离子注入选育高产L-乳酸的米根霉突变株及其发酵特性研究

通过氮离子注入获得米根霉突变株RQ4012,其利用木糖的能力比出发菌株提高了1.6倍;通过多次传代,证明其具有良好的遗传稳定性。试验测定菌株RQ4012发酵木糖生产L-乳酸的最佳发酵条件:木糖10%,生理盐水浸泡孢子9 h,(NH4)2SO43 g/L,接种量4%,CaCO3添加量6%,装液量20%,温度37℃,转速200 r/min,在此条件下,乳酸产量达到79.51 g/L。对混合糖的发酵进行了探索,结果表明该菌能高效利用混合糖生产L-乳酸,在利用植物纤维素水解液生产L-乳酸上有良好的应用前景。     

戊糖乳杆菌发酵产乳酸及高产菌株诱变选育

戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus)是能利用木质纤维素水解液发酵产乳酸的潜力菌株,发酵条件优化与高产菌株的选育是提高乳酸产量的重要手段。通过单因素试验、Plackett-Burman设计与响应面试验,对戊糖乳杆菌ATCC 8041产乳酸的发酵培养基及发酵条件进行了优化。结果表明,该菌株发酵培养基的最佳组合为葡萄糖93.11 g/L、酵母浸粉5.19 g/L、碳酸钙29.43 g/L、蛋白胨10.00 g/L、Na2HPO4·12H2O 5.00 g/L、Mg SO4 0.20 g/L、Mn SO4 50 mg/L;最佳发酵条件为37℃、p H6.5、接种量6%、装液量80%。在此优化条件下,该菌株发酵产乳酸为54.12 g/L。进一步以戊糖乳杆菌ATCC 8041为出发菌株,通过原生质体进行紫外诱变,经多重筛选,最终获得一株遗传稳定性好的高产乳酸突变株,命名为戊糖乳杆菌Lactic UVC-02,由中国典型培养物保藏中心保存,注册号为CCTCC M 2013209。该突变株Lactic UVC-02经葡萄糖发酵,乳酸产量达64.17 g/L,比出发菌株ATCC 8041(54.12g/L)提高18.6%。     

米根霉乙醇脱氢酶(ADH)突变菌株的诱变选育

米根霉发酵生产L-乳酸过程中,由于丙酮酸在丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶(ADH)催化下生成乙醇,使得丙酮酸向乳酸转化的流量减少。采用亚硝基胍(NTG)诱变米根霉AS3．3462孢子液,诱变剂量为0．15 mg/ mL时,致死率为70%～80%。在含丙烯醇的YPD筛选培养基上筛选获得两株ADH活力降低的突变株mut-1和mut-2,检测突变株mut-1和mut-2的最大ADH活力分别为35．67和43．09U/mL,是原始菌株的41．63%和50．29%。发酵72h后,原始菌株的乙醇与乳酸浓度分别为28．9g/L和40．31g/L,而mut-1和mut-2突变株的乙醇产量分别为4．87g/L和6．56g/L,乳酸产量为54．45g/L和44．07g/L。在相同的发酵条件下,米根霉ADH突变株mut-1和mut-2对还原糖的利用速率高于出发菌株,其生物量积累亦高于出发菌株。     

低能离子注入L-乳酸生产菌种选育与发酵条件初步优化

通过20keV氮离子注入L-乳酸生产菌(Bacillus coagulans)筛选到一株产量比出发菌株提高10％的高产菌株RS12-6C,经多次传代实验表明该菌遗传稳定性较好。并对其发酵条件如接种量、装液量、摇床转速、温度等进行初步优化,在含糖150g/L的摇瓶中发酵,其L-乳酸产量达到117g/L。     

绿僵菌无纺布菌条的制作(I)液体种子培养条件

研究了金龟子绿僵菌菌株M a83液体培养最佳营养及环境条件,为无纺布培养提供良好的液体种子。以生物量为指标,通过液体摇瓶试验确定了绿僵菌M a83菌株液体种子培养参数,对不同的氮源、碳源及其浓度和初始pH进行单因素分析。结果表明,绿僵菌M a83菌株液体种子培养最佳营养条件为4%黄豆粉,2%白砂糖,0.5%MgSO4.7H2O,0.05g/LKC l,0.1g/L FeSO4.7H2O,1.0g/L KH2PO4,pH6.3~6.5。70L发酵罐培养,干生物量第三天可达35g/L,显著优于筛选前培养基(SDA,28g/L,a=0.05)。     

Breeding of ε-poly-L-lysine producing strain using succinic acid as sole carbon source

