透明颤菌血红蛋白在产聚γ-谷氨酸地衣芽胞杆菌WX-02中的表达

聚γ-谷氨酸(γ-PGA)是一种应用前景良好的生物高分子材料.通过构建含有α-淀粉酶(amyE)基因两端交换臂的整合载体pDG1730-vgb,将透明颤菌血红蛋白基因(vgb)整合到聚γ-谷氨酸生产菌株地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)WX-02染色体中,获得重组子M2.一氧化碳差光光谱结果验证M2中表达了有活性的血红蛋白,3 L发酵罐分批发酵结果显示M2的生物量比出发菌株WX-02提高了25.5%,γ-PGA产量提高了20%.     

通过透明颤菌血红蛋白基因表达提高γ-聚谷氨酸的生物合成

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的微生物合成是高消耗氧的生物过程,采取基因工程手段改造γ-PGA生产菌株Bacillus subtilis NX-2,以提高细胞利用氧的能力。利用重叠PCR方法将P43强启动子与透明颤菌血红蛋白(VHb)基因vgb拼接,插入大肠杆菌-枯草芽胞杆菌穿梭质粒p MA5上,得到重组质粒p MA5-P43-vgb,并将其转化至B.subtilis NX-2中,从而获得重组菌B.subtilis NX-2(vgb+)。经SDS-PAGE分析和CO差光谱法证明VHb能在γ-PGA生产菌株中成功表达,且具有生理活性,大小约为1.6×104。在7.5 L发酵罐上对重组菌B.subtilis NX-2(vgb+)进行发酵性能考察,结果显示:重组菌比出发菌的生物量提高了41.2%,γ-PGA的产量提高了7.5%,传代多次表明重组菌具有良好的发酵稳定性。该研究为γ-PGA的进一步工业化生产奠定了基础。     

一种耐盐促生菌筛选、鉴定及对玉米幼苗生长的影响

采用10%盐浓度的LB培养基从玉米根际筛选并分离出一株能够耐高盐的细菌菌株,利用形态特征和16S rDNA序列对该菌进行鉴定并分析其促生特性,通过盆栽试验研究在盐胁迫下,该菌株对玉米幼苗生长的影响。研究结果表明,该菌为嗜根考克氏菌Y1,具有溶磷性;在正常条件下,将嗜根考克氏菌Y1定殖在玉米幼苗根际上,株高和根长变化量分别增加了44.96%和49.45%左右,总叶绿素含量提高了74.44%左右,而MDA的含量降低了0.65倍左右;在盐胁迫下,株高和根长变化量分别提高了1.2倍和1.17倍左右,总叶绿素含量提高了56.24%左右,CAT活性提高了0.9倍左右,而MDA含量降低了0.34倍左右。结果表明,嗜根考克氏菌Y1可以作为生物肥料应用于盐渍化土壤中,缓解盐对玉米幼苗生长的抑制,促进玉米幼苗的生长。     

链霉菌6803菌株对植物的化感作用

链霉菌属是绝大多数已知抗生素和一些重要活性物质的产生菌,它对高等植物是否具有化感作用尚缺乏研究. 从土壤中分离获得7个放线菌菌株,研究其对植物幼苗生长的抑制作用.结果表明： 链霉菌6803菌株在固体和液体发酵培养时均强烈抑制油菜根和稗草根的生长, 其液体发酵液的5倍稀释液对油菜和稗草苗生长的抑制分别达到60.7%和61.3%. 常规形态与生理生化试验表明,该菌株属于链霉菌属金色类群; 16S rRNA基因序列分析表明,该菌株为沙场链霉菌,基因序列相似性达到99.28%. 此菌株经过80～100 s紫外线照射筛选出的正突变菌株UV8024和UV100-2的10倍稀释发酵液对油菜幼苗生长的抑制作用比原始菌株分别提高了37.5%和38.1%, 经过1%硫酸二乙酯诱变50 min筛选出的正突变菌株D507的10倍稀释发酵液对油菜幼苗生长的抑制作用比原始菌株提高了29.8%. 链霉菌6803菌株对高等植物具有化感作用, 并可通过诱变育种提高其化感潜力.     

