洗涤剂用碱性纤维素酶的研究（Ⅰ）：产酶菌种的选育及发酵条件

从土壤中分离获得碱性纤维素酶产生菌嗜碱芽孢杆菌ＳＨＹ８－１,经紫外线,亚硝基胍,甲基磺酸乙酯诱变及反复的自然分离和压力选择,获得高产变异株ＳＨＹ８－５７２５,产酶量由０．８９８ｕ／ｍｌ提高到１５－２０ｕ／ｍｌ,对影响产酶的各因素进行了分析测试。     

洗涤剂用碱性纤维素酶的研究(I)——产酶菌种的选育及发酵条件

从土壤中分离获得碱性纤维素酶产生菌嗜碱芽孢杆菌ＳＨＹ８－１,经紫外线（ＵＶ）、亚硝基胍（ＮＴＧ）、甲基磺酸乙酯（ＥＭＳ）诱变及反复的自然分离和压力选择,获得高产变异株ＳＨＹ８－５７２５,产酶量由０．８９８ｕ／ｍｌ提高到１５～２０ｕ／ｍｌ,对影响产酶的各因素进行了分析测试。     

甘蔗体细胞诱变育种研究

用~60Co-γ射线,甲基磺酸乙酯(EMS)处理组培甘蔗愈伤组织,可提高再生植株的变异机率,处理愈伤组织再生植株性状:株高、茎径、锤度等明显偏离正常的正态分布,差异达1%显著标准,EMS处理较~60Co-γ射线变化大。连续试验观察表明:一些变异性状具有遗传性。用~60Co-γ射线或甲基磺酸乙酯处理甘蔗愈伤组织可作为一种甘蔗体细胞诱变育种手段加以利用。     

甘蔗体细胞诱变育种研究

用~60Co-γ射线,甲基磺酸乙酯(EMS)处理组培甘蔗愈伤组织,可提高再生植株的变异机率,处理愈伤组织再生植株性状:株高、茎径、锤度等明显偏离正常的正态分布,差异达1%显著标准,EMS处理较~60Co-γ射线变化大。连续试验观察表明:一些变异性状具有遗传性。用~60Co-γ射线或甲基磺酸乙酯处理甘蔗愈伤组织可作为一种甘蔗体细胞诱变育种手段加以利用。     

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。     

木霉纤维素酶的诱导形成及其调节 Ⅲ、葡萄糖母液和槐豆荚提取液对纤维素酶诱导效应的分析

葡萄糖母液对拟康氏木霉1096,木_3,EA_3-867和N_2-78的洗涤菌丝体的纤维素酶形成,有强力的诱导效应。用活性炭层析分离和纸谱分离证实,葡萄糖母液对纤维素酶的诱导效应主要是由于其中含有的槐糖杂质的缘故。龙胆二糖是葡萄糖母液中另一含量较高的杂质,但它对纤维素酶的诱导能力较槐糖低得多。槐豆荚提取液同样具有诱导木霉纤维素酶形成的作用。本文讨论了如何利用木霉纤维素酶形成的调节控制原理来加速和增加纤维素酶的产量。     

紫云英根瘤菌的诱变

根瘤菌的感染性是形成有效共生关系的一个重要性状。获得感染性强,即主要是形成有效根瘤早的菌株,是根瘤菌育种工作的一个重要方面)。我们探索了(60)~Co-γ射线和亚硝基胍(N-甲基-N′-硝基-N-亚硝基胍,简称NTG)     

