酪蛋白水解物对雷帕霉素产生菌Streptomyces hygroscopicus ATCC29253 接合转移效率的影响

吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)ATCC29253能够产生非常丰富的次级代谢产物,除了雷帕霉素外,还可以分泌尼日利亚菌素、洋橄榄叶素、六烯类抗生素等多种具有生物活性的物质,具有重要的研究价值和应用前景。【目的】而建立高效的遗传操作系统是研究该链霉菌相关代谢产物合成机理和构建基因工程菌株的基础。【方法】我们测试了不同培养基及供体菌对吸水链霉菌及其它链霉菌接合转移效率的影响。【结果】我们发现酪蛋白水解物和镁离子能显著提高S.hygroscopicus ATCC29253接合转移效率。通过随机组合试验,筛选出最佳的MgCl2和酪蛋白水解物浓度组合,使得S.hygroscopicus ATCC29253接合转移效率达到1.5×10-4。同时我们还发现酪蛋白水解物可以明显改变S.lividans、S.albus、S.avermitilis的接合转移效率。【结论】本研究首次发现酪蛋白水解物不光对S.hygroscopicus ATCC29253接合转移有作用,对其它常用的链霉菌如S.lividans、S.albus、S.avermitilis等的接合转移效率都有显著的影响。     

氮离子注入诱变选育恩拉霉素高产菌株

利用氮离子注入对链霉菌的诱变效应,筛选高产恩拉霉素的变异菌株。利用不同剂量的氮离子对杀真菌放线菌S.fungicidicus NL629-3菌株进行诱变处理,研究低能氮离子注入对其存活率及产恩拉霉素能力的影响。低能氮离子注入剂量在60×1013ions/cm2时对链霉菌的诱变效应显著,试验得到了5株恩拉霉素产量较高的突变菌株,其中N3-643菌株经连续传代4次,遗传稳定性较好,其摇瓶发酵水平较对照提高了41%,放大发酵生产后平均发酵水平提高25.8%。离子注入诱变是获得高产恩拉霉素突变菌株的有效方法。     

雷帕霉素菌株的常压室温等离子体(ARTP)诱变选育

雷帕霉素由放线菌次级代谢产生,具有抗真菌、抗肿瘤以及免疫抑制等生理活性,是临床重要的器官移植、抗肿瘤原料药物。为了获得具有高发酵潜力的工业用菌株,对雷帕霉素菌株的摇瓶发酵工艺进行了优化。采用常压室温等离子体(ARTP)的方法对高产雷帕霉素菌株的单孢子悬液进行诱变处理,通过高压液相的方法对诱变菌株的发酵代谢产物进行检测,成功地从诱变菌株中筛选获得了发酵产量提高30%以上的诱变菌株,建立了ARTP诱变选育高产雷帕霉素菌株的方法,为后期进行该菌株的选育研究工作以及中试发酵工艺优化提供了方法和物质的基础。     

吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus 17997中噬菌体基因转移系统的建立及其应用

由吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus 17997产生的格尔德霉素geldanamycin(GA)属安莎类抗生素,具有良好的抗肿瘤和抗病毒活性。本文应用链霉菌温和噬菌体ΦC31衍生的KC515载体,在吸水链霉菌S．hygroscopicus 17997中建立并优化了S．hygroscopicus 17997的基因转染体系。利用所建立的基因转染体系,以基因阻断技术从S．hygroscopicus 17997基因文库含有多组PKS基因柯斯质粒中,鉴定了与GA PKS生物合成相关基因的柯斯质粒,该工作为GA生物合成基因簇的克隆奠定了基础。     

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.     

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.     

基因组重排与传统育种相结合选育大观霉素高产菌株

以壮观链霉菌(Streptomyces spectabilis)为研究对象,采用基因组重排技术与传统诱变育种相结合的方法选育大观霉素的高产菌株.通过原生质体紫外诱变获得壮观链霉菌突变体群体,高产突变菌株间进行两轮的基因组重排,筛选的高产菌株用NTG诱变得新霉素和链霉素的抗性突变菌株,抗性突变菌株间进行两轮基因组重排,从...     