谷氨酸棒杆菌一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸

γ-聚谷氨酸在食品、化妆品、生物医药等领域具有广泛的应用,目前主要的生产菌株是谷氨酸依赖型菌株,在生产过程中需要添加谷氨酸作为前体,因而生产γ-聚谷氨酸的成本较高。文中主要研究从糖质原料一步法发酵合成γ-聚谷氨酸的生产工艺。首先,从产γ-聚谷氨酸的菌株枯草芽孢杆菌中克隆γ-聚谷氨酸合成酶的基因簇pgs BCA,在谷氨酸棒杆菌模式菌株ATCC13032中进行诱导型和组成型表达,结果显示,仅诱导型表达菌株可以积累γ-聚谷氨酸,产量为1.43 g/L。进一步对诱导条件进行优化,确定诱导时间为2 h,IPTG浓度为0.8 mmol/L,γ-聚谷氨酸产量为1.98g/L。在此基础上,在一株高产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌F343中外源表达pgs BCA,对重组菌进行发酵,结果表明,在摇瓶发酵中γ-聚谷氨酸产量达到10.23g/L,在5L发酵罐中产量达到20.08g/L;继而对γ-聚谷氨酸进行分子量测定,结果显示,产自F343重组菌的γ-聚谷氨酸的重均分子量比产自枯草芽孢杆菌的提高34.77%。文中构建了一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸的新途径,同时为开发其潜在应用奠定了基础。     

谷氨酸棒杆菌S9114摇瓶发酵产γ-氨基丁酸的研究

为实现谷氨酸棒杆菌工业化生产γ-氨基丁酸(GABA),对L-谷氨酸工业生产菌S9114进行代谢途径改造。通过构建一株工程菌株S9114/p JYW-4-gad B1-gad B2,将来源于短乳杆菌Lb85菌株的谷氨酸脱羧酶编码基因gad B1和gad B2进行共表达,实现发酵72 h后发酵液中GABA含量达到32.8 g/L,GABA糖酸转化率达到47.3%。通过敲除该菌株的谷丙转氨酶编码基因ala T,使工程菌株S9114Δala T/p JYW-4-gad B1-gad B2发酵液中L-丙氨酸浓度降低5.5%,进一步降低了发酵副产物的含量。研究结果为利用谷氨酸棒杆菌实现工业化生产γ-氨基丁酸提供了有价值的参考。     

内生真菌促进玉米幼苗的抗旱性研究

在温室盆栽条件下,将从玉米中分离的内生真菌Alternaria sp.AS1113、Chaetomium sp.AS1221、Colletotrichum sp.AS1716和Penicillium sp.AS1618回接到玉米幼苗根系,并进行正常水分和干旱胁迫培养处理。结果表明在正常水分和干旱胁迫下,与不接菌对照相比,接种Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618显著提高玉米幼苗的株高。与不接菌对照相比,在正常水分下接种4种内生真菌对玉米幼苗的地上、地下和总生物量均无显著影响,而在干旱胁迫下接种Chaetomium sp.AS1221显著提高玉米幼苗的地上生物量,接种Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618显著增加玉米幼苗的地下生物量和总生物量。在正常水分和干旱胁迫下,接种Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618的玉米幼苗的地上生物量、地下生物量和总生物量均显著高于接种Alternaria sp.AS1113。与不接菌对照相比,在正常水分下接种Alternaria sp.AS1113显著降低玉米幼苗叶的可溶性糖含量,接种Colletotrichum sp.AS1716和Penicillium sp.AS1618显著降低玉米幼苗叶的过氧化物酶(POD)活性,而在干旱胁迫下接种4种内生真菌对玉米幼苗根系和叶的可溶性糖含量和POD活性均无显著影响。结果表明内生真菌Chaetomium sp.AS1221和Penicillium sp.AS1618对促进玉米幼苗的抗旱能力效果好于Alternaria sp.AS1113和Colletotrichum sp.AS1716。     