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。     

筛选最佳生物质材料诱导里氏木霉生产纤维素酶

本研究用小麦、芒草、水稻这三种低木质素突变株材料作为新型诱导物筛选的对象,对三种木质纤维素材料进行成分分析,然后利用它们分别作为诱导物诱导里氏木霉生产纤维素酶,对其诱导产生的酶活力,胞外蛋白含量,糖化能力进行比较。结果表明,对里氏木霉产纤维素酶诱导效果最好的是水稻H*14、芒草W56、小麦Q142。相比于玉米秸秆作为诱导物,水稻H*14单独诱导里氏木霉β-葡萄糖苷酶效果最好,β-葡萄糖苷酶酶活提高了75.2%,滤纸酶活提高了86.6%。相比玉米秸秆作为诱导物,芒草W56单独诱导里氏木霉木聚糖酶的效果最好,木聚糖酶酶活力提高了9.93%,内切葡聚糖酶酶活也提高了30.8%。相比玉米秸秆作为诱导物,小麦Q142诱导里氏木霉的外切葡聚糖酶酶活效果最好,里氏木霉的外切葡聚糖酶酶活提高了88.6%。本研究发现低木质素的木质纤维素材料作为诱导物对里氏木霉诱导产酶效果较好,并且促进真菌胞外蛋白的分泌,诱导纤维素酶酶系平衡分泌,使得纤维素酶糖化水解能力的提高。该研究为今后纤维素酶工业化生产提供参考和帮助。     

产纤维素酶菌种TP1202的选育及产酶条件研究

从腐木上分离到1株纤维素酶活较高的野生纤维素酶产生菌TP01,经鉴定为绿色木霉（Trichoderma viride)。以TP01为出发菌株,经紫外线、亚硝基胍、硫酸二乙酯和LiCl等物理化学诱变处理,最后得到1株高产突变株TP1202。通过对培养基中氮源、碳源、培养温度、培养时间、培养基的含水量、培养基的起始pH、培养基中葡萄糖含量的研究,测定Trichoderma viride TP1202纤维素酶的CMC和滤纸酶活,找到了产纤维素酶的较佳条件,即,稻草粉：麦麸=4：1,物料：水份=1:0.75-1,以（NH4）2SO4或NH4Cl为氮源,葡萄糖含量为1%-2%,起始pH为7.5,在30℃下培养96-120h左右,其酶活力为最高,每克干曲CMC酶和滤纸酶活分别达到28900U、604U,是出发菌株的3倍和6倍。     

产生妥布拉霉素的ER-16突变株的选育

以妥布拉霉素产生菌暗黑链霉菌AS 4.1098(410-Ⅱ)为出发菌株,经高温和亚硝基胍处理,获得6株无色突变株,对其中的W1028-M5用亚硝基胍及甲基磺酸乙酯继续处理,得到突变株E228,再经抗自身代谢终产物妥布拉霉素抗性株的选育,得到ER-16和ER-21等高产菌株。所产抗生素仅含两个组份,即氨甲酰妥布拉霉素和阿普拉霉素。不再含氨甲酰卡那霉素。测定的几项主要理化性质与出发菌株以及文献报道的数据完全一致。     

产生妥布拉霉素的ER—16突变株的选育

以妥布拉霉素产生菌暗黑链霉菌AS 4.1098(410-Ⅱ)为出发菌株,经高温和亚硝基胍处理,获得6株无色突变株,对其中的W1028-M5用亚硝基胍及甲基磺酸乙酯继续处理,得到突变株E228,再经抗自身代谢终产物妥布拉霉素抗性株的选育,得到ER-16和ER-21等高产菌株。所产抗生素仅含两个组份,即氨甲酰妥布拉霉素和阿普拉霉素。不再含氨甲酰卡那霉素。测定的几项主要理化性质与出发菌株以及文献报道的数据完全一致。     

东方肉座菌EU7-22纤维素酶基因的克隆及序列分析

东方肉座菌EU7-22与XC-9、里氏木霉、康宁木霉、黑曲霉、斜卧青霉进行产纤维素酶比较,结果表明菌株EU7-22具有较高的产纤维素酶能力及完整的纤维素酶系.根据里氏木霉和绿色木霉的外切葡聚糖酶,内切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶相关基因序列,设计引物PCR扩增出菌株EU7-22 cbhⅠ、cbhⅡ、egⅠ、egⅡ及bgl Ⅰ.基因序列经NCBI Blast分析表明,cbhⅠ与绿色木霉cbh1基因(FJ871063)同源性最高达99％;cbhⅡ与康宁木霉cbh2基因(DQ504304)同源性最高达99％;eg Ⅰ与长枝木霉egl基因(GU144298)同源性最高达99％;egⅡ与绿色木霉eg2基因(EF602036)同源性最高达99％;bglⅠ与菌株Trichoderma sp.SSL bgl基因(FJ040193)同源性最高达100％.5种纤维素酶基因编码的相应氨基酸序列与其他木霉纤维素酶的氨基酸序列相似性也非常高.对上述纤维素酶基因编码的相应蛋白的分子量、等电点、N-糖基化位点、信号肽序列进行分析;对纤维素结合区及糖基水解酶家族特征结构区进行了定位;用SWISS-Model模拟了酶蛋白的三级结构.     

