酿酒酵母单倍体菌株分离筛选及其产腺苷甲硫氨酸的初步研究

获得产腺苷甲硫氨酸的二倍体酿酒酵母CGMCC 2842遗传育种单倍体亲本。采用不同产孢培养基考察了酿酒酵母的产孢率,并对酿酒酵母CGMCC 2842进行了生孢培养分离子囊孢子得到单倍体菌株,确定单倍体配型,测定不同单倍体菌株腺苷甲硫氨酸含量。从分离的七株单倍体菌株(6株a型和1株α型)中筛选出一株产腺苷甲硫氨酸较高的a配型的单倍体菌株,经250 m L摇瓶发酵48 h后产腺苷甲硫氨酸1.10 g/L。筛选得到了一株产腺苷甲硫氨酸较高a型的单倍体菌株,为菌株的进一步遗传育种改良和腺苷甲硫氨酸微生物发酵法规模化生产奠定了基础。     

酵母氨基酸发酵研究

从32株酵母菌中筛选到丙氨酸产生株产朊假丝酵母(Candida utilisY18),丙氨酸产量为1 mg/ml,发酵最适时间为72小时,最适pH值为6—7。用NTG和DES对菌株Y18进行诱变获得了一些芳香簇氨基酸变异株(FPA~r、T_(rp)~-、phe~-)和赖氨酸类似物抗性变异株(AEC~r)以及其他一些变异菌株。通过对这些变异菌株的氨基酸发酵研究,从芳香簇氨基酸、极性氨基酸和中性氨基酸三个方面,分析和探讨了酵母菌作为氨基酸生产菌的潜力及可行性。     

丙酮酸激酶缺陷型黄色短杆菌突变株生成赖氨酸的机制研究

<正> 黄色短杆菌(Brevibacterinm flavum)突变株№.1—231为 S-(2-氨基乙基)-L-半胱氨酸(AEC)抗性、甲硫氨酸敏感性、低活力高丝氨酸脱氢酶(HD)和丙酮酸激酶(PK)缺失的赖氨酸产生菌,由此菌株得到了对甲硫氨酸不敏感的回复突变株,它们有正常的 HD,并有与№.1—231相同的 AEC 抗性和 PK 缺失,但是它们并不比其出发菌株№.15—8产生更多的赖氯酸,而№.1—231从№.15—8得到。赖氨酸高产突变株№.22是从菌株№.1—231通过筛选对β—氟代丙酮酸(FP)的敏感株而得到,它 HD 缺失,此通过从№.1—231两次突变筛选高丝氨酸缺陷型的 HD 缺失突变株产生更多的赖氨酸。菌株№.22在试验的条件下,并不对FP 敏感。在测定的各种赖氨酸生物合成酶中,№.22比其亲株和后者 HD 缺失突变株具有较高活力的天冬氨酸-β-半醛脱氢酶。菌株№.22在含有大豆水解液、甲硫氨酸和100克/升葡萄糖的培养基中培养72小时,可产50克/升赖氯酸盐酸盐。     

L-异亮氨酸产生菌黄色短杆菌的选育

以黄色短杆菌BF420为出发菌株,经过紫外线和亚硝基胍(NTG)复合诱变处理后,获得一株甲硫氨酸缺陷(Met-)及抗α-氨基丁酸(α-AB)的L-异亮氨酸产生菌BM2610,该菌株在未进行优化的发酵条件下能够积累L-异亮氨酸的量为7.12g.L-1,比出发菌株BF420提高了122.5%。     

代谢工程改造大肠杆菌一碳模块高效合成L-甲硫氨酸

L-甲硫氨酸又名L-蛋氨酸,是人体必需8种氨基酸之一,在饲料、医药、食品领域具有重要应用。以实验室前期构建的M2(Escherichia coli W3110?IJAHFEBC/PAM)为出发菌株,以模块化代谢工程策略构建了一株L-甲硫氨酸高产菌株。首先通过过表达亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MetF)和筛选不同来源的丝氨酸羟甲基转移酶(hydroxymethyltransferase,GlyA),增强了一碳模块甲基供体的生成,优化了一碳模块。随后针对一碳模块的前体供应,过表达了胱醚裂解酶(cysteamine lyase,MalY)和半胱氨酸内运基因(fliY),有效地提高了L-高半胱氨酸和L-半胱氨酸的供应。最终摇瓶发酵L-甲硫氨酸的产量由2.8 g/L提高至4.05 g/L,5 L发酵罐中达到18.26 g/L。研究结果表明,一碳模块对L-甲硫氨酸的生物合成具有十分重要的影响,在细胞内通过优化一碳模块,可以实现L-甲硫氨酸的高效生物合成。本研究为进一步提高微生物发酵生产L-甲硫氨酸的水平奠定了基础。     

