产紫杉醇菌株原生质体诱变育种的研究

对紫杉醇产生菌NCEU-1的原生质体进行了紫外线和氯化锂复合诱变,筛选制霉菌素抗性突变株,共筛选出了4株正突变株。经发酵筛选试验,获得了一株遗传性状稳定、高产紫杉醇的原生质体诱变菌株——UL_04-5,其紫杉醇产量从出发菌株的314.07μg/L提高至418.24μg/L。     

耐高糖高产2,3-丁二醇产酸克雷伯氏杆菌的选育

以产酸克雷伯氏杆菌(Klebsiella oxytoca) ME-UD-3为出发菌株,经紫外线及硫酸二乙酯复合诱变后分别在葡萄糖浓度逐渐提高的液体培养基中进行富集培养,筛选获得了一株耐高糖的2,3-丁二醇高产突变菌株K. oxytoca ME-UD-3-4;该菌株的初始葡萄糖耐受浓度从出发菌株的120g/L提高到300g/L以上,在初始葡萄糖浓度为95 g/L的条件下发酵培养,与出发菌株相比发酵时间缩短了8h,2,3-丁二醇的产量由原来的38.5g/L提高到43.0g/L,生产强度从0.80 g/L·h提高到1.08 g/L·h,转化率达到了理论值的91%。     

磷脂酶D高产菌株的原生质体紫外诱变选育

为了获得磷脂酶D高产菌株,由链霉菌野生菌株LD0501出发研究原生质体的制备和再生条件,建立原生质体紫外诱变筛选方案。采用酶解法制备原生质体,用紫外线对原生质体诱变,TLC检测突变株产磷脂酶D活力。原生质体的适宜条件:种子培养基中甘氨酸质量浓度5 g/L,菌龄72 h,用3 mg/m L的溶菌酶在30℃下酶解75min。通过原生质体诱变筛选,得到1株高产菌株,磷脂酶D水解活力达4.29 U/m L,提高幅度为180.4%。该方法有效改善了链霉菌野生菌株原生质体的制备效果,紫外诱变筛选显著提高了磷脂酶D的活力,高产突变株具有较好的稳定性。     

紫外线和硫酸二乙酯复合诱变选育PHB高产菌株

【目的】获得高产聚β-羟基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyricacid,PHB)菌株。【方法】以假单胞菌属Pseudomonas koreensis PK3菌株为出发菌株,采用硫酸二乙酯和紫外线相结合的诱变方法进行多轮诱变。【结果】经过初筛和复筛得到一株高产PHB突变菌株,命名为Pseudomonas koreensis UVCN-18。连续传代9次后,发酵28 h条件下,PHB产量达到15.94 g/L,占细胞干重69.54%,较原出发菌株Pseudomonas koreensis PK3(4.42 g/L)提高了2.61倍,并且该菌株具有良好的遗传稳定性。【结论】采用硫酸二乙酯和紫外线相结合的诱变方法,成功获得了一株高产PHB突变菌株。     

绿色木霉原生质体诱变筛选纤维素酶高产菌株

以绿色木霉F264为出发菌株制备其原生质体,对其进行紫外线诱变处理,筛选出一株纤维素酶高产突变株绿色木霉F-UV264,其滤纸酶活由出发菌株的5.2IU/g干料提高到15.78IU/g干料,产酶能力提高了3倍。经过10代PDA斜面继代培养及发酵试验,表明该菌株是比原菌株更优秀的稳定高产株。     

黄霉素高产菌株的选育

目的:为了获得黄霉素高产菌株。方法:进行了一系列的诱变筛选。以加纳链霉菌(Streptomyces ghanaesis)SgWE-11为出发菌株,采用紫外线诱变,以其自身代谢物黄霉素作为筛选因子。结果:获得一株遗传稳定且黄霉素发酵效价比出发菌株高出170.25%的菌株。对该菌株采用亚硝酸诱变,并以链霉素作为筛选因子时得到一株效价值为875u/mL的高产菌株SgWE-25,比出发菌株SgWE-11提高了4.4倍。传代结果表明,在传代的同时结合自然分离,可以保持稳定的产抗特性。     

