重组大肠杆菌利用木糖发酵产高纯度L-乳酸

对重组大肠杆菌JH16利用木糖产高纯度的三一乳酸进行研究。通过无氧管驯化EscherwhiacdiJH12菌株得到E．coliJH16,驯化后的菌株茵体浓度提高了31％,乙酸积累减少了43％;在摇瓶中考察不同Mg2＋浓度对EcoliJHl6产三一乳酸的影响,确定最适Mg2＋质量浓度为0．25g/L;EcoEJH16以60g/L木糖为C源,在7L全自动发酵罐中添加0．25g／LMg2＋,乳酸积累量提高了18％,达38．18g/L,乳酸纯度高达95％;E．coliJH16在30g／L木糖和30g／L葡萄糖混合C源中,优先利用葡萄糖,当葡萄糖质量浓度低于1．56g/L后,菌体开始利用木糖进行乳酸发酵,最终得到39g／L乳酸。     

中国小囊菌科的研究

对分离所得小囊菌科(Microascaceae)4属6种进行了形态学研究,明确了闭小囊菌属(Kernia)在中国大陆的分布,并以检索表形式比较了中国已报道小囊菌科5个属的形态学特征。     

毛壳属Chaetomium真菌的生长温度特征及其分类学价值

对毛壳属25个种50个菌株的最低生长温度、最适生长温度、最高生长温度、致死温度以及在最适生长温度下的菌落日生长速率进行了系统比较。结果表明,毛壳属不同的物种具有稳定的特征性最高生长温度,这一温度指标可作为该属物种鉴定,特别是区分形态相似种的重要生理性状;其他温度指标在种内变异大,在种间存在明显交叉,不具分类学价值。在此基础上,测定了42个种的最高生长温度,为毛壳属物种鉴定提供了一个重要的生理性状指标。     

大肠杆菌工程菌ptsG基因敲除及其缺陷株混合糖同型乙醇发酵

为实现可同时利用木糖和葡萄糖进行生产发酵,以产乙醇的大肠杆菌工程菌SZ470为出发菌株(△pflB,△frdABCD,△ackA,△ldhA),采用同源重组技术,敲除葡萄糖转运基因ptsG,以构建不受葡萄糖抑制效应影响的菌株SZ470P.SZ470P在5％混合糖(2.5％木糖和2.5％葡萄糖)培养基中能同时利用葡萄糖和木糖进行发酵,葡萄糖消耗量是13 g/L,为对照菌株SZ470的一半;木糖消耗量是20 g/L,是SZ470的3.8倍;乙醇的最高产量为15.01 g/L,转化率为89.13％,比SZ470提高了14.32％.结果表明,工程菌SZ470P可同时利用葡萄糖和木糖发酵生产高产量的乙醇.     

大肠杆菌乙醇工程菌mglB基因的敲除对混合糖发酵木糖利用效率的影响

为明晰葡萄糖非PTS转运系统相关基因对木糖利用效率的影响,探讨葡萄糖PTS和非PTS转运系统是否对木糖利用存在协同影响,以大肠杆菌工程菌SZ470和SZ470P为出发菌株,通过RED同源重组技术敲除葡萄糖转运基因mglB,构建mglB单缺陷菌SZ470M和ptsG/mglB双缺陷菌SZ470PM。比较四株菌的混合糖(3%葡萄糖+2%木糖)发酵情况以及木糖转运代谢相关基因的转录水平。实验结果表明,SZ470M相较于出发菌株SZ470,其发酵性能无明显变化;SZ470PM的木糖消耗速度为0.37 g/L,乙醇产量为23.25 g/L,转化率为82.6%,相比于出发菌株SZ470P分别提高了32%,9.8%和5.8%。基因转录水平的分析也表明菌株SZ470P和SZ470PM的木糖转运与代谢基因的转录水平上调。综上,ptsG和mglB基因的双敲除对木糖利用效率的提高有协同影响,为促进木质纤维素作为发酵原料时木糖的高效利用提供理论依据。     

