fcl基因对须糖多孢菌丁烯基多杀菌素生物合成及生长发育的影响

fcl基因编码的GDP-岩藻糖合成酶(GDP fucose synthetase,GFS),能催化由GDP-D-甘露糖合成GDP-L-岩藻糖过程中的两步差向异构酶和还原酶反应;还参与氨基糖和核糖的生物合成,是调控生物体糖代谢、核苷酸代谢的关键酶之一。通过前期基因组测序表明须糖多孢菌Saccharopolyspora pogona中存在fcl基因。利用基因工程技术构建了fcl基因的过表达菌株S. pogona-fcl和敲除菌株S. pogona-Δfcl。结果表明该基因对菌株生长发育、蛋白表达及其转录水平、杀虫活性、丁烯基多杀菌素的生物合成均存在影响。经HPLC分析显示,S. pogona-Δfcl的丁烯基多杀菌素产量增加为野生型菌株的130%,S.pogona-fcl的丁烯基多杀菌素产量降低了25%。生测结果显示,与野生型菌株相比S.pogona-Δfcl对棉铃虫的杀虫活性明显增强,而S.pogona-fcl的杀虫活性降低。利用扫描电镜观察发现,S. pogona-Δfcl菌丝体表面出现褶皱,呈现短棒状,S. pogona-fcl菌丝形态与野生型菌株一致。以上结果表明,fcl基因的敲除影响菌丝体的生长发育,能促进丁烯基多杀菌素的生物合成和增强杀虫活性,该基因的过表达抑制了丁烯基多杀菌素的生物合成和降低了杀虫活性。SDS-PAGE结果表明,三株菌株在96 h时蛋白表达差异最为明显。对差异蛋白通过实时荧光定量聚合酶链式反应结果显示,三菌株蛋白的转录水平存在显著表达差异。通过研究结果构建了网络代谢调控图,分析fcl基因对须糖多孢菌生长发育及丁烯基多杀菌素生物合成代谢调控网络途径的影响,初步构建了fcl基因调控的代谢途径,为揭示丁烯基多杀菌素生物合成的调控机制及相关后续研究提供了实验依据。     

LytSR和PdtaSR双组分系统对须糖多孢菌丁烯基多杀菌素生物合成的影响

[目的]须糖多孢菌(Saccharopolyspora pogona)基因组中存在一些双组分系统(two-component system,TCS),包括一个LytR调控因子和一个PdtaR转录抗终止调节因子,我们旨在通过基因工程技术改造分析这两个双组分系统蛋白在须糖多孢菌中的作用.[方法]本研究利用融合PCR和属间接...     

须糖多孢菌Saccharopolyspora pogona的核糖体工程改造对丁烯基多杀菌素合成的影响

核糖体工程是以微生物的各类抗生素抗性突变为筛选标记,高效获得次生代谢产物合成能力提高的突变株的一种育种新方法。通过核糖体工程技术,使用链霉素对须糖多孢菌Saccharopolyspora pogona进行抗性选育,以获得高产丁烯基多杀菌素突变菌株。对原始菌株和所获得的突变菌株代谢产物的研究发现,相对于原始菌株,其中突变株S13的丁烯基多杀菌素产量提高幅度最大,相比原始菌株提高了1.79倍。经质谱测定表明,其代谢物中比原始菌株多了一种丁烯基多杀菌素组分Spinosynα1。对抗性突变株S13的DNA序列进行分析,发现在编码核糖体S12蛋白的rps L基因保守区域中出现点突变,第314位和第320位的胞嘧啶(C)分别突变为腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶(T),对应的氨基酸残基分别由脯氨酸突变为谷氨酰胺,丙氨酸突变为缬氨酸。研究显示,突变株S13遗传稳定性良好。     

糖多孢菌属中新种的鉴定

从云南省昆明市郊水田土样中分离到Y84—4001和Y84一4003两株菌。其特点是不抗酸,气丝形成孢子链,菌落中心的基丝断裂,胞壁IV型,应置于糖多孢菌属。根据形态、培养特征和生理生化特性的研究,将菌株Y84—4001定名为橙黄糖多孢菌(Saccharopolyspora auranti-aca sp. Nov.),菌株Y8-4003定名为橙黄糖多孢菌昆明亚种(Saccharopolyspora aurantiacasubsp．Kunmingcnsis subsp. Nov.)。     

乙基多杀菌素对棉铃虫解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的影响

【目的】乙基多杀菌素(Spinetoram)是一种新型杀虫剂,为深入了解其对棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)的作用效果和作用机制,本研究测定了我国不同地区田间棉铃虫种群对乙基多杀菌素的敏感基线,并比较了不同剂量(LC15、LC40、LC60和LC80)处理后棉铃虫体内解毒酶和乙酰胆碱酯酶活性的变化。【方法】采用药膜法,对采自不同地区的田间棉铃虫幼虫进行了毒力测定;采用酶标板动力学方法测定了乙基多杀菌素处理对棉铃虫幼虫4种酶活性的影响。【结果】乙基多杀菌素对棉铃虫有很好的胃毒效果,与阿维菌素相比,乙基多杀菌素杀虫活性高、见效快、不同地区间差异小;乙基多杀菌素处理后棉铃虫羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性显著降低,且随着处理剂量的增加活性下降明显,各剂量处理后棉铃虫两种酶活性抑制率分别为52.14%~89.46%和8.09%~49.81%;而棉铃虫在取食含乙基多杀菌素的饲料后,各处理组棉铃虫多功能氧化酶活性表现为先升高、再降低、再升高的趋势,LC15剂量处理时活性最高,比对照增加147.75%;乙酰胆碱酯酶活性随处理剂量增加逐渐升高,活性最高比对照增加96.69%。【结论】乙基多杀菌素对棉铃虫的杀虫效果明显优于阿维菌素,具有广阔的应用前景;乙基多杀菌素处理棉铃虫引起羧酸酯酶和谷胱甘肽-S-转移酶活性降低、乙酰胆碱酯酶和多功能氧化酶活性升高。     

