微生物原生质体融合育种技术及其应用

工业微生物菌种选育在发酵工业中占有重要地位。微生物原生质体融合(microbial protoplast fusion)技术具有重组频率高、受结合型或致育型限制小以及遗传物质传递完整等优点,是微生物育种最常用的方法之一。结合相关研究进展,分析了原生质体融合技术的组成,包括制备、再生、融合的影响因素以及融合子的筛选方法,重点评述了原生质体融合技术应用在微生物育种中的最新进展,以及微生物原生质体融合技术的发展前景。     

乳糖诱导丙酮酸羧化酶基因在大肠杆菌中的表达及对丁二酸产量的影响

大肠杆菌DC1515是敲除葡萄糖磷酸转移酶(ptsG)、乳酸脱氢酶(ldhA)、丙酮酸甲酸裂解酶(pflA)基因的菌株,具有发酵生产丁二酸的潜力。为进一步提高菌株DC1515的丁二酸生产能力,将枯草芽孢杆菌丙酮酸羧化酶(pyc)基因转入其中。用乳糖代替IPTG诱导pyc表达,确定了最佳乳糖加入时间、乳糖浓度及诱导温度。在此基础上,考察了补加乳糖对丁二酸产量的影响。结果表明:由于ptsG基因缺失,当培养基中葡萄糖浓度达到15g/L时,乳糖诱导作用并不受葡萄糖抑制。优化诱导条件后,pyc过表达菌株的丁二酸产量达15.17g/L,为对照菌株的1.78倍。间歇补加乳糖2次至浓度为1g/L,丁二酸产量可进一步增至17.54g/L。研究结果为以葡萄糖为底物生产丁二酸的过程中乳糖诱导外源基因在大肠杆菌中的表达奠定了基础。乳糖诱导降低了成本,有利于实现丁二酸发酵生产的工业化。     

产琥珀酸放线杆菌的原生质体制备与再生

基因组重组技术是一项重要的菌种改造技术,原生质体制备和再生是进行基因组重组的前提和基础。目前少有关于产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)CGMCC2650原生质体研究的报道。为了优化该菌的原生质体制备和再生条件,及利用基因组重组技术构建优良菌种提供参考,研究了甘氨酸预处理,菌龄,酶浓度,作用时间,温度对产琥珀酸放线杆菌原生质体制备和再生的影响,并考察了不同渗透压稳定剂对其再生的影响。结果表明,菌体在添加了0.6mg/ml甘氨酸的TSB培养基中培养5h后收集,用SMM稀释到OD660=1.0,用0.025mg/ml溶菌酶在37℃下酶解45min制备原生质体,将原生质体涂布于含0.3mol/L蔗糖的再生培养基中,再生率最大,达到40.9%。确定了产琥珀酸放线杆菌原生质体制备和再生的最佳条件,所用的原生质体制备的方法对琥珀酸的产生没有影响,这为进一步开展该菌的原生质体诱变及基因组重组等研究奠定了基础。