酿酒酵母Mbp1基因缺失突变株耐受性研究

为了研究Mbp1基因对工业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)耐受性的影响,在敲除野生型工业酿酒酵母MF1015菌株Mbp1基因的基础上,分析Mbp1基因缺失菌株(突变菌株)与野生型在乙醇耐受性、耐热性、细胞壁完整性、呼吸强度、海藻糖含量、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、乙醇脱氢酶(ADH)活性等方面的差异。结果表明:在含刚果红或SDS的平板上突变菌株的菌落比野生型小、菌体存活率比野生型低;突变菌株的乙醇耐受性和耐热性均下降,在乙醇浓度为9%的液体培养基中,突变菌株的最大OD600约为3.15,而野生型最大OD600值约为3.48;在30℃和37℃时突变菌株和野生型的生长趋势基本一致,而在40℃时,突变菌株最大OD600约为3.0,而野生型约为4.5;用9%乙醇处理后,突变菌株胞内海藻糖含量、过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、乙醇脱氢酶酶活分别比野生型低49%、80%、24%、37%、73%,而未经乙醇处理的突变菌株和野生型酶活无明显差别。推测Mbp1基因有助于工业酿酒酵母适应外部不良环境。     

野生及变异的HBsAg在毕赤酵母中的重组表达

目的表达野生及变异的乙型肝炎病毒(HBV)表面抗原,为评价其免疫诊断试剂的敏感性提供依据。方法利用含有野生型和3种突变型乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)序列为模板PCR进行扩增,将目的片段胶回收后,进行酶切与酵母表达载体pPICZA和pPICZα连接。电转化酵母菌株GS115,通过使用抗生素Zeocine加压筛选,获得高拷贝菌株。挑选多个单克隆菌株在BMMY中诱导表达,选择表达量高的菌株用于后续研究。结果构建野生型HBsAg以及突变型T126N、D144A、G145R三种重组质粒。通过对157株菌株筛选,获得1株野生型和3株突变型表达量高的菌株。表达产物经雅培Architect i2000的检测试剂、确证试剂以及WB(Western blotting)检测,结果均为阳性。结论成功表达了野生及变异的HBsAg,为评价国产HBsAg诊断试剂对变异株的检测能力提供了依据。     

转录因子ACZ影响冠突曲霉色素及产孢数量的研究

本实验室前期在高渗条件下筛选得到8个转录因子,其中ACZ (SI65-00458)基因表达量最高,推测ACZ基因在冠突曲霉中参与响应渗透压及调控孢子的产生。因而本研究利用同源重组原理,构建了ACZ基因敲除载体,通过农杆菌介导转化,筛选获得了ACZ敲除菌株,将敲除株分生孢子液接种在含不同浓度NaCl的MYA培养基上,以野生型冠突曲霉为对照,观察敲除株与野生型菌株的区别。研究发现:培养基中不加NaCl时色素有明显变化,野生型为黄色,敲除株为褐黄色;在低渗透压下,菌落边缘不规则;在高渗透压下,敲除株产生的分生孢子数量为野生型的4倍多;无论是在27℃还是在37℃培养,敲除株在低渗及高渗条件下,菌落直径都较野生型小,菌丝较稀疏。表明敲除ACZ基因会影响冠突曲霉菌丝生长、色素的合成及孢子的产生。     

木糖异构酶在酿酒酵母表面表达及对木糖代谢影响的初步研究

利用α-型酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)表面展示系统的载体,将来源于嗜热细菌Thermus thermophilus的木糖异构酶基因xylA,插入到酿酒酵母蔗糖酶信号肽序列与α-凝集素的C端编码序列之间,形成融合表达框,构建重组质粒pSY-xy222,转化酿酒酵母H158。含重组质粒的菌株H158-SXI木糖异构酶活性测定表明,细胞壁上酶活测定值为1.53 U,木糖异构酶在酿酒酵母细胞壁上得到活性表达。木糖葡萄糖共发酵结果显示,重组菌株木糖利用率较出发菌株提高了17.8%。     

