU／mL,β-葡萄糖苷酶活可达0．96IU／mL,分别比出发菌株TH提高了1．40、2．34、0．60倍。     

新型木霉氨基酸有机肥研制及其对番茄的促生效果

为提高贵州木霉NJAU4742固体发酵产孢能力,本研究拟用稻草秸秆和氨基酸水解液为原料进行固体发酵获得高分生孢子含量的固体菌种,将该固体菌种添加到含有不同比例氨基酸水解液的有机肥中进行二次发酵研制新型生物有机肥,并利用盆栽试验研究该生物有机肥对番茄的促生作用.结果表明: 在利用稀释30倍的氨基酸水解液浸泡秸秆过夜后调节秸秆为初始pH 3.5、75%含水量、30%玉米粉添加量的条件下,贵州木霉NJAU4742所产分生孢子数量高达2.40×10¹⁰ CFU·g^-1.接种2%固体木霉菌种于含有20%氨基酸水解液的腐熟有机肥后,该处理中木霉活菌数和吲哚乙酸(IAA)含量均达到最高,分别为6.40×10⁹ CFU·g^-1和38.66 mg·kg^-1,与对照相比分别增加了1142.30和1.42倍.盆栽试验表明,木霉氨基酸生物有机肥(AT)与氨基酸有机肥(AA)处理跟对照(CK)相比株高分别增加了98.8%和23.8%,茎粗分别增加了58.9%和10.3%,叶绿素、叶长、叶宽等指标也显著增加.利用稻草秸秆和氨基酸水解液进行浅盘固体发酵生产木霉分生孢子,克服了工厂化生产固体木霉菌种的瓶颈,以此制备的新型木霉氨基酸有机肥(AT)与等养分的氨基酸有机肥(AA)和对照(CK)处理相比,对番茄的促生效果显著,在集约化农业生产中具有良好的应用前景.     

里氏木霉表达异源中性内切纤维素酶蛋白以改善最佳酶活pH

为了提高里氏木霉中天然纤维素酶的最佳活性pH,本实验从特异腐质霉,灰腐质霉的变种,枯草芽孢杆菌LH中分别筛选并克隆了其含有的中性纤维素酶基因,将其置于里氏木霉cbh1启动子的启动下,在里氏木霉中进行异源表达。改造株在pH 6.0下酶活提升16%,pH 7.0下活性保留75%以上,而此时原始菌酶活残留20%。本实验所得的产中性纤维素酶里氏木霉基因改造株,由于其良好的中酸性活性表现,在食品,纺织,纸浆和造纸行业应也有良好的使用潜力。     

具有绿色子囊孢子的木霉属两个新种——波密木霉和绿领木霉

在广东和西藏进行子囊菌资源调查,发现木霉属具有绿色子囊孢子的两个新种,命名为波密木霉和绿领木霉。波密木霉的子座小型,橙褐色至黄绿色,垫状,分生孢子梗为trichoderma型。绿领木霉的子座微小,垫状至陀螺形,淡黄色至淡绿色,其孔口处明显色暗,皮层表面带绿色。基于RPB2和TEF1基因的系统发育分析表明,两个新种作为散在的末端分枝夹杂在具有绿色子囊孢子的已命名分支之间。     

几种非豆科植物根瘤内生菌侵染特征的研究

自不同科、属、种的非豆科植物根瘤分离内生菌,对其寄主植物进行了交叉侵染,结果表明,这些Frankia菌对不同寄主的侵染没有明显的专一性,供试菌可以进行跨越科、属、种的侵染,但有的菌株对于某些植物的侵染,可能存在一些特殊情况,相同菌株对不同植物的侵染能力,以及不同菌株对同一寄主的侵染能力是有差异的。从同一种植物根瘤中分离的不同菌株,侵染能力也有高低之分,供试菌随寄主植物的改变,侵染能力及所建立的共生系统固氮活性有所降低,侵染原寄主植物所形成的根瘤固氮活性较高的菌株,在改变寄主后所形成的根瘤固氮活性也比较高,在一定条件下,寄主植物的结瘤量与根瘤固氮活性呈正相关,而侵染不同寄主后,根瘤中菌体孢子的表面结构也发生了一定变化。     