紫外诱变选育恩拉霉素高产菌株

本研究采用紫外诱变育种技术对一株产恩拉霉素抗真菌链霉菌(Streptomyces fungicidicus)F110进行了诱变处理,经链霉素抗性、利福霉素B抗性以及双重抗性筛选,共获得了132株抗生素抗性突变株,其中26株突变菌株的恩拉霉素产量与出发菌株相比均有明显提高。摇瓶发酵条件下,突变株SR93的恩拉霉素产量最高可达2 400μg/m L,与出发菌株相比提高了38%。传代结果表明:该突变株产素水平稳定,因此具备较好的开发及工业应用价值。     

梅岭霉素产生菌抗药性突变标志诱变筛选模型的初步研究

本文通过梅岭霉素 (Meilingmycin)产生菌南昌链霉菌NS 4 1 80菌株孢子对 6种抗生素敏感性测定 ,采用诱变剂EMS四种不同诱变剂量对菌株孢子进行诱变处理 ,诱变处理的孢子涂布在含致死浓度链霉素的高氏平板上。然后从抗药性突变标志菌株中进一步筛选梅岭霉素高产菌株。在 150 0多个抗药性突变株中通过初筛获得了比诱变出发菌株的产素能力提高 50 %以上菌株。通过诱变剂量分别与抗药性突变率和突变株产素产量的变势统计分析表明 ,菌株抗药性突变与产素突变密切相关 ,产素突变的EMS诱变剂量高于抗药性突变诱变剂量 ,在 0 .0 3mol/LEMS剂量作用下 ,菌株致死率为 99.4 3% ,抗药性突变率为 0 .0 4 4 0 % ,建立了梅岭霉素产生菌抗药性突变标志诱变推理性筛选模型。为南昌链霉菌高产菌种选育研究作了有益的尝试 ,并有助于其它链霉菌属的抗生素产生菌育种研究。     

格尔德霉素基因工程高产菌株的构建和培养

在格尔德霉素产生菌吸水链霉菌17997(Streptomyces hygroscopicus 17997)中存在两种3-氨基-5-羟基苯甲酸(3-amino-5-hydroxybenzoic acid, AHBA)的生物合成基因簇, 根据同源性可分为苯醌类和萘醌类。已证明其中苯醌类的AHBA生物合成基因簇负责格尔德霉素(geldanamycin, Gdm)起始单位的合成, 而萘醌类的AHBA基因簇可能参与未知安莎化合物的生物合成。为提高吸水链霉菌17997菌种的Gdm发酵产量, 并研究高产菌种在固体培养基上孢子的生长周期。采用基因阻断技术, 将吸水链霉菌17997中的萘醌类AHBA生物合成基因簇(shnSOP)进行破坏, 以获得DSOP菌株, 从而减少对合成所需共同底物AHBA的争夺。HPLC分析结果表明DSOP菌株Gdm的发酵产量比原株提高185%。同时, 通过孢子计数发现该菌株在固体培养基上的孢子生长经历2个周期, 第2代孢子菌种的Gdm产量较高。     

激光与抗性突变筛选技术相结合选育抗肿瘤抗生素博安霉素高产菌株

目的:获得博安霉素高产菌株,同时比较了铜蒸汽激光与妥布霉素抗性及二者复合诱变的选育效果。方法:采用铜蒸汽激光辐照30 min与妥布霉素100 r/m L抗性处理及其复合诱变选育博安霉素产生菌轮枝链霉菌(S.verticillus)B-31。结果:在复合诱变组中,获得一株高产突变株GB-160,经发酵罐应用后,发酵单位较出发菌株提高1.5倍,并且遗传性能稳定。结论:该方法能有效获得抗生素高产优质菌株。在医药生物工程中,具有较高的实用价值,为其它药物微生物选育提供借鉴。     