本文旨在通过诱变和耐受性筛选的手段提高放线菌ε-PL的产量.以稠李链霉菌Streptomyces padanus LS-L5为出发菌,经紫外诱变,在以琥珀酸为唯一碳源的培养基上筛选快速生长的菌株,测定突变株的ε-PL发酵水平和遗传稳定性.经初筛和复筛,获得突变株H3,其摇瓶发酵ε-PL产量为0.68 g/L,较出发菌提高了41％,传代4次产量基本稳定.H3在5L发酵罐中分批发酵,ε-PL产量达到2.0 g/L,较出发菌提高了一倍.在固定二氧化碳的能力方面,突变株H3的PEP羧化酶酶活较出发菌株LSL5的PEP羧化酶酶活提高了1.67倍.     

ldhL-ldb0094基因敲除对保加利亚乳杆菌产L-乳酸的影响

以保加利亚乳杆菌Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus CICC21101为出发菌株,利用PCR扩增L-乳酸脱氢酶(ldhL)基因上下游序列ldhL1、ldhL2,获得ldhL基因缺失且包含上下游序列的片段,连接到乳酸菌专用温敏性基因敲除质粒pGhost4,将构建好的敲除载体电转入保加利亚乳杆菌CICC21101,低温筛选。结果表明,成功获得敲除ldhL基因的敲除突变株,敲除后的工程菌D-乳酸产量由30. 5g/L降为4. 8g/L,L-乳酸的产量由25. 4g/L增至58. 3g/L,光学纯度由54. 56%增至90%。同时发现ldhL-ldb0094基因的敲除致使ldhL-ldb1020表达的上调,D-乳酸脱氢酶(ldbD)基因表达量没有变化,ldhL基因敲除株的成功构建将为进一步研究该基因在保加利亚乳杆菌中的功能及后续高光学活性D-乳酸工程菌构建奠定基础。     

球衣菌合成聚羟基烷酸（PHA）的发醇研究

研究了球衣菌（Sphaerotilus sp.)W99136合成聚羟基烷酸（PHA）的培养基配方及发酵条件,结果表明,W99136适宜发醇培养基配方为：葡萄糖10.25g/L,蛋白胨2.63g/L,MgSO4.7H2O0.17g/L,CaCl0.05g/L,NaH2PO4.2H2O0.02G/l,K2HPO40.04g/L,KH2PO40.03g/L ,最佳接种量为0.138g(干）100mL,培养基适宜初始pH为7.0-7.5,发酵36h可获得较大的细胞干重与PHA产量,经H-NMR与GC分析,其PHA为羟基丁酸与羟基戊酸共聚体P(HB-co-HV) ,其中羟基戊酸（HV）含量达39．3％。     

高产腺苷蛋氨酸菌株的诱变选育及培养方式研究

以清酒酵母SAM-04-01为出发菌株,通过紫外线-氯化锂复合诱变的方法,来筛选高产腺苷蛋氨酸菌株。筛菌最终得到一支正突变菌株,其摇瓶产量达到1.0 g/L,比原始菌产量提高了17%。经传代培养考察,该突变菌具有良好的遗传稳定性。同时还考察了两种不同培养方式对腺苷蛋氨酸积累的影响,结果发现一次性补加L-蛋氨酸和葡萄糖溶液对菌体生长有一定的抑制作用,而在菌体达到最大浓度时开始流加前体L-蛋氨酸和葡萄糖溶液则是一种比较好的培养方式,其产量达到了5.34 g/L。     

无机磷分解菌BL-11的鉴定及其解磷能力研究

研究了解磷菌株BL-11的菌体形态、生理生化特性,结合该菌的16SrDNA序列分析结果,将菌株BL-11鉴定为侧孢短芽孢杆菌。菌株BL-11在以Ca3(PO4)2为唯一磷源的培养液中的可溶性磷得率为10.91%;在以砂子为唯一磷源的培养液中,可溶性磷得率为1.56%。分解Ca3(PO4)2的最佳条件为30℃,180r/min,pH7-8;最佳培养基配方为蔗糖20g/L,(NH4)2HCO30.3g/L,MgSO4.7H2O0.5g/L,NaCl0.3g/L,KCl0.5g/L,FeSO40.03g/L,MnSO4.H2O0.03g/L。     

原生质体激光诱变选育少根根霉脂肪酶高产菌株

对少根根霉BUCT-11原生质体制备、再生条件及激光诱变育种进行了研究.结果显示,少根根霉BUCT-11原生质体形成及再生最佳条件为:菌龄24 h,混合酶由27 mg/mL的蜗牛酶和53 mg/mL的纤维素酶组成,酶解时间1.5 h,酶解温度30 ℃,渗透压稳定剂为0.6 mol/L NH4Cl、0.02 mol/L ...     