小麦根圈细菌铁载体的检测

本文报道微生物铁载体定性与定量测定的方法,以及小麦根圈细菌铁载体的室内检测结果。２２株小麦根圈耐寒细菌和２株固氮菌在定性检测平板上产生铁载体,另有３株固氮菌不产。定量测定结果表明：３６株水溶性色素产生菌合成铁载体的量在０．７１５－０．１０６（Ａ／Ａｒ）之间,其中属于荧光假单胞菌群的２５个菌株铁载体产量的测定值（Ａ／Ａｒ）在０．１８４－０．１０６之间,达极高量水平。     

Enhanced production of fructosyltransferase in <Emphasis Type="Italic">Aspergillus oryzae</Emphasis> by genome shuffling

Objective

To breed Aspergillus oryzae strains with high fructosyltransferase (FTase) activity using intraspecific protoplast fusion via genome-shuffling.

Results

A candidate library was developed using UV/LiCl of the conidia of A. oryzae SBB201. By screening for enzyme activity and cell biomass, two mutants (UV-11 and UV-76) were chosen for protoplast fusion and subsequent genome shuffling. After three rounds of genome recombination, a fusion mutant RIII-7 was obtained. Its FTase activity was 180 U g^?1, approximately double that of the original strain, and RIII-7 was genetically stable. In fermentation culture, FTase activity of the genome-shuffled strain reached a maximum of 353 U g^?1 using substrate-feeding method, and this value was approximately 3.4-times higher than that of the original strain A. oryzae SBB201.

Conclusions

Intraspecific protoplast fusion of A. oryzae significantly enhanced FTase activity and generated a potentially useful strain for industrial production.

     

Co(C_6H_9N_3O_2)_2Cl_2对小麦种子萌发与幼苗生长的影响

以冬小麦为实验材料 ,研究了三种不同浓度的Co(C6H9N3 O2 ) 2 Cl2 对冬小麦种子萌发和苗期生长的影响。结果表明 :不同浓度的Co(C6H9N3 O2 ) 2 Cl2 均具有生物活性 ,它们对小麦的发芽势、生长势、发芽率、种子萌发过程中淀粉酶活力、根系发育以及生物量均有明显的生理作用。     

水稻根际兼性厌氧催娩克氏杆菌和阴沟肠杆菌的固氮与氢代谢

兼性厌氧细菌Enterobacter cloacae菌株E-26和Klebsiella oxytoca菌株NG-13的氢酶与固氮酶同时形成。固氮的最佳碳源为蔗糖、葡萄糖和丙酮酸,此外延胡索酸和苹果酸也能支持固氮。支持固氮的碳源也支持放氢,两者动力学基本一致。40％乙炔预处理后,吸氢活性下跌,放氢量未增加;NH_4~ 抑制固氮酶,但未导致放氢量降低;可能E-26菌株的放氢主要依赖于氢酶。菌株E-26和NG-13的吸氢反应,既能以O_2为电子受体,也能以延胡索酸、硝酸、MB为电子受体。但仅延胡索酸为电子受体时,E-26菌的固氮活性被分子H_2促进,它的氢吸收利用与固氮相偶联;而在CO_2和NH_4~ 代谢与H_2利用之间并无明显相关性,吸氢活性不被CO_2和NH_4~ 促进。     

A strategy for optimizing the monodispersity of fusion proteins: application to purification of recombinant HPV E6 oncoprotein

Recombinant production of HPV oncoprotein E6 is notoriously difficult. The unfused sequence is produced in inclusion bodies. By contrast, fusions of E6 to the C-terminus of carrier proteins such as maltose-binding protein or glutathione-S-transferase are produced soluble. However, it has not yet been possible to purify E6 protein from such fusion constructs. Here, we show that this was due to the biophysical heterogeneity of the fusion preparations. We find that soluble MBP-E6 preparations contain two subpopulations. A major fraction is aggregated and contains exclusively misfolded E6 moieties ('soluble inclusion bodies'). A minor fraction is monodisperse and contains the properly folded E6 moieties. Using monodispersity as a screening criterion, we optimized the expression conditions, the purification process and the sequence of E6, finally obtaining stable monodisperse MBP-E6 preparations. In contrast to aggregated MBP-E6, these preparations yielded fully soluble E6 after proteolytic removal of MBP. Once purified, these E6 proteins are stable, folded and biologically active. The first biophysical measurements on pure E6 were performed. This work shows that solubility is not a sufficient criterion to check that the passenger protein in a fusion construct is properly folded and active. By contrast, monodispersity appears as a better quality criterion. The monodispersity-based strategy presented here constitutes a general method to prepare fusion proteins with optimized folding and biological activity.     