芽孢杆菌对桉树幼苗的促生效果及其ACC脱氨酶活性的研究

【目的】筛选出能显著促进桉树幼苗生长的芽孢杆菌菌株,探究酶活性与桉树幼苗生长的相关性,初步揭示芽孢杆菌对桉树幼苗的促生机制。【方法】以分离自广东广州、阳江桉树林地土壤的32个芽孢杆菌菌株为研究对象,测定桉树幼苗接种盆栽试验以及菌株ACC脱氨酶活性与幼苗N、P养分。【结果】接种菌株2306、2403、2301能够显著促进桉树幼苗高生长和生物量积累,尤以菌株2306的促生效果最佳,其苗高、生物量分别比对照增加53.1%和190.2%。【结论】芽孢杆菌的ACC脱氨酶活性与桉树幼苗高生长相关极显著,与生物量相关显著;而且上述3个菌株均能提高桉树幼苗的N、P含量。研究结果将进一步丰富桉树促生菌资源,促进桉树微生物肥料的开发。     

荧光假单胞杆菌P13菌株对油菜化感作用的研究

通过化感试验研究荧光假单胞杆菌P13菌株对油菜种子萌发、幼苗生长的影响及其在油菜根际土壤和根部定植的能力。结果表明,P13菌株发酵液对油菜种子萌发没有明显的促进作用,稀释10倍的菌体发酵液处理种子与对照组无显著差异,而低浓度和高浓度都抑制种子萌发;田间试验发现P13菌株能促进植物幼苗生长,根长、苗高、干重和长1片叶子的株数均与对照组差异显著;1周内P13菌株在油菜根际土壤和根部定植良好,定植数量均达到107cfu/g以上。说明P13菌株可被开发为微生物菌剂,但在施用时不宜用作种子处理剂。     

塔宾曲霉L-27菌株的分离鉴定及其发酵液除草潜力

【背景】微生物源天然产物是新农药研究开发的热点之一。【目的】从土壤中分离筛选代谢产物具有除草潜力的真菌菌株。【方法】培养皿滤纸法测定分离菌株发酵液对植物幼苗生长的抑制作用及抑制作用稳定性,显微观察结合rDNAITS序列分析鉴定菌株。【结果】在分离的30株土壤真菌中,L-27菌株发酵液对小麦幼苗生长抑制最显著,对根、茎抑制率分别为79.4%、67.3%。基于菌落形态、菌体显微观察和rDNA ITS基因序列分析,分离菌株L-27被鉴定为塔宾曲霉(Aspergillus tubingensis)。进一步测定发现,L-27菌株发酵液完全抑制反枝苋、马齿苋、稗草的幼苗生长,对圆叶牵牛幼苗根、茎的抑制率分别为100%、77.8%。L-27菌株发酵液对小麦幼苗生长的抑制作用表现出良好的热稳定性、酸碱稳定性和紫外光照射稳定性。发酵液在120°C加热20 min,根、茎生长抑制率分别为100%和73.8%;将发酵液调至pH 2.0-12.0并保持1 h,再调回初始pH值,对根、茎生长的抑制率均达100%;发酵液经紫外光照射5-240 min,抑制率分别为100%和84.3%-91.7%。【结论】分离的塔宾曲霉L-27菌株发酵液具有开发微生物源除草剂的潜力。     

一株γ-聚谷氨酸合成菌的筛选与鉴定

从土壤中筛选分离获得一株γ-聚谷氨酸合成菌PGS-1,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),在富含谷氨酸和葡萄糖的培养基中可大量合成γ-聚谷氨酸,摇瓶发酵产量达26 g/L,不同于大多文献报道的微生物合成的γ-聚谷氨酸具有较高的分子量,该菌株合成的γ-聚谷氨酸分子量较低(3×105-4×105 kD),分子量分布较窄,可适用于低分子量要求的应用领域,如作为药物的控缓释载体,值得深入开发研究。     