诱变育种在产油微生物生产DHA中的研究进展

二十二碳六烯酸(DHA)对维持人体正常的生理功能至关重要,具有极高的生物医学价值。产油微生物是指具有很强的脂肪酸合成能力,DHA占总脂肪酸含量相对较高的一类微生物,是获取DHA的新途径。诱变育种作为一种有效的变异手段在产油微生物选育与改良中显示了极为重要的作用和十分诱人的前景。综述了通过物理和化学诱变选育高产DHA菌株的机理及方法,其中物理诱变包括γ射线、紫外线、离子束和常压室温等离子体等;化学诱变包括甲基磺酸乙酯、亚硝基胍和硫酸二乙酯等;主要介绍了不同诱变育种方式在产油微生物生产DHA研究方面取得的成就,探讨了诱变育种的发展方向,提出了不同诱变育种方式相结合的复合育种的思路,以期对今后产油微生物生产DHA的研究有所启发。     

高产γ-氨基丁酸酵母菌株的亚硝基胍诱变选育

目的:探讨亚硝基胍诱变选育高产γ-氨基丁酸酵母菌株的方法。方法:使用亚硝基胍对酵母菌株进行诱变;采用含溴甲酚绿的YEPD培养基筛选突变菌,采用薄层层析法和比色法鉴定变异菌株发酵液中的γ-氨基丁酸及其含量;对突变菌株连续继代培养4代,测定各代发酵液中γ-氨基丁酸的含量,鉴定诱变菌株的遗传稳定性。结果:亚硝基胍诱变酵母的最佳浓度为1.0g.L-1,最佳诱变时间为15min;获得了5株突变菌株,菌落呈绿色;薄层层析法鉴定突变菌株都能产γ-氨基丁酸;诱变菌发酵液中的γ-氨基丁酸含量各异,但高于对照,且增长幅度很大;对突变菌株后代遗传稳定性进行了鉴定,结果表明突变菌株4遗传性较稳定。结论:采用1.0g.L-1的亚硝基胍溶液处理酵母菌15min,经筛选鉴定,获得了一株遗传稳定的高产γ-氨基丁酸的酵母菌株。     

瑞氏木霉表达黑曲霉葡萄糖氧化酶

利用高表达分泌纤维素酶的真菌瑞氏木霉表达重组的黑曲霉葡萄糖氧化酶。在大肠杆菌DH5α中构建瑞氏木霉纤维素酶CBHI启动子和CBHI信号肽基因黑曲霉葡萄糖氧化酶基因瑞氏木霉纤维素酶CBHI终止子构巢曲霉的甘油醛3磷酸脱氢酶启动子大肠杆菌抗潮霉素B磷酸转移酶基因构巢曲霉色氨酸C终止子pUC19(命名为pCBHGOD)质粒,线性化后用瑞氏木霉纤维素酶CBHI启动子和CBHI信号肽基因黑曲霉葡萄糖氧化酶基因瑞氏木霉纤维素酶CBHI终止子构巢曲霉的甘油醛3磷酸脱氢酶启动子大肠杆菌抗潮霉素B磷酸转移酶基因构巢曲霉色氨酸C终止子(命名为CBHGOD)核酸片段转化瑞氏木霉QM9414原生质体。用PCR扩增方法筛选出同源重组葡萄糖氧化酶基因的瑞士木霉突变株。用麦杆诱导瑞氏木霉突变株,生产黑曲霉葡萄糖氧化酶,Westernblot分析重组的葡萄糖氧化酶分子量与Sigma公司的天然黑曲霉葡萄糖氧化酶一致,生产的重组酶活性25umL,相当于Sigma公司葡萄糖氧化酶标准品的产量为0.5gL。瑞氏木霉可用于生产黑曲霉葡萄糖氧化酶。     