El Tor型霍乱弧菌及其细胞壁缺陷型分子遗传学背景的研究

El Tor 型霍乱弧菌(以下简称 El Tor 弧菌)可以在人工培养条件下长期存活。当微环境改变时可形成细胞壁有不同程度缺陷的菌株如抗噬菌体突变株或 L 型菌株。我们以 DNA 酶切图谱和 El Tor 弧菌溶血素、神经氨酸酶基因探针杂交图谱为参数对 El Tor 弧菌的野生型及其细胞壁缺陷型变异株在遗传背景上进行了比较分析研究。结果提示细胞壁缺陷型菌株与其野生型在DNA 水平上高度同源。此外,文中还介绍了一种从 L 型菌株中制备 DNA 的方法。     

酿酒酵母Mbp1缺陷型菌株的构建及其乙醇发酵特性

【目的】研究酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工业菌株Mbp1基因的功能,探讨Mbp1基因对酿酒酵母乙醇发酵性能的影响。【方法】以酿酒酵母MF1015为出发菌株,用PCR方法构建Mbp1基因敲除组件Loxp-KanMX-Loxp,将敲除组件转化两种配型的酿酒酵母单倍体,通过单倍体复倍获得敲除Mbp1基因的二倍体突变菌株,研究突变菌株形态变化及乙醇发酵特性。【结果】敲除Mbp1基因后突变菌株生长曲线无显著变化,出芽率降低,细胞体积增大19.2%,对饥饿更敏感,较早出现假菌丝。甘蔗糖蜜在静置条件下发酵,突变菌株的乙醇产量明显低于野生型;在130 r/min的条件下发酵,突变菌株和野生型发酵液中的乙醇产量基本相同。【结论】Mbp1基因缺失使酿酒酵母的乙醇发酵能力下降并影响细胞的形态分化。     

利用米曲霉和酿酒酵母高效转化大豆糖浆为酒精

目的：提高大豆糖浆转化为酒精的生产强度和转化率。方法：利用米曲霉L-09和酿酒酵母Z-06作为混合菌株,采用同步糖化与发酵的工艺,对补料方式和发酵条件进行优化。结果：筛选出一株α-半乳糖苷酶酶活（12.8IU/mL）较高的米曲霉与酿酒酵母混合发酵,糖浆最佳发酵条件为：初始发酵浓度50%,摇瓶发酵,流加补料。结论：经30℃、60h发酵后,发酵醪酒精浓度达到15.2%（V/V）,转化率为理论值的96.3%。     

Cln3缺失对酿酒酵母生长的影响

Cln3是酿酒酵母G1期周期蛋白中的一种,为了研究Cln3在细胞周期与形态发生中的作用,我们构建了酿酒酵母CLN3基因的缺失株,并对其表型进行了分析。结果显示,cln3缺失株对α信息素的敏感性增强,α信息素诱导的细胞周期停滞现象明显大于野生型菌株,这种增强作用不受Sgv1因子的影响。同时,与野生菌相比cln3缺失株的细胞形态也有明显变化,双倍体cln3缺失株细胞的顶端生长能力增强而单倍体细胞的侵入生长能力则受到抑制。结果表明,与酿酒酵母的另外两个G1期周期蛋白Cln1、Cln2不同,Cln3在形态发生中有其独特的功能与作用方式。     

酿酒酵母BJ3505 NHX1基因突变株的构建及功能验证

构建酿酒酵母NHX1基因单缺失突变株,验证其在酿酒酵母BJ3505抵抗逆境及液胞融合中的功能。利用同源重组技术构建BJ3505 NHX1基因的插入失活突变株BJ3505Δnhx1,并构建互补菌株BJ3505Δnhx1-C,对酿酒酵母NHX1基因在逆境胁迫及液胞融合中的功能进行验证研究。结果表明:与互补菌株BJ3505Δnhx1-C和野生型相比,突变株BJ3505Δnhx1抗逆能力减弱,液胞融合受影响,导致多液胞存在。利用同源重组法成功的构建了NHX1基因缺失突变株;酿酒酵母NHX1作为重要的离子反向转运体,在酿酒酵母BJ3505抵抗外界胁迫环境和液胞融合过程中发挥着重要的作用。     