阿维菌素B1a组分高产菌株的诱变育种

目的了解阿维菌素产生菌S.avermitilis的生长特性,提高产生菌B1a组份的产量。方法采用紫外线(UV)、诱变剂氯化锂(LiCl),亚硝基胍(NTG)并结合甲硫氨酸(Met)诱导等手段对出发菌株S.avermitilisH0065进行诱变处理,初筛、复筛。结果筛选获得总效价达到4524.3μg/ml的高产阿维菌突变株N-3-133,其中B组分含量显著提高且高达85.3%,B1a也显著提高达到2533.6μg/ml。结论采用紫外线及亚硝基胍诱变方法,结合甲硫氨酸诱导筛选,与出发菌株相比可以获得阿维菌素总效价及B1a组分显著提高的菌株。     

丝孢酵母高甲硫氨酸突变株的选育及营养调控

以丝孢酵母(Trichosporon Behr)ST851为原始菌株,经紫外线诱变,在含乙硫氨酸的双层平板上筛选到多株抗乙硫氨酸突变株。其中ST851-10株抗乙硫氨酸浓度达到350μg/ml,其菌体蛋白质含量由40.5％提高到44.3％,菌体甲硫氨酸含量由20.45mg/g-DCW增加到29.32mg/g-DCW。在以苹果渣为碳源、尿素为氮源、硫酸镁作硫源的最适培养条件下,固态发酵24h后,蛋白质和甲硫氨酸含量较原始菌株分别提高了15.8％和44.9％。培养基中C/N值低有利于甲硫氨酸的合成,C/N值高则适合于菌体生长。在苹果渣固态发酵过程中,适当补加氮源既有利于菌体生长和甲硫氨酸的合成,又可起到调节培养基pH值的作用。     

粘杆菌素高产菌株的选育

用亚硝基胍对多粘类芽胞杆菌 (Paenibacilluspolymyxa)AS1.541进行诱变 ,采用其自身次生代谢产物粘杆菌素进行筛选时正突变率为 32.3% ,获得一株粘杆菌素发酵单位比出发菌株提高 106%的菌株。对发酵单位最高的一株菌再次诱变 ,用甲硫氨酸结构类似物乙硫氨酸筛选时正突变率为 46.9%并得到一株产量提高 57%的菌株。     

尖孢镰刀菌古巴专化型胱硫醚γ-合成酶的功能分析

甲硫氨酸在真菌、细菌和植物的生物学过程中起着重要作用。禾谷镰刀菌Fusarium graminearum的FgMETB基因编码一个胱硫醚γ-合成酶,是甲硫氨酸合成所必需的。本研究利用同源重组的方法,在尖孢镰刀菌古巴专化型4号生理小种Fusariumoxysporumf.sp.cubenserace4(Foc4)获得了FgMETB同源基因FoMETB的敲除突变体菌株;与野生型菌株相比,突变体菌株ΔFoMETB在以SO42-为唯一硫源的基本培养基(minimal medium)上不能生长。1 mmol/L甲硫氨酸的添加恢复了突变体菌株ΔFoMETB的生长,但半胱氨酸的添加不能恢复该缺失突变体的生长,说明FoMETB的敲除阻遏了Foc4半胱氨酸转化甲硫氨酸的通路。此外,ΔFoMETB的气生菌丝和菌丝干重明显减少、分枝增多、产孢量显著降低、疏水性缺失和对巴西蕉组培苗的致病性显著减弱。由此表明,FoMETB参与调控尖孢镰刀菌古巴专化型的生理特性和致病性,甲硫氨酸合成途径的关键合酶FoMETB有望成为新的抗真菌药物靶标。     