利用五碳糖产高纯度L-乳酸的大肠杆菌基因工程菌的构建

[目的]本研究以已敲除多个产杂酸酶基因的大肠杆菌(Escherichia coli)乙醇工程菌SZ470(△frdBC △ldhA △ackA △focA-pflB △pdhR::pflBp6-pflBrbs-aceEF-lpd)为起始菌株,进一步敲除其乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)基因,同时插入带有自身启动子的乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)的L-乳酸脱氢酶(L-lactate dehydrogenase,LLDH)基因,构建可利用五碳糖同型发酵L-乳酸重组大肠杆菌.[方法]利用λ噬菌体Red重组系统构建乙醇脱氢酶基因(adhE)缺失菌株Escherichia coli JH01,并克隆P.acidilactici的ldhL基因,利用染色体插入技术将其整合到JH01基因组,构建产L-乳酸大肠杆菌基因工程菌Escherichia coli JH12,利用无氧发酵15 L发酵罐测定重组菌株L-乳酸产量.[结果]工程菌JH12在15 L发酵罐中以6％的葡萄糖为碳源进行发酵,发酵到36 h的过程中葡萄糖的消耗速率为1.46 g/(L·h),乳酸生产强度为1.14 g/(L·h),乳酸的产量达到41.13 g/L.发酵产物中未检测到琥珀酸、甲酸的生成,仅有少量乙酸生成,L-乳酸纯度达95.69％(L-乳酸在总发酵产物的比率).工程菌JH12以6％的木糖为碳源进行发酵,发酵到36 h的过程中葡萄糖的消耗速率为0.88 g/(L·h),乳酸生产强度为0.60 g/(L·h),乳酸的产量达到34.73 g/L.发酵产物中杂酸少,乳酸的纯度高达98％.[结论]本研究通过基因敲除、染色体插入及无氧进化筛选获得一株产L-乳酸的大肠杆菌工程菌JH12,该菌株不需利用外源质粒,稳定性好,可利用五碳糖进行发酵,发酵产物中杂酸少,L-乳酸的纯度高.本研究为L-乳酸大肠杆菌工程菌的构建提供一定的技术支持,同时也为大肠杆菌L-乳酸的工业化生产提供了参考依据.     

基于退火缓冲液的SLiCE无缝克隆方法的改良

旨在建立一种在采用低感受态细胞转化的条件下完成Seamless ligation cloning extract(SLiCE)无缝克隆的方法。通过在SLiCE反应中引入变性和复性步骤来提高无缝克隆的效率。结果显示,当DNA片段经过SLiCE处理后再进行变性和复性处理,其产生的克隆子比对照多7倍左右,经过菌落PCR验证SLiCE无缝克隆的重组效率高达100%,在此条件下,采用1.7×10^6 CFU/μg转化效率的感受态细胞转化SLiCE反应产物,不仅能够得到重组成功的克隆子,且经验证重组效率仍高达100%。采用引入变性和复性步骤的SLiCE方法,使用常用的CaCl2方法制备的普通感受态细胞,就能得到阳性克隆子,实现无缝克隆,表明本方法能提升SLiCE技术的克隆效率和实用性。     

中国粪壳纲一个新记录属和两个新记录种

在对我国腐生粪壳纲真菌的研究中,发现了1个新记录属和2个中国新记录种。3个种均形成闭囊果,果上生独特的子囊果毛,子囊孢子单细胞、暗色。异果刺囊壳Ascotricha distans的主要特征为产生具膝曲状合轴分枝的子囊果毛,子囊孢子具芽缝,无性阶段为Dicyma型,归属炭角菌目炭角菌科。旋毛米氏壳Emilmuelleria spirotricha和粪闭毛壳Chaetomidium fimeti产生具芽孔、表面光滑的子囊孢子,归属粪壳目毛壳科。其中米氏壳属作为单种属,是我国的一个新记录属。文中对各个种进行了形态描述和讨论。研究菌株保存于中国科学院微生物研究所中国普通微生物菌种保藏管理中心。     

乳酸片球菌L-乳酸脱氢酶基因的克隆及在重组大肠杆菌JH12中的过量表达

以工程菌Escherichia coli SZ85基因组为模板,克隆得到乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)的L-乳酸脱氢酶基因(ldhL),连接到pUcm-T载体后,双酶切然后将其连接到表达载体pET-28a上,重组质粒经筛选后转入染色体上含有ldhL基因(来源P.acidilactici)的工程菌Escherichia coli JH12。P.acidilactici的ldhL基因过量表达体系E.coli JH12(pET-28a-ldhL)能利用浓度7%的木糖为碳源进行厌氧发酵,过量表达ldhL使L-乳酸产量提高了10 g/L,达64.86 g/L,糖酸转化率高达96%。     

桃褐腐病菌(Monilia fructigena)原生质体制备及再生条件

以桃褐腐病菌(Monilia fructigena)为供试菌株,研究了酶系组成、液体培养基、菌龄、酶解温度、酶解时间对原生质体制备的影响,以及等渗液、固体再生培养基、酶解时间对原生质体再生的影响。结果表明:Fries(1/2)液体培养基培养24h,在10mg/mL崩溃酶+5mg/mL纤维素酶+20mg/mL蜗牛酶+10mg/mL溶菌酶的混合酶液中28°C酶解4h为桃褐腐病菌原生质体制备的最佳条件。采用液体再生涂布平板法,以含Ca2+的STC为等渗液的液体培养基和含蔗糖及Ca2+的Fries(1/2)固体培养基为桃褐腐病菌原生质体再生的最佳条件。经过观察与测定,再生菌株保持了原有的培养性状和致病性,接种桃果实后发病率为100%。