紫杉醇高产菌株的原生质体诱变选育及其遗传变异初探

以紫杉醇产生菌NCEU_1为出发菌株,分别采用紫外线和紫外线与氯化锂复合诱变方法对其原生质体进行诱变,获得了两株高产紫杉醇的突变株———UV4 0 - 1 9和UL50 - 6 ,其紫杉醇产量从出发菌株的314 0 7μg L分别提高至376 38μg L和392 6 3μg L ;同时,又采用RAPD和同工酶技术对出发菌株NCEU_1与两高产株UV4 0 - 1 9和UL50 - 6 间的遗传差异进行了研究。结果表明,出发菌株与诱变菌株之间以及两诱变菌株之间都存在明显差异,为进一步研究与紫杉醇合成相关基因及诱变株产量提高的分子机制奠定了基础     

海藻糖产生菌的诱变育种

目的：从土壤中筛选得到高产海藻糖的酵母菌,并且进行物理诱变进一步提高海藻糖的产量。方法：从土壤中分离纯化获得10株酵母菌株,经初步菌种鉴定属瓶形酵母属;并从中筛选得到1株高产海藻糖的酵母菌株Y5,然后对其进行了紫外线诱变。结果：选育出性能优良菌株Y59,其生产性能比出发菌株提高了2．26倍,发酵液中海藻样含量达到2908．5μg/ml。结论：紫外线诱变可以有效地提高海藻糖的产量。     

紫外线与亚硝酸钠复合诱变选育L-组氨酸产生菌

以1株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)S_6作为出发菌株,利用亚硝酸钠(NaNO_2)、紫外线(UV)进行诱变,通过实验证明亚硝酸钠诱变时间在180 s后致死率达到80%,紫外线在照射30 s后致死率达到80%。诱变后的突变菌株经6-巯基嘌呤结构类似物的抗性平板筛选,最终筛得3株菌,Y_1产L-组氨酸量达到331 mg/L,比出发菌株S_6高了5.08%,Z_2产L-组氨酸量达到325 mg/L,比出发菌株S_6高了1.9%,F_6产L-组氨酸量达到330 mg/L,比出发菌株S_6高了7.14%。结果显示,经紫外线与亚硝酸钠复合诱变后的菌株F_6产L-组氨酸的产量最高,比亚硝酸钠诱变后的菌株产L-组氨酸量提高2.06%,比紫外线诱变后的菌株产L-组氨酸量提高5.24%。     

产生鬼臼毒素菌株的诱变选育

目的:提高原始菌株鬼臼毒素的产量,以期组织工业化生产,从而扩大鬼臼类化合物的资源。方法:以交链孢霉Ty为研究对象,进行紫外线和He-Ne激光复合诱变,再对所获得高产菌株进行发酵条件的优化。结果:筛选到一株鬼臼毒素高产菌株Ty4-16-13,产量达4.213μg/L,比原始菌株提高96%。结论:诱变后的菌株经7次传代,产量较稳定,可用于工业化生产。     

乳酸产生菌的选育

从5种菌株中,通过初筛和复筛筛选出一种变色范围大,产乳酸量高的菌株D(产酸量为69.36g/L),以此菌株作为出发菌,进行紫外诱变育种。从诱变处理后的计数平板上,选取10株hc值大的菌株,通过复筛最终选出了一株平均产乳酸量高的菌株D_6,其产乳酸量平均为71.73 g/L,比出发菌株高出2.37g/L。     

核黄素工业菌株高通量筛选方法的建立和应用

枯草芽孢杆菌是主要的核黄素工业生产菌之一,高通量筛选技术是选育获得高产核黄素菌株的关键环节。为实现工业菌种选育与高通量筛选技术相结合,对流式细胞分选、液滴微流控分选和96孔板筛选在核黄素工业菌株筛选中的应用进行了研究,并对96孔板筛选方法进行了优化。在流式细胞分析中,来源于同一株工业菌的低产菌株P1与高产菌株R1的细胞荧光与核黄素产量不成正相关。在液滴微流控分析中,P1和R1的发酵液上清荧光与核黄素产量成正相关,然而液滴分选后活细胞的数量很少。在96孔板筛选实验中,振荡培养后P1和R1的发酵液荧光分别为22 264 a.u.、28 647 a.u.;静置培养后荧光分别为7 095 a.u.、10 189 a.u.,核黄素产量与荧光成正相关,且二者荧光差异显著。利用96孔板静置培养的方法对工业菌株S1的突变体库进行筛选,得到的优选菌株核黄素产量为2.53 g/L,相比S1提高了15%。这些结果表明96孔板静置培养-荧光检测筛选可以应用于核黄素工业生产菌产量的提高。     