用原生质体诱变选育高植酸酶活的黑曲霉变异株

将 2株黑曲霉菌株 (I,II)在诱导产植酸酶的条件下分别制备成原生质体 ,并考察其原生质体形成及再生 ,经紫外诱变后 ,发现涂平板的黑曲霉 (II)原生质体在再生过程中菌落形态发生明显变化。考查突变菌种的植酸酶酶活 ,筛选到其中一个变异株比原始黑曲霉 (II)亲本株的植酸酶酶活提高了 2 .2倍。     

C1n3缺失对酿酒酵母生长的影响

Cln3是酿酒酵母G1期周期蛋白中的一种,为了研究Cln3在细胞周期与形态发生中的作用,我们构建了酿酒酵母CLN3基因的缺失株,并对其表型进行了分析。结果显示,cln3缺失株对α信息素的敏感性增强,α信息素诱导的细胞周期停滞现象明显大于野生型菌株,这种增强作用不受Sgvl因子的影响。同时,与野生菌相比cln3缺失株的细胞形态也有明显变化,双倍体cln3缺失株细胞的顶端生长能力增强而单倍体细胞的侵入生长能力则受到抑制。结果表明,与酿酒酵母的另外两个G1期周期蛋白Clnl、Cln2不同,Cln3在形态发生中有其独特的功能与作用方式。     

酿酒酵母和米曲霉混合发酵生产a-半乳糖苷酶和转化酶

本研究首次利用酿酒酵母Z-06和米曲霉L-09作为混合菌株, 并通过对液态发酵培养基成分的优化, 使α-半乳糖苷酶和转化酶活力分别达到85.22 U/mL和 563.44 U/mL, 比单菌株发酵产酶活分别提高了5.9倍和8.3倍。     

酿酒酵母和米曲霉混合发酵生产α-半乳糖苷酶和转化酶

本研究首次利用酿酒酵母Z-06和米曲霉L-09作为混合菌株,并通过对液态发酵培养基成分的优化,使α-半乳糖苷酶和转化酶活力分别达到85.22 U/mL和563.44 U/mL.比单菌株发酵产酶活分别提高了5.9倍和8.3倍.     

D-泛解酸内酯水解酶的定向进化

易错PCR结合DNA改组方法向D-泛解酸内酯水解酶基因中引入突变,并构建突变体库。利用酶的催化特点和产物特性建立了基于平板初筛和高效液相复筛的两步法D-泛解酸内酯水解酶活性筛选系统。用该筛选系统以酶活力和pH稳定性为指标对突变体库进行筛选,最终获得一株酶活力高且在低pH条件下稳定性好的突变体Mut E-861。该突变体的酶活力是野生型酶的5.5倍。对突变体和野生型酶在pH 6.0和pH 5.0条件下的残余酶活进行对比,在这两种pH条件下,突变体酶的酶活残留分别为75%和50%,而野生型酶只能保持原来的40%和20%。通过软件对突变体Mut E-861酶基因和野生型酶基因进行分析对比,发现突变体Mut E-861酶基因发生了三处点突变,其中突变使两处氨基酸取代,另一处为沉默突变,未引起氨基酸的变化。     

一株球孢白僵菌转基因工程菌在继代培养中的变异

基因工程是解决昆虫病原真菌致死慢、致死率低的有效途径,但在传代培养过程中,被转入的基因是否会丢失以及转基因工程株是否会像野生型菌株那样频繁地发生变异,引起产孢减少和毒力减退等生产性状的退化？针对这些问题,研究一株球孢白僵菌Beauveria bassiana转外源蝎毒基因工程菌株在继代培养过程中的的变异现象,发现工程株也和野生型菌种一样会发生菌落局变,但所插入的蝎毒基因并未丢失。与野生型出发菌株及其单孢分离株相比,工程株的角变率居高不下而产孢量及对松毛虫的毒力显著降低。然而,从该工程株筛选出的一株单孢分离     