利用RAPD对稻蝗属昆虫亲缘关系的研究

通过20个随机引物的PCR扩增,得到了日本主要稻蝗的随机扩增多态性DNA（RAPD）图谱,根据扩增结果,计算了种间相似系数和遗传距离,建立了UPGMA系统树。结果表明,分布没有重叠、种间容易交配、能产生杂种的中华稻蝗台湾亚种与小翅稻蝗的亲缘关系最近;分布重叠的日本稻蝗与中华稻蝗台湾亚种、日本稻蝗和小翅稻蝗的亲缘关系较近。小稻蝗与其它3种稻蝗的亲缘关系较远。     

UV+MW复合诱变结合抗性突变筛选替考拉宁高产菌株

采用微波照射(MW)、紫外照射(UV)和MW+UV处理技术,对替考拉宁产生菌AT-92的孢子进行诱变,诱变处理的孢子悬液涂布在含替考拉宁致死浓度的培养基平板上培养,获得替考拉宁抗性突变株,通过摇瓶发酵对替考拉宁抗性基因突变株进行筛选,获得一株遗传性状稳定的替考拉宁高产菌AT 92-52-37菌株,其产替考拉宁能力比出发菌株的提高5倍。     

定向进化-易错PCR方法提高华根霉Rhizopus chinensis CCTCC M201021脂肪酶的活力

运用定向进化-易错PCR的方法,提高了华根霉Rhizopus chinensis CCTCC M201021脂肪酶的活力。经过两轮易错PCR和pNPP顶层琼脂法筛选,从第一轮和第二轮突变库中分别筛选获得最佳突变株1-11和2-28,脂肪酶酶活与野生菌株相比分别提高2倍和4倍。基因比对结果表明,突变脂肪酶2-28有4个氨基酸发生了突变:A129S、K161R、A230T、K322R。蛋白质分子空间结构模拟显示,突变A129S、K161R、A230T位于脂肪酶分子表面。突变A230T增强了α-螺旋盖结构的稳定性。突变K322R处在loop上,靠近脂肪酶底物结合区域,与邻近的Asp(带负电)形成盐桥。静电引力将该loop向底物进入酶活性中心的通道口反方向牵引,使底物分子更易进入酶活性中心。酶学性质研究表明,突变株2-28脂肪酶的Km值比出发菌株下降了10%,Kcat值提高为原来的2.75倍。     

日本稻蝗、中华稻蝗和赤胫伪稻蝗地理种群的RAPD遗传分化研究

运用10个RAPD引物对日本稻蝗(Oxya japonica)、中华稻蝗(Oxya chinensis)和赤胫伪稻蝗(Pseudoxya diminuta)的种群遗传分化进行分析。10个随机引物共产生135条带,扩增谱带具有明显的属、种间多态性。Shannon信息指数表明中华稻蝗遗传多样性水平较高(2．693),日本稻蝗次之(2.319),赤胫伪稻蝗最低(1．042)。中华稻蝗和日本稻蝗的不同地理居群出现遗传分化,由Shannon信息指数估算的种群间遗传分化系数分别为20．7％,42．4％。用UPGMA和NJ法对Nei’s遗传距离作聚类分析,构建分子系统树。系统树显示：同一种群的不同个体优先相聚,而后,同一种的不同种群依次相聚;日本稻蝗广西南宁种群和广东广州种群首先聚为一支,陕西西安种群和浙江杭州种群聚为另一支,两支相聚后与中华稻蝗聚在一起,最后与赤胫伪稻蝗相聚。聚类结果表明：不同地域日本稻蝗亲缘关系的远近与地理距离呈现一定的相关趋势,日本稻蝗与中华稻蝗亲缘关系较近,Nei’S遗传距离平均为0．142,而赤胫伪稻蝗与它们关系较远,Nei’s遗传距离平均为0．451。聚类图所显示的物种间亲缘关系的远近程度与形态分类学和细胞分类学结果相一致。     

等离子体诱变灵芝选育高产纳米硒菌株

本研究应用介质阻挡放电（DBD）等离子体对一种富硒灵芝的原生质体进行诱变,并筛选出高产纳米硒菌株。通过实验,得到优化的等离子体放电条件,如：电压15.6kV、电流1.8mA、放电频率1.8kHz、处理2.5min等,在此条件进行诱变处理,通过随机扩增多态性DNA标记（RAPD）法鉴定,筛选出6株突变菌株。对突变菌株进行传代培养,富硒培养测定菌丝体中硒含量发现突变菌株（H10）与出发菌株相比,菌丝体中纳米硒含量提高了大约30%,从而得到富硒的优良突变菌株。本研究为灵芝提供了一种方便可行的诱变方法,并为灵芝纳米硒相关产品的开发和应用提供了优良菌株。     

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)。     

N+注入诱变选育菜粕硫苷降解菌的研究

为选育能够高效降解菜粕硫苷( Glucosinolates,Gls)的菌株,利用能降解硫苷的益生菌黑曲霉CICC-2238进行N+注入诱变.经过两次N+注入诱变,在诱变能量为20 keV,剂量为60 ×2.5×1013ions/cm2时,筛选到一株高效降解Gls的菌株H-109.与出发菌相比较,其Gls的降解率由28....