快速筛选高效表达重组蛋白毕赤酵母菌株新方法的建立及评价

毕赤酵母是当前应用最为广泛的重组蛋白表达系统之一,文中建立了一种快速筛选高效表达重组蛋白的毕赤酵母菌株的新方法。首先,对内质网转膜蛋白Sec63融合表达增强型绿色荧光蛋白EGFP的改造菌株GS115-E表达重组蛋白的能力进行检测;之后将携带不同拷贝数的植酸酶phy基因或木聚糖酶xyn基因的质粒转化进入GS115-E中,得到具有不同植酸酶或木聚糖酶表达水平的重组菌株,分别检测不同菌株的EGFP与重组蛋白的表达水平;最后,利用分选型流式细胞仪,根据绿色荧光值的高低对包含不同植酸酶表达水平的重组菌株的菌群进行分选。结果显示重组菌株中EGFP的荧光值与重组蛋白的活性表达水平之间具有良好的线性相关性(0.8|R|1),且利用流式细胞仪可高效地从混合菌群中筛选得到高产菌株,所分选得到的高荧光菌株在摇瓶发酵120 h时植酸酶表达水平是低荧光菌株的4.09倍。本方法通过检测菌株的EGFP荧光值代替检测重组蛋白的表达水平和活性,从而实现高表达菌株的筛选,大大提高了其应用的便捷性及通用性。与流式细胞仪、液滴微流控等高通量筛选仪器或技术结合将进一步提高筛选的速度与通量,为筛选获得高效表达重组蛋白的毕赤酵母菌株提供了简便、快速的新途径。     

铵培养的粪产碱菌（Alcaligenes faecalis）中固氮酶的生物合成

粪产碱菌A—15的氮素同化途径在铵培养下以GDH途径为主,而氮培养下则以GS/GOGAT途径为主,DEAE—纤维素层析,SDS—PAGE及免疫学试验均证明,粪产碱菌在铵浓度高达30mmol/L时仍有固氮酶合成,但没有固氮活性。铵和氮培养两者细菌粗提液在电泳条带上有些差异。铵培养的粪产碱菌合成的固氮酶,在解阻遏后,仍可出现固氮活性。     

Genome-wide screening for genes associated with FK506 sensitivity in fission yeast

We have been studying calcineurin signal transduction pathway in fission yeast Schizosaccharomyces pombe (S. pombe) by developing a genetic screen for mutants that show hypersensitivity to the immunosuppressive calcineurin inhibitor FK506 (tacrolimus). In the present study, to identify nonessential genes that are functionally related to the calcineurin signaling pathway, we performed a genome-wide screen of 3004 haploid deletion strains and confirmed 72 deletion strains to be FK506 sensitive. These 72 genes are classified into nine functional groups to include membrane trafficking (16 genes), signal transduction (10 genes), ubiquitination (8 genes), chromatin remodeling (6 genes), cytokinesis (4 genes), ribosomal protein (3 genes), RNA binding protein (3 genes), and a variety of other known functions (17 genes) or still unknown functions (5 genes) in the biological system. In our previous screening of FK506-sensitive mutants we isolated several membrane-trafficking mutants showing defective cell wall integrity. Here, we further examined the vacuolar fusion, the v-SNARE synaptobrevin Syb1 localization, and the sensitivity to the β-glucan synthase inhibitor micafungin in these 72 FK506-sensitive strains. Results showed that 25 deletion strains exhibited abnormal vacuole fusion, 19 deletion strains exhibited Syb1 mislocalization, and 14 deletion strains exhibited both abnormal vacuole fusion and Syb1 mislocalization, while 42 deletion strains showed both normal vacuole fusion and Syb1 localization. Likewise, 16 deletion strains showed sensitivity to micafungin. Altogether, our present study indicates that calcineurin mediates a plethora of physiological processes in fission yeast, and that calcineurin is extensively involved in cross-talk between signaling pathways.