二株高活力纤维素分解菌EA3-867和N2-78的获得及其特性的比较

拟康氏木霉(Trichoderma pseudokoningii Rifai)野生型菌株AS 3．3002和木3,分别经多种物理化学因素(高能电子、60钴、紫外线、亚硝基胍、硫酸二乙酯等)诱变处理后,得到二株变异菌株EA3,-867和N2-78。它仉的固体曲、液体曲和酶制剂的各项纤维紊酶活力测定结果,均比野生型菌株明显提高。N2-78菌株经摇瓶培养60小时,其CMC糖化力为255毫克葡萄糖／毫升酶液,滤纸糖化力为8．2毫克葡萄糖／毫升酶液,棉花糖化力为13．4毫克葡萄糖／毫升酶液,分别比野生型菌株提高H．6倍、5．3倍和7倍。由EA3-867和N2-78的固体曲制取的纤维素酶粗制剂,其各项纤维紊酶话力测定结果,均较Onozuka R-10纤维索酶制剂为高。上述野生型菌株及变异菌株均具有果胶酶、半纤维紊酶、淀粉酶和少置蛋白酶的活力。变异菌株中果胶酶的活力较野生型菌株为高,淀粉酶和蛋白酶活力则较低。同时,变异菌株的形态也与原始菌株有明显差异。上述四株菌的孢子致死温度相同,CMC糖化、滤纸崩溃和滤纸糖化的最适pH相近,最适温度相同,分别为pH 4.4、60℃,pH4.8、60℃和pH4.8、60℃。     

酵母CFD1过表达对细胞寿命的影响

[目的]测定CFD1基因过表达对酿酒酵母复制寿命的影响。[方法]运用PCR介导的基因同源重组技术构建单基因过表达酵母菌株,利用光学显微镜检测酵母细胞的复制寿命,并检测其在氯化钠、过氧化氢异丙苯和维生素K3处理条件下的克隆形成能力。[结果]在氯化钠、过氧化氢异丙苯和维生素K3的培养条件下,CFD1基因过表达酵母菌株的克隆形成能力显著低于野生型酵母菌株。与野生型酵母菌株对比,CFD1基因过表达酵母菌株复制寿命变短,差异有统计学意义。[结论]CFD1基因过表达影响酿酒酵母的复制寿命,参与了酵母盐胁迫反应,并对强氧化剂的敏感性增强,这为全面研究CFD1的功能奠定基础。     

复合诱变在青霉高产菊粉酶菌株选育中的应用

以Penicillium sp．B01为出发菌株,经吖黄素或DES（硫酸二乙酯）分别与^60Co-γ射线对其孢子悬液进行复合诱变。经过初筛和复筛,在30μg／mL吖黄素诱变时间2h,剂量率为4．11Gy／min的^60Co-γ射线辐射使累计剂量为20．55Gy复合诱变的条件下,筛选出一株菊粉酶活比出发菌株高32％的突变菌株B01-A13-Co31。经同工酶电泳验证,变异株与出发菌株相比酶带有所变化。将此菌种连续传代6次进行产酶性能的稳定性测定,表明此菌株具有良好的遗传稳定性。     

兽疫链球菌原生质体激光诱变及高产菌株筛选

探索了透明质酸(Hyaluronic acid)产生菌一兽疫链球菌(Streptococcus zooepidemicus)原生质体制备与再生的最佳条件。研究了酶浓度、酶解时间、高渗液的选择、预处理及高渗预培养等因素的影响。确定了最佳条件为：经1．2％甘氨酸预处理及高渗预培养共同作用2h后,用50U／mL溶菌酶,在NaCl高渗体系中,于39℃作用60min。在此条件下,原生质体形成率可达94．6％,再生率可达18．5％。用不同功率的He-Ne激光照射不同时间诱变原生质体,当功率密度为40mW／cm^2,照射时间为300s时,其致死率可达99．88％。从存活变异株中筛选出一株高产透明质酸菌株,其产量(2．21g／L)达原始菌株(0．49g／L)的4．5倍。     

高产α-转移葡萄糖苷酶菌株的诱变选育研究

α-转移葡萄糖苷酶是生产低聚异麦芽糖的关键酶。该文成功筛选了2株产α-转移葡萄糖苷酶菌株。在此基础上,进行了菌株的诱变选育和遗传稳定性试验,确定2株产酶酶活较高的突变株,有望将来应用于低聚异麦芽糖的生产中。