链霉菌6803菌株对植物的化感作用

链霉菌属是绝大多数已知抗生素和一些重要活性物质的产生菌,它对高等植物是否具有化感作用尚缺乏研究.从土壤中分离获得7个放线菌菌株,研究其对植物幼苗生长的抑制作用.结果表明:链霉菌6803菌株在固体和液体发酵培养时均强烈抑制油菜根和稗草根的生长,其液体发酵液的5倍稀释液对油菜和稗草苗生长的抑制分别达到60.7％和61.3％.常规形态与生理生化试验表明,该菌株属于链霉菌属金色类群;16S rRNA基因序列分析表明,该菌株为沙场链霉菌,基因序列相似性达到99.28％.此菌株经过80 ～ 100 s紫外线照射筛选出的正突变菌株UV8024和UV100-2的10倍稀释发酵液对油菜幼苗生长的抑制作用比原始菌株分别提高了37.5％和38.1％,经过1％硫酸二乙酯诱变50 min筛选出的正突变菌株D507的10倍稀释发酵液对油菜幼苗生长的抑制作用比原始菌株提高了29.8％.链霉菌6803菌株对高等植物具有化感作用,并可通过诱变育种提高其化感潜力.     

青霉TS67菌株对大豆根腐病和玉米小斑病的防治效果评价

采用盆栽试验的方法,通过病情指数和防治效率等指标研究青霉TS67菌株的发酵液、发酵上清液和菌体对大豆根腐病及玉米小斑病的影响,实验结果的SPSS统计分析表明,青霉TS67的所有处理均能显著(P<0.01)抑制大豆根腐病及玉米小斑病的发生,其中采用TS67菌株与大豆尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的混合物进行拌种,对大豆根腐病的防治效果最好,防治效率迭63.98%;在玉米小斑病发病前喷洒TS67菌株的发酵液,对玉米小斑病的防治效果最好,防治效率达到53.34%.此外实验结果还表明用青霉TS67进行大豆拌种能有效促进大豆幼苗生长.     

透明颤菌血红蛋白基因在地衣芽孢杆菌ATCC9945a中的表达及作用

目的:研究透明颤菌血红蛋白基因(vgb)在产聚γ-谷氨酸(γ- PGA)的地衣芽孢杆菌ATCC9945a中的表达及对其生物量和产量的影响.方法:以大肠杆菌-枯草芽孢杆菌的穿梭表达载体pUBC19为骨架,构建含有枯草芽孢杆菌的组成型启动子P43和透明颤菌血红蛋白结构基因的穿梭表达载体pUBC19 - PV,并通过电击转化得到重组的产γ-PGA的地衣芽孢杆菌(B.licheniformis).一氧化碳差光谱验证重组B.licheniformis 中是否表达了有活性的血红蛋白.摇瓶发酵试验研究重组菌株和对照菌株生物量和发酵产物产量的变化.结果表明,重组菌株的生长明显比对照菌株快,但是γ - PGA的产量却比原始菌株低:在正常供氧时,其产量12.8g/L,比亲株产量21.7g/L下降了41%,贫氧环境下产量8.8g/L,比亲株产量12.8g/L降低了31%.结论:vgb 在重组菌株中表达了有活性的的透明颤菌血红蛋白,并可以促进细胞的生长,但聚谷氨酸的产量却有所下降.文章针对聚γ-谷氨酸产量的下降原因进行了讨论,并对下一步的工作提出了建议.     