Nisin高产菌株的高通量筛选

【目的】乳酸链球菌素(nisin)是一种天然生物活性抗菌肽,对包括食品腐败菌和致病菌在内的许多革兰氏阳性菌具有强烈的抑制作用,而用作食品的防腐剂。本研究通过建立高通量筛选方法,实现高效快速省力的高产菌株筛选,为工业上筛选高产菌株提供研究方案。【方法】通过对Lactococcus lactis ATCC11454菌株进行紫外诱变,获得2511株突变株。利用Biomek FXP自动工作站建立96微孔板的高通量筛选方法,突变株经高通量挑选、菌种培养及菌液稀释后,加入到生长至对数中期的藤黄微球菌中,采用改进后的比浊法快速检测nisin生物活性。用此方法对突变株进行初筛、复筛后可得到nisin高产菌株,并通过摇瓶发酵评估高通量筛选方法。【结果】确定比浊法检测的条件为:nisin活性稀释在10–25 IU/m L范围内,与藤黄微球菌反应2 h后检测藤黄微球菌的菌体量(OD600)。2511株突变株经过2轮高通量筛选,最终获得约50株产量提升的菌株,对其中8株进行摇瓶精确测量,显示产量均有提高,并且其中一株产量提升了30%,成功建立了高通量筛选nisin高产菌株的方法。【结论】利用比浊检测法,在其基础上成功建立高通量筛选高产nisin菌的方法,经过初筛复筛,整个周期由1人耗时5 d即可完成2511株突变株的筛选工作。相较于传统的选育方法,高通量筛选具有快速、稳定、高效的特点,提高了筛选效率,缩短了选育周期,是工业上筛选高产nisin菌的有效手段。     

高产PUFAs深黄被孢霉菌株的筛选

以深黄被孢霉(Mortierella isabellina As3.3410)为出发菌株,经微波诱变和紫外诱变,乙酰水杨酸与低温(15℃)相结合的筛选方法,获得1株高产多不饱和脂肪酸菌株A35-4,其生物量为17.9 g/L,油脂含量为67.8%,油脂产量为12.12 g/L,PUFAs含量为20.3%,PUFAs产量为2.46 g/L,上述指标比原始菌株A0分别增加32.6%、49.8%、98.69%、14.0%和125.7%。连续斜面传代培养证实该菌株具有较好的遗传稳定性。本研究为直接利用该菌株生产PUFAs以及克隆高效PUFAs相关基因,创造高含PUFAs转基因植物材料奠定基础。     

高产洛蒙真菌素洛蒙德链霉菌高通量筛选方法的建立与复合育种

[背景]洛蒙德链霉菌S015能生物合成具有广谱抗菌活性的吩嗪类化合物洛蒙真菌素。[目的]因S015菌株的洛蒙真菌素产量较低,将S015菌株经复合诱变育种和基因工程改造,提高洛蒙真菌素产量。[方法]建立洛蒙真菌素产生菌的高通量筛选方法,对出发菌株S0 15进行常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术和紫外复合诱变,筛选得到高产菌株;并在高产菌株上敲除洛蒙真菌素的前体分支酸竟争途径中的关键基因trpE1、trpE2,再过表达全局调控基因afsR。[结果]利用洛蒙真菌素在紫外波长375 nm处的特征吸收峰,以及洛蒙真菌素浓度和375 nm处吸光度值的正相关关系,建立了基于24孔深孔板发酵和酶标仪快速检测的高通量筛选方法。经过6轮ARTP和紫外复合诱变及高通量筛选,从4 320株突变株中筛选得到遗传稳定的高产菌株M6,其洛蒙真菌素的产量为61.33 mg/L,是S015菌株的7.35倍;M6菌株的分支途径基因trpE1、trpE2双敲株的洛蒙真菌素产量为81.89 mg/L,是S015菌株的9.82倍;在该基因工程菌株中过表达全局调控基因afsR,产量为109.53 mg/L,是S015菌株的13.13倍。[结论]建立的高通量筛选方法可以有效筛选高产洛蒙真菌素的突变株,并且操作简单快速。通过ARTP和紫外复合诱变,结合高产株M6的基因工程改造,能进一步提升洛蒙真菌素的产量。     

