D-核糖生产菌的原生质体诱变及其发酵培养

目的:筛选出莽草酸、转酮醇酶双重营养缺陷型的D-核糖生产菌枯草芽胞杆菌,以提高D-核糖的产量。方法:采用化学诱变剂乙基磺酸甲烷(EMS)对野生型D-核糖生产菌的原生质体进行诱变,并从D-核糖合成途径对发酵培养基进行优化设计。结果:摇瓶发酵D-核糖平均产量为52.2g/L;获得的B.sems-10菌株具有良好的遗传稳定性,D-核糖产量高达67.5g/L。结论:通过对D-核糖生产菌原生质体的EMS诱变,筛选出了高产、遗传性状稳定的营养缺陷型B.sems-10菌株,为进一步提高产量奠定了基础。     

转座子相关技术在微生物功能基因组研究中的应用

转座子是DNA插入因子的一种,是指能在基因组间或组内跳跃的DNA片段。转座子作为插入突变剂或分子标签已被广泛地应用于基因的分离和克隆,且因其独特的性质已成为发现新基因和基因功能分析的有效工具。这使得转座子无论是在单基因水平还是全基因组水平,都成为细菌、酵母和其他微生物研究的有力工具。简单而有效的体外转座反应可以对一些以往难以进行分析的顽固微生物进行转座诱变分析。而建立在转座子基础上的信号标签诱变技术和遗传足迹法的应用则发现了一些新的病原微生物毒力因子,从而可以更好地对这些病原微生物的致病机理进行阐述。这些再次说明转座子是微生物功能基因组研究中的有力工具。本文综述了转座子及其衍生载体介导的一些技术,并讨论其在微生物功能基因组研究中的应用。     

1,3-丙二醇产生菌的诱变育种及培养基优化

以实验室自然筛选的克雷伯氏杆菌(Klebsiella sp.)为出发株,采用紫外诱变及亚硝基胍和超声波协同处理获得一株1,3-丙二醇高产突变株。在摇瓶发酵中,其产1,3-丙二醇产量由17.39 g/L提高到24.11 g/L,提高38.64%。变异株经10次传代培养,发酵能力稳定。对发酵培养基成分进行了优化,优化后1,3-丙二醇产量为30.05g/L,为优化前的1.25倍。     

原生质体紫外诱变选育γ-癸内酯高产菌株

为选育γ-癸内酯高产菌株,以毕赤酵母TT009(Pichia guilliermondiiTT009)为出发菌株进行原生质体紫外诱变,确定原生质体形成和诱变的最佳条件为菌龄16 h,酶解浓度1%,酶解时间50 min,酶解温度28℃,15 W紫外灯于30 cm处照射25 min。经初筛和复筛,得到γ-癸内酯高产菌株M6,利用该菌株进行摇瓶发酵,γ-癸内酯产量达到1.25 g/L,比出发菌株提高了28.8%。     

木聚糖酶高产黑曲霉的选育及其酶学性质研究

木聚糖酶是一种可以将木聚糖水解为木二糖和木二糖以上的低聚木糖,以及少量木糖和阿拉伯糖的组酶,在饲料、食品和造纸等行业具有广阔的应用前景。研究了紫外选育得到的一株木聚糖酶活力比较高的黑曲霉突变菌株Aspergil-lus niger N86的最佳产酶条件及其酶学性质。     

Vc生产菌“神舟七号”搭载育种

选取3株性状不同的Vc二步发酵生产菌搭载于"神舟七号"飞船进行空间诱变,返回地面后,经富集培养和分离,获得近12000株诱变菌株。采用试管微量培养并监测pH值法作3次初筛,获300余株优良株,再经摇瓶发酵定酸、糖法作3次复筛,选出12株优良菌株。新菌株摇瓶发酵转化率提高了5%～7%。研究了新菌株生产的最适发酵条件,调整了部分工艺过程,应用于大生产,转化率提高4%～5%。     

高产生物表面活性剂菌株的紫外诱变选育

从新疆塔里木河边的土壤中筛选出1株产表面活性剂的菌株BIT-TLM1,该菌在以葡萄糖为碳源的无机盐培养基中,在150 r/min、40℃的条件下培养20 h,发酵液的表、界面张力分别降至29.29和0.61 mN/m。以菌株BIT-TLM1为原始菌株,对该菌进行紫外线诱变,选育出1株高产表面活性剂的诱变菌株UV-10,其产生表面活性剂的量达到0.309 7 g/g菌体,比原始菌株提高了9.22%,UV-10有较好的遗传稳定性,UV-10产表面活性剂的最佳培养条件:碳源为葡萄糖、氮源为NH4Cl、pH8.0和2%的盐度。     

植酸酶高产菌株的诱变选育

无花果曲霉是一种可以产植酸酶的菌株,其代谢产物植酸酶可以将有机植酸磷降解为无机磷。以此菌株为出发菌株,确定了它的最适pH值为1.3~1.4,最适温度为55~60℃。同时,为获得高酶活的突变株,进行亚硝基胍和紫外线处理,经初筛得到99株高效突变株,再经复筛和传代试验,得到1株植酸酶活性是出发菌株2.47倍的突变株NTG-23。     

抗生素菌种选育的研究进展

传统的诱变育种仍是目前抗生素菌种选育中最常用的育种技术,根据抗生素生物合成和代谢调控机制设计的育种方法——推理选育,可大大减少随机筛选的盲目性,提高筛选效率。原生质体融合技术和基因工程技术也被用于抗生素的菌种选育,以基因工程技术为主的多元化的育种方式是今后抗生素菌种选育的主导方向。     

源于小孢子培养的大麦耐盐变异体获取

以大麦品种‘花30’作为供试材料,比较了甲基磺酸乙酯（EMS）和平阳霉素处理小孢子60Co γ-射线辐照处理离体穗和干种子,对300mg·L-1NaCl胁迫培养下游离小孢子的愈伤组织产量和愈伤组织在0.3％NaCl胁迫筛选下的绿苗产量的影响。结果表明,EMS处理离体小孢子和60Co γ-射线辐照千种子的愈伤组织产量和绿苗产量明显优于平阳霉素处理小孢子和60Co γ-射线辐照离体穗。以16份源于种子辐照处理的再生植株自交一代种子为供试材料,比较了在0．3％NaCl胁迫下种子的发芽率和幼苗的成活率以及植株的分蘖数、株高和单株产量。结果表明,‘花30’发芽率为0,供试的16份耐盐变异体中,有14份材料在NaCl胁迫下的发芽率优于‘花30’,鉴定出4份耐盐性明显优于‘花30’的变异体材料。选择耐盐变异体作为供试材料,测定了变异体中Na＋／H＋逆向转运蛋白基因NHXl、NHX2和NHX3和编码甜菜碱醛脱氢酶（BADH）的两个同工酶基因曰肋,和BBD2的表达模式和表达量,结果表明变异体耐盐性的提高与这些基因的表达量存在联系。