瘤胃甲硫氨酸降解菌的分离及其16 S rDNA全序列分析

为分析研究山羊瘤胃液中甲硫氨酸降解菌群的物种资源,对经分离纯化获得的一株甲硫氨酸降解菌MB6-1,采用PCR方法扩增其16 S rDNA基因,并测定其基因的核苷酸全序列。基于16 S rDNA序列的同源性比较和系统发育学分析(ribosomal database projectⅡ;简称RDPⅡ数据库),发现MB6-1可能是普罗威登斯菌属(Providencia)中的一个新种。菌株MB6-1的16 S rDNA序列已经被GenBank数据库收录,其序列号为DQ436917。     

天然氨基酸诱导野油菜黄单胞菌降解DSF-家族群体感应信号活性分析

【背景】野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pv. campestris,Xcc)是十字花科植物黑腐病的致病菌。Xcc中DSF (Diffusible signal factor)信号依赖的群体感应系统和RpfB介导的群体感应退出机制均与其致病性密切相关。【目的】分别检测18种氨基酸对DSF-家族群体感应信号分子合成的影响,为研发新型生物防治方法提供思路。【方法】添加不同浓度的氨基酸到ΔrpfC菌株XYS培养体系中,接种后不同时间点取样提取DSF信号分子,利用高效液相色谱法(High performance liquid chromatography,HPLC)分析DSF和BDSF浓度。【结果】18种氨基酸中,甲硫氨酸、色氨酸和胱氨酸能有效降低ΔrpfC菌株培养体系中DSF和BDSF水平,抑制效果与氨基酸浓度密切相关;3种氨基酸对DSF信号分子的抑制作用存在叠加效应;甲硫氨酸、色氨酸或胱氨酸不影响ΔrpfCΔrpfB双突变体菌株中DSF和BDSF水平。【结论】首次发现了甲硫氨酸、色氨酸和胱氨酸通过RpfB诱导Xcc退出群体感应状态。     

攀枝花地区烤烟可培养内生固氮菌的多样性

【目的】认识烤烟(Flue-cured tobaccos)内生固氮菌多样性,挖掘内生固氮菌资源,丰富内生固氮菌基因库。【方法】运用纯培养法、重复因子扩增(BOX-PCR)分析技术、16S r RNA基因测序和系统发育分析对内生固氮菌多样性和系统发育进行研究,并测定分离菌株的固氮酶活性、溶磷溶钾特性、吲哚乙酸(IAA)含量等指标。【结果】通过Ashby培养基共分离得到62株固氮菌。基于BOX-PCR图谱选取16株代表菌株进行16S r RNA基因序列测定。16S r RNA基因序列系统发育分析显示,62株菌株分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、泛菌属(Pantoea)、短小杆菌属(Curtobacterium)等3个属,其中芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。62株菌株中有20株菌株(占总分离菌株的32.3%)具有固氮酶活性,8株菌株(占总分离菌株的12.9%)能产IAA,有4株(占总分离菌株的6.5%)表现溶磷活性,有3株(占总分离菌株的4.8%)表现溶钾活性。【结论】攀枝花烤烟有较为丰富的内生固氮菌,具有潜在应用价值。     

高产降胆固醇活性物质的红曲霉菌种选育研究

红曲霉出发菌株经紫外线 (UV)、硫酸二乙酯 (DES)、氯化锂 (LiCl)等诱变剂反复诱变处理 ,获得供试红曲霉菌株 10株。用薄层层析法初筛得到可能产MonacolinK的菌株 4株 ,再经高效液相色谱法对初筛菌株进一步进行检测 ,证实其中 3株具有较强的产MonacolinK能力 ,特别是诱变株M7的含量与出发菌株相比提高了 4 1倍     