一种能保护幼苗免遭真菌侵袭的菌株

在同一会议上报道了一种能大量在玉米根系定居并能保护幼苗免遭病原土壤真菌侵袭的洋葱假单胞菌菌株,这些土壤真菌是由澳大利亚国立大学的 Prakash Hebbar 率领的一组研究人员分离出来的。该菌株容易在玉米上定殖,在从幼苗根系回收的微生物群体中,它占高达50%的量。它能抑制大约70～80%的人工接种的真菌侵害。Agrigenetics Advanced Science 公司的 Carolyn A.Stock 和其他人员用一种编码苏     

聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化

利用合成培养基为筛选培养基,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6-1为出发菌株,经过三轮紫外线诱变和一轮硫酸二乙酯诱变得到了聚γ-谷氨酸高产突变株枯草芽孢杆菌W003,摇瓶液体发酵的聚γ-谷氨酸产量由出发菌株的10.9 g/L提高到20.5 g/L.单因素实验结果表明,该菌产聚γ-谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵.通过正交实验得到了优化的培养基配方,经36h液体发酵,聚γ-谷氨酸产量可达到45.3 g/L.     

除虫菊内生真菌的分离及其发酵产物抑菌活性筛选

从除虫菊(Pyrethrumcinerariifolium Trev.)的根、茎、叶和花中分离出128株内生真菌。生长速率法测定结果表明,有56株内生真菌发酵液10倍稀释液至少对供试的番茄灰霉病菌(Botrytis cinerea)、辣椒疫霉病菌(Phytophthora capsici)、苹果炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides)、玉米大斑病菌(Exserohilumturcicum)、小麦纹枯病菌(Rhizoctonia cerealis)和小麦赤霉病菌(Fusarium graminearum)等6种病原菌中的一种抑菌活性达75%以上;活体组织法测定结果,Y1、Y2、H2共3株菌的发酵液对番茄灰霉病的防效达到50%以上;盆栽试验结果表明,Y1、Y2、Y7、H2、G13共5株菌株发酵液对辣椒疫霉病的防治效果达到50%以上。综合分析认为,Y1、Y2、H2、G13等内生真菌的抑菌作用值得进一步研究。     

γ-聚谷氨酸生产菌的选育及培养条件研究

从土壤中筛选分离到1株γ聚谷氨酸的生产菌株yt102,初步鉴定为枯草芽孢杆菌;以此为出发菌株采用紫外线(UV)、亚硝基胍(NTG)进行复合诱变,获得1株γ聚谷氨酸高产突变株,突变株连续传代10次,发酵性能稳定;通过单因素和正交试验确定培养基的最佳组成,在最优条件下,γ聚谷氨酸的平均产量可达28.5 g/L。     

γ-聚谷氨酸发酵培养基的Plackett-Burman法优化

以一株γ-聚谷氨酸高产菌——地衣芽孢杆菌GIM-P10为试验菌株,采用逐因子实验法确定γ-聚谷氨酸合成考察因素的参考范围,再采用Plackett-Burman设计法进行培养基的优化,10个实验因子中筛选到四个显著影响因子:柠檬酸、谷氨酸、K2HPO4和MgSO4·7H2O。另外,综合评价实验结果,表明γ-聚谷氨酸的产量与多糖含量呈负向关系,与细胞干重呈正向关系。利用Plackett-Burman设计法发酵产γ-聚谷氨酸可高达21.27g/L,为基础培养基的2倍以上。     

产γ-聚谷氨酸枯草芽胞杆菌菌株的高效诱变及发酵条件优化

以产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)枯草芽胞杆菌菌株SY-ND为出发菌株,采用新型常压室温等离子体技术对其进行诱变以期获得高产菌株,在诱变致死率为80%~98%的条件下,通过检测突变菌株发酵产γ-PGA的量,筛选得到一株高产菌株SY-ND-SFX029。通过正交试验优化得出最佳培养基条件为:蛋白胨8.0g·L-1、蔗糖45.0g·L-1、L-谷氨酸钠35.0g·L-1。依照该条件经过48h发酵,菌株SY-ND-SFX029的γ-PGA产量达35.3g·L-1,比出发菌株SY-ND的γ-PGA产量18.9g·L-1提高86.8%。