藻类诱变育种技术研究进展

藻类诱变育种技术是指利用物理和化学因素诱发藻体产生遗传变异,在短时期内获得有价值的突变体的育种方法。藻类是水生生态系统中主要的初级生产者,与人类生活及经济发展有着密切的关系,是发展"蓝色农业"的基础。诱变育种已经成为提高藻类育种效率,获得新种质的一个重要手段,广泛应用在生物活性物质含量高的微藻、生物能源微藻及一些大型的经济海藻中。在藻类育种中常用的诱变技术主要包括物理和化学诱变技术。物理诱变辐射源包括紫外线、γ射线、重离子束及常压室温等离子体等,化学诱变剂主要包括甲基磺酸乙酯和亚硝基胍等。主要介绍了上述诱变技术的诱变机理和生物学效应,总结了诱变技术在藻类育种中的研究进展及应用前景,以期推动藻类诱变育种的发展。     

绿色木霉对小球藻细胞壁的酶解作用

【目的】探讨绿色木霉分泌液能否分解小球藻细胞壁。【方法】用海藻酸钠和氯化钙固定绿色木霉,游离绿色木霉和固定化绿色木霉分别培养一段时间,离心培养液,用分光光度计法检测上清液中纤维素酶活性。在上清液中加入浓缩的小球藻悬浮液,用显微镜计数细胞壁破碎的小球藻。【结果】绿色木霉能同时分泌内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-1,4葡萄糖苷酶3种纤维素酶,其中外切葡聚糖酶活性最高。固定化绿色木霉反复使用5次后,分泌的纤维素酶活性能保持到初次的67.4%。市售纤维素酶、游离绿色木霉、固定化绿色木霉初次及第5次分解小球藻细胞壁的效率分别为47.3%、86.5%、81.5%、52.1%。【结论】市售纤维素酶、游离绿色木霉、固定化绿色木霉都能分解小球藻细胞壁,其中固定化绿色木霉因可重复使用,具有潜在的应用前景。     

高产虾青素的红发夫酵母菌种的选育

红发夫酵母（Phaffia rhodozyma）是发酵法生产虾青素的优良菌株。本采用Cs^137-γ射线重复辐照,并交替进行亚硝基胍（NTG）诱变处理,选育得到一株高产虾青素的红夫酵母YB-20-29突变株。该菌株摇瓶发酵的生物量达36.32g/L,总色素含量为1216.0ug/g,较原始菌株提高308%,虾青素产量达30.9ug/mL,是一株很有开发前景和虾青素高产菌株。     

纤维素酶高产菌株的复合交替诱变选育

以里氏木霉ZM-4为出发菌株,研究了紫外诱变、硫酸二乙酯诱变以及紫外与硫酸二乙酯复合交替诱变等不同诱变方法对其产纤维素酶能力的影响,力求得到高产纤维素酶突变株.结果表明,复合交替诱变的正突变率最高,达45.98%.其中,突变株ZM4-F3具有最高的产酶能力,其滤纸酶活值达11.71U,比出发菌株ZM-4提高了19.75%.对ZM4-F3产纤维素酶酶系进行了详细分析,发现其葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶及β-葡萄糖苷酶酶活均较出发菌株ZM-4有显著提高,其中以β-葡萄糖苷酶酶活增幅最大,达58.3%.利用ZM4-F3降解稻草96h,还原糖产量达2.231g/L,比出发菌株提高了21.7%;利用ZM4-F3降解稻草144h,纤维素分解率和稻草分解率分别达53.01%和68.32%,比出发菌株分别提高了20.2%和14.0%.在对ZM4-F3进行6代连续培养后,仍能保持较高及较稳定的产酶能力,可以应用于工业生产.