GenoType MTBDRplus在内蒙古地区耐多药结核菌检测中的应用评价

从2001年WHO/IUATLD全球抗结核药物耐药监测之内蒙古耐药监测结核菌1 114株中,选取经比例法药敏结果得到的耐多药(MDR)结核菌188株,利用Geno Type MTBDRplus方法检测该批菌株的RIF、INH耐药情况及其耐药基因突变形式。最终得到MDR菌株103(54.79%)株,单耐RIF菌株52(27.66%)株,单耐INH菌株10(5.32%)株,全敏感菌株20株,TUB条带缺失1株,kat G质控带缺失2株。RIF耐药菌株检测的是rpo B基因区,该基因突变菌株有155株;rpo B S531L突变菌株为49.68%(77/155)。INH耐药菌株检测的是kat G基因区和inh A基因启动子区,共113株,其中kat G基因突变菌株占79.65%(90/113),主要是S3-15T1突变;inh A基因突变菌株占22.12%(25/113)。因此,Geno Type MTBDRplus可用于内蒙古地区MDR结核菌的快速检测。其中rpo BS531L突变形式在RIF耐药菌株中最常见;在INH耐药菌株中,kat G基因突变较inh A基因突变常见,S315T1突变是INH耐药菌中常见的突变形式。     

临床分离金黄色葡萄球菌药物敏感性及其生物膜形成能力的研究CSCD

目的 初步探讨临床分离金黄色葡萄球菌药物敏感性与其生物膜形成的关系。方法 收集2020年1月至2022年1月大同市第二人民医院检验科临床送检的痰液、尿液、血液和伤口分泌物等样本。采用VITEK-2全自动微生物菌株鉴定系统分离出非重复致病性金黄色葡萄球菌60株;采用刚果红试验定性鉴定产膜菌株和非产膜菌株;采用VITEK-2全自动微生物药敏试验系统进行药敏分析;采用96微孔板试验半定量鉴定菌株产膜能力。结果 通过VITEK-2全自动微生物菌株鉴定系统检出耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)32例(53.3%),甲氧西林敏感型金黄色葡萄球菌(MSSA)28例(46.7%)。生物膜阳性菌30株(50.0%),生物膜阴性菌30株(50.0%)。其中,MRSA菌株产膜率53.1%,MSSA菌株产膜率46.4%,二者差异无统计学意义(P>0.05)。96微孔板试验筛选出强产膜菌株7株(23.3%),弱产膜菌株23株(76.7%)。强产膜菌株中,MRSA菌株6株,占85.7%,耐药5种以上占71.4%;弱产膜菌株中,MRSA菌株11株,占47.8%,耐药5种以上占26.1%;30株生物膜阴性菌,耐药5种以上占26.7%。结论 本研究临床分离的金黄色葡萄球菌中,MRSA菌株产膜能力强于MSSA菌株,产膜菌株耐药种类高于非产膜菌株。     

不同产地美花石斛内生细菌分离及促生潜力比较

对采自广西、云南和广东的美花石斛(Dendrobium loddigesii Rolfe)野生植株根、茎和叶内的内生细菌进行分离并测定其促生特性,采用扩增核糖体DNA限制性酶切分析(ARDRA)与UPGMA聚类分析相结合的方法对内生细菌菌株进行分类并确定优势属;在此基础上,对具有解磷、解钾和产生长素能力的菌株进行促生潜力评价。结果显示:从不同产地美花石斛植株不同部位共分离得到67株内生细菌菌株,其分布呈现出组织与地区的特异性;其中,来源于广西的植株中菌株数量最多(42株),分离自茎的菌株数量最多(34株)。67株内生细菌菌株可分为31个ARDRA簇,经16S rDNA序列比对鉴定为12个属,包括假单胞菌属(Pseudomonas)、微杆菌属(Microbacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)、短波单胞菌属(Brevundimonas)、涅斯捷连科氏菌属(Nesterenkonia)、副球菌属(Paracoccus)、泛菌属(Pantoea)和沙雷氏菌属(Serratia),其中芽孢杆菌属、微杆菌属和肠杆菌属为优势属;来源于广西的植株中内生细菌的丰度与多样性均高于其他两地。在67株内生细菌菌株中,有30株菌株具有解无机磷和解有机磷的双重能力、22株具有解钾能力、24株具有产生长素能力,其中仅8株菌株兼具3种促生能力。组培实验结果显示:在培养基中接种1×106CFU·mL-1芽孢杆菌DLB20菌株,对株高2~3 cm和3~4 cm的美花石斛试管苗生长有促进作用,且更有利于株高3~4 cm试管苗的生根,表明具有解磷、解钾和产生长素能力的菌株对美花石斛试管苗有一定的促生潜力。     