高产雷帕霉素的游动放线菌菌种的选育

以游动放线菌(Actinoplanes)BCLP-016为出发菌株,采用常压室温等离子体(ARTP)诱变技术对其孢子进行处理,并将三个不同时间处理的孢子悬液混合。稀释涂布后,根据菌株菌落形态挑取部分单菌落进行初筛,经发酵复筛后,筛选得到了一株雷帕霉素高产菌株ARTP-039,其雷帕霉素的产量可达到369.39mg/L,较出发菌株BCLP-016的产量256.86 mg/L,提高了43.81%。以筛选出的ARTP-039高产菌为出发菌株,进行传统的紫外诱变,选取高、中、低三个致死率相对应的时间对其孢子悬液进行处理,并基于核糖体工程的理论选取了链霉素、庆大霉素、利福平、氯霉素和红霉素五种抗性物质,进行抗性初筛。发酵复筛后,最终筛选得到了一株雷帕霉素高产菌株St8+Gen6+Rif9+Chl3+Er4-015,该菌株同时具有五种抗性。该菌株的摇瓶实验结果表明,发酵7d后,其雷帕霉素的产量可达到589.79mg/L,较出发菌株BCLP-016的产量,提高了129.61%,且其遗传稳定性良好。     

抗性突变他克莫司高产菌株的选育

研究利用核糖体工程育种方法结合紫外诱变处理产他克莫司链霉菌SIIA-9818,以期筛选得到发酵水平有较大提高的新菌株。首轮采用链霉素抗性筛选,第二轮组合链霉素和利福平抗性结合紫外诱变育种,进一步巩固育种成效。采用链霉素抗性诱变得到突变株T-122,其气生菌丝丰满程度明显好于原对照株,发酵效价提高22.8%;采用组合链霉素和利福平抗性结合紫外诱变T-122,得到多株高产菌株,其中H-493发酵水平较原出发菌株提高82.6%;在50 L发酵罐通过增大搅拌转速,使菌种H-493发酵单位进一步提高31.0%。本方法简单经济,得到的突变株发酵单位显著提高,组分无明显变化,传代稳定。     

高产番茄红素链霉菌选育及摇瓶发酵研究

番茄红素的抗氧化能力目前在类胡萝卜素中最强,是近年来国际上功能食品成分研究的热点。在国内首次利用龟裂链霉菌（Streptomyces rimosus）发酵生产番茄红素,建立了分光光度计法和HPLC法等番茄红素测定方法;以一株龟裂链霉菌Fc作为出发菌株,进行紫外诱变,筛选到一株突变高产菌株Fc’,其番茄红素产量较出发菌株提高2.5倍;通过摇瓶发酵实验优化培养条件,使菌株Fc’的番茄红素产量达到230 mg/L,并且在不添加任何阻断剂的情况下,利用链霉菌发酵可获得纯度较高的番茄红素。该结果为今后利用链霉菌工业化生产番茄红素奠定了良好基础。     

产生核糖霉素的3-18突变菌株的选育

核糖苷链霉菌(Streptomyces ribosidificus)3719-A51-1在沉没培养条件下,它产生核糖霉素同时也产生约10％的新霉胺。将核糖苷链霉菌3719-A51-1的孢子经诱变处理后,得到一突变株3-18,它在产生核糖霉素的同时在发酵后期,基本上未发现新霉胺。 3-18突变株的发酵液与原始菌株发酵液相比,在提取时省去了专为分离新霉胺的一步工序。如此制得的核糖霉素硫酸盐,其新霉胺的含量在0.25％以下。     

吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus 17997中噬菌体基因转移系统的建立及其应用

由吸水链霉菌Streptomyces hygroscopicus 17997产生的格尔德霉素geldanamycin(GA)属安莎类抗生素, 具有良好的抗肿瘤和抗病毒活性。本文应用链霉菌温和噬菌体C31衍生的KC515载体,在吸水链霉菌S.hygroscopicus 17997中建立并优化了S. hygroscopicus　17997的基因转染体系。利用所建立的基因转染体系,以基因阻断技术从S. hygroscopicus 17997基因文库含有多组PKS基因柯斯质粒中,鉴定了与GA PKS生物合成相关基因的柯斯质粒,该工作为GA生物合成基因簇的克隆奠定了基础。     

生防链霉菌ZM-16的发酵产物生物活性及其微波诱变育种

【目的】链霉菌ZM-16对多种细菌有良好的抑菌作用,其发酵产物的主要活性物质为放线菌素D。本研究旨在进一步探讨其抗真菌活性,并通过诱变育种的方法对菌种进行改良,以提高活性物质的产量,从而为其在植物病害生物防治领域的实践应用奠定基础。【方法】利用液体发酵的方法获取活性产物并对其进行粗提取;利用抑菌圈法检测菌株发酵产物对11种植物病原真菌的抑制作用;通过微波处理并利用抗生素抗性筛选的方法对菌株进行诱变育种。【结果】粗提液对11种植物病原真菌均具有抑菌效果,最为明显的3种病菌分别是苹果炭疽病菌、油菜菌核病菌和禾谷镰刀病菌;经微波诱变筛选到了一株耐利福平突变株,其放线菌素D的产量提高了36.75%;传代研究表明其经过10代选育,遗传稳定性较好。【结论】链霉菌ZM-16的发酵产物具有良好的抗植物病原真菌的活性,经过育种后其活性产物产量也有所提高,因此具有较高的实际应用价值。     

复合诱变选育绿色产色链霉菌抑菌高活性菌株

以一株绿色产色链霉菌xzte06菌株为出发菌株,依次通过软X射线、低能离子束诱变、紫外线照射和微波诱变手段对菌株进行复合诱变,得到一株对产气荚膜梭状芽胞杆菌具有较强抑制活性的菌株W26菌株,且该菌株的遗传特性稳定。对菌株进行抑菌试验发现,该菌株液体深层发酵菌丝体的内酮提取物的抑菌活性与出发菌株相比提高了101.42%。     

γ射线对康乐霉素产生菌的诱变效应

康乐霉素C是一个新的免疫抑制剂。为提高免疫抑制剂康乐霉素C的产量,采用γ射线对康乐霉素C产生菌———S-2-S-13的孢子进行了诱变育种。该菌株γ射线育种的条件:菌株的死亡率;变株γL i-33康乐霉素C的产量比出发菌株S-2-S-13的康乐霉素C的产量提高200%,且传至5代发酵单位仍较为稳定,说明γL i-33的稳定性较好。     

恩拉霉素生产菌株的遗传改造

【目的】提高杀真菌素链霉菌发酵生产恩拉霉素的产量。【方法】利用定点突变技术,对恩拉霉素生产菌株杀真菌素链霉菌F1中影响细胞次级代谢及抗生素合成的核糖体S12蛋白的编码基因rps L进行改造,将第43位的赖氨酸(Lys)分别替换为天冬酰胺(Asn)和精氨酸(Arg),并对改造菌株L-M1(Asn43)和L-M2(Arg43)的生长特性、抗生素合成以及摇瓶发酵性能进行研究。【结果】与野生型菌株相比,改造菌株的生长特性及生理生化特性均发生了明显的改变:产孢周期明显缩短,野生型菌株在MS培养基中,28°C下需要培养5-7 d后才能产生孢子,而在相同条件下,改造菌株3 d后就能产生大量的孢子;恩拉霉素产量相对提高,摇瓶发酵条件下,改造菌株L-M1(Asn43)和L-M2(Arg43)的恩拉霉素产量分别可达到1 334 U/m L和1 456 U/m L,与野生型菌株F1相比分别提高了11.9%和22.1%。【结论】通过遗传改造,恩拉霉素的产量得到了提高,为其他位点的遗传改造提供了可行性。