元阳豆豉中高产蛋白酶乳酸菌的筛选及其产酶条件的研究

从云南省元阳地区采集豆豉样品,并从中分离得到62株乳酸菌菌株。通过脱脂乳平板试验,从中初步筛得到21株具有高蛋白酶活力的菌株,采用茚三酮法测定其蛋白酶活力,复筛出高产蛋白酶菌株YY-1-6L,并对其产酶条件进行研究。结果表明,YY-1-6L在以葡萄糖为碳源、多聚蛋白胨为氮源、起始pH 5.0的明胶诱导培养基中,接种量为3%,35℃发酵培养36 h,其蛋白酶活力高达32.50 U/mL,且K2HPO4、MgSO4能促进蛋白酶产生。     

1株高产多糖红曲霉菌株的分离鉴定及生物学特性研究

从市售红曲米和红腐乳中分离纯化得到56株红曲霉菌株,通过摇瓶发酵试验筛选出1株胞外多糖产量为4.73 g/L的红曲霉菌株M-6;依据形态特征、生理生化特征和ITS序列将菌株M-6鉴定为红色红曲霉（Monascus rubber）。并对其部分生物学特性进行了研究。     

黑曲霉菌株柠檬酸合成酶基因的敲除及功能分析

【背景】柠檬酸合成酶是碳代谢途径的中心酶,其在三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)、氨基酸合成和乙醛酸循环中发挥着重要作用,是柠檬酸合成的关键酶。本论文所选用的是一株高产柠檬酸的黑曲霉菌株CGMCC10142。【目的】克隆柠檬酸合成酶关键基因,构建柠檬酸合成酶的敲除菌株并鉴定其在黑曲霉菌株高产柠檬酸过程中的功能及影响。【方法】采用根癌农杆菌转化方法并利用同源重组原理,采用抗性筛选和致死型反向筛选的双重筛选方法获得正确敲除株。对转化子在不同碳源下的生长情况进行观察并对柠檬酸发酵过程中菌丝球变化和产酸量进行分析,最后通过荧光定量PCR分析柠檬酸合成酶基因对黑曲霉积累柠檬酸的影响,及其对主要代谢途径中重要酶相关基因和其他的表达量的影响。【结果】以柠檬酸高产菌株黑曲霉CGMCC10142为出发菌,构建一株遗传稳定的柠檬酸合成酶敲除的菌株T1-2。结果发现该菌株在以葡萄糖为碳源的培养基上生长缓慢并且产生孢子量减少。通过摇瓶发酵产酸实验,结果表明敲除菌在84 h产酸量为64.3 g/L,相对于出发菌的98.7g/L降低了34.85%。通过荧光定量PCR发现柠檬酸合成酶的表达量是下降的,同时重要酶的表达量都下降。【结论】该菌株的柠檬酸合成酶基因对柠檬酸积累具有重要作用,但存在其他同工酶基因,该基因敲除仅使产酸合成降低34.85%,同时发现该柠檬酸合成酶的顺畅表达有助于主代谢途径中各关键酶的高效表达,本研究可为研究黑曲霉高产柠檬酸机理奠定基础。     

常温常压等离子体诱变选育高产L-异亮氨酸大肠杆菌

旨在选育L-异亮氨酸高产大肠杆菌.以大肠杆菌K12(Met-)为出发菌株,经常温常压等离子体(ARTP)诱变,通过微生物高通量液滴培养系统(MMC)筛选,以α-氨基丁酸(α-AB)抗性为筛选标记,得到一株高产L-异亮氨酸的突变菌株大肠杆菌NXU12,并对其遗传稳定性进行了研究.结果表明,出发菌株大肠杆菌K12(Met-...     

L-乳酸发酵的代谢调控育种及发酵影响因素的研究

以嗜热乳杆菌(Lactobacillus Thermophilus ATCC8317)为出发菌,采用乙酸-乙酸钠平板为初筛方法,通过复合诱变乳酸产量提高到原来的3.1倍。培养基碳源为玉米粉糖化液,混合氮源为麦芽粉30g/L、蛋白胨5g/L。根据不同温度下细胞比生长速率及产物比生成速率的变化,确定了分阶段控制温度的策略:即在发酵前16h控制温度48℃、后44h控制温度54℃。L-乳酸产量达到135g/L,乳酸的对糖转化率为95%,平均产酸速率为2.25g/(L.h)。