实时荧光定量PCR技术鉴别非O157∶H7大肠杆菌产志贺毒素菌株(STEC)的研究

本文运用实时荧光定量PCR的技术对菌株进行stx1基因、stx2基因、eaeA毒力基因检测;并对stx阳性、eaeA阳性的菌株进行O抗原基因rfbE(O157)、wzx(O26)、wbdI(O111)、ihp1(O145)、wzx(O103)检测。探究了实验室保存的94株非O157:H7大肠杆菌是否存在产志贺毒素菌株(STEC)存在;结果表明94株大肠杆菌中检出3株含有stx基因、12株含有eaeA基因;对stx和eaeA阳性菌株O抗原基因试验,检出2株含有wzx(O26)基;这2株大肠杆菌血清凝集试验结果为阳性。研究结果显示,实时荧光定量PCR技术具有特异性强,灵敏度高等特点,可用于产志贺毒素菌株(STEC)前期筛查。     

脑膜炎奈瑟氏菌血清学分群的研究III．不同血清群菌株的毒力研究

采用小鼠Lnc的方法测定各血清群脑膜炎奈瑟氏菌株的毒力,得到了较理想的结果。从我崮分离出的1 06株地方菌株的毒力结果如下：57株A群、B群和c群菌株(其中从痫人脑脊髓液或血液分离的z3株,其余菌株从带菌者鼻咽部分离的)比49株新血清群菌株(包括7个新血清群)的毒力强,I一2．905,0．005>P> 0．001;32株A群菌株(其中从jiii人分离的1 7株)与13株B群菌株(其中从病人分离的5株)的毒力无差别, t=1．0279,0,4>p>0．2;32株^群菌株与l 2株c群菌株的毒力无差别,t=1．0032,0．4>p>0．2;32株^群菌株比49林新血清群菌株的毒力强,f=2．68 6,0 I)I>P>0．005;A群17株病人株与15株带菌者菌株的毒力无差别,t=0．48,0．7>p>0．6。1966—1977年间不同年份分离出的A群,B群和c群菌株的毒力无差别;从我国“南方”和“北方”各地分离出的A群,B群和c群菌株的毒力也相同。从病人脑脊髓液分离出的菌株亦有毒力较弱的菌株,而从带菌者鼻咽部分离出的至今未发现病人的1486群菌株有毒力较强的菌株。毒力和发病的关系尚需深入研究。     

酿酒酵母突变株J-X25胞内合成GSH的研究

以筛选得高产谷胱甘肽(GSH)产生酵母甲硫氨酸缺陷型变株J-X25为试验菌株。对其培养条件进行研究,结果表明：发酵培养基的最适初始pH值为6.0、最佳发酵温度为30℃、最佳装液量为100ml/500ml、接种量10%、摇床转速为220r/min。在酵母细胞培养到对数期,加入过氧化氢刺激细胞发生应激反应和乳酸钠作为表面活性剂改变细胞通透性,GSH总量达到0.253g/L,比不添加两者情况下的GSH产量高出52％。结果表明优化培养条件后,J-X25胞内积累GSH比出发株提高79％。     

利用定向进化提高基因工程大肠杆菌的甲醇利用能力

甲醇是一种重要的有机化工原料,价格低廉,碳还原度高,在生物化工中是糖质原料的理想替代原料。但是常用的工业微生物宿主如大肠杆菌不能利用甲醇作为碳源,这限制了甲醇在生物化工领域的应用。通过表达甲醇脱氢酶、3-己酮糖-6-磷酸合成酶和6-磷酸-3-己酮糖异构酶在大肠杆菌中构建可同化甲醇的核酮糖单磷酸途径。以基因工程菌作为出发菌株,通过连续传代和定向进化引入随机突变,突变株进行以甲醇为碳源的压力筛选,得到了2株可以利用甲醇生长的突变株。在以甲醇为辅助碳源的培养基中,25113Δfrm A/p ZWM1-13号突变株较原始菌株25113Δfrm A/p ZWM1菌体生长量增加27.6%。对25113Δfrm A/p ZWM1-13号突变株进行~(13)C示踪分析检测蛋白质合成氨基酸,结果表明氨基酸中~(13)C比例有明显提高。其中,甲硫氨酸~(13)C标记含量增加7.236%。因此,定向进化有效地提高了基因工程大肠杆菌的甲醇利用效率。