深红虫草高产卵孢菌素的培养基筛选及发酵条件优化

本研究以提高深红虫草Cordyceps cardinalis C033次级代谢产物卵孢菌素的产量为目标,对其产卵孢菌素的培养基进行筛选,并利用单因素和正交试验对深红虫草产卵孢菌素的发酵条件进行了优化。结果表明,深红虫草产卵孢菌素的最适发酵培养基为马铃薯‐蛋白胨‐葡萄糖培养基,最佳发酵参数为:发酵时间6d,培养基初始p H 7.0,接种量6%,培养温度24℃,每500m L锥形瓶装液量100m L,摇瓶转速120r/min。用最佳培养基进行发酵条件优化后获得卵孢菌素448.70μg/m L,产量是优化前的10.14倍。该研究结果为菌株C033在农业害虫防治上的应用奠定了基础。     

碳源影响水稻根际假单胞菌PA1201藤黄绿菌素的生物合成

【背景】假单胞菌PA1201是一株水稻根际促生菌,其产生的次生代谢物藤黄绿菌素(pyoluteorin,Plt)能够有效抑制多种植物病原真菌和细菌的生长,但在常规培养条件下Plt产量极低。【目的】研究碳源对Plt生物合成的影响,为提高Plt的产量以及应用提供理论基础。【方法】将基本培养基(minimal medium,MM)中甘露醇替换为不同的碳源及碳源组合作为PA1201的培养基,生长过程中不同时间点取样提取Plt,利用高效液相色谱(HPLC)法分析Plt的产量变化。【结果】建立了基于HPLC定性和定量检测Plt的方法;比较了PA1201菌株在不同培养基中菌株生长和Plt的产量,发现果糖和甘露醇促进Plt生物合成;果糖和甘露醇对Plt生物合成没有增效作用;在含有甘露醇或果糖作为唯一碳源的培养基中,添加葡萄糖或琥珀酸抑制Plt生物合成。【结论】果糖和甘露醇促进水稻根际假单胞菌PA1201合成藤黄绿菌素,这为提高藤黄绿菌素的生物合成效率和促进藤黄绿菌素的应用奠定了基础。     

乙基多杀菌素悬浮剂对草地贪夜蛾的生物活性及田间防效

测定不同浓度乙基多杀菌素悬浮剂对草地贪夜蛾的生物活性,明确60 g/L乙基多杀菌素对入侵生物草地贪夜蛾的田间最佳使用稀释倍数、防治效果及安全性。室内活性测定采用浸叶法,并采用喷雾和喇叭口点施两种施药方式进行田间试验确定其药效。试验结果表明:25.00 mg/L乙基多杀菌素药液浸叶处理叶片后24 h和48 h,草地贪夜蛾3龄幼虫的死亡率分别为78.33%和97.67%。60 g/L乙基多杀菌素SC 1 000、1 500、2 000倍液喷雾处理后3 d,对草地贪夜蛾的防效分别为95.74%、87.05%和80.78%,处理后7 d为98.58%、90.38%、85.14%;60g/L乙基多杀菌素SC 1 000、1 500、2 000倍液喇叭口点施处理后1 d,对草地贪夜蛾的防效分别为93.22%、91.19%和80.73%,处理后7 d为99.28%、97.03%、92.73%。乙基多杀菌素对草地贪夜蛾幼虫具有较好的毒杀活性,田间试验中60 g/L乙基多杀菌素SC点施处理效果最佳,且具有速效性,建议使用浓度为1 000～1 200倍液,在低龄幼虫发生盛期用药防治,每亩地兑水45 kg在下午或傍晚施药。     

海南地区小菜蛾对氯虫苯甲酰胺和乙基多杀菌素的抗药性变化趋势

【目的】为了明确海南地区小菜蛾Plutella xylostella(L.)对氯虫苯甲酰胺和乙基多杀菌素的抗性现状和抗性发展趋势,为制定有效的化学防治措施及抗性治理策略提供参考。【方法】本文采用叶片浸渍法,测定了海南海口、三亚两个地区小菜蛾田间种群2011—2014年度对2种药剂的抗药性水平。【结果】结果表明:自2011年以来,海口地区小菜蛾种群对氯虫苯甲酰胺的抗性倍数从2011年的0.95倍,突然发展为2012年的303.18倍,2013年下降为61.37倍,2014年又上升为92.41倍,年度间波动较大;三亚地区的抗性倍数由2011年的1.16倍,逐年上升为2012年的44.00倍,2013年的51.22倍和2014年度的120.62倍,年度间抗性持续上升,达到高抗性水平。海口地区小菜蛾对乙基多杀菌素的抗性倍数从2012年的1.19倍,发展为2013年的29.35倍和2014年的30.25倍,达到中等抗性水平;三亚地区的抗性倍数由2012年的4.43倍,逐年上升为2013年的30.48倍和2014年度的54.96倍,年度间抗性持续上升。【结论】海南地区小菜蛾对乙基多杀菌素和氯虫苯甲酰胺均已产生中等水平或高水平的抗药性,抗药性呈现持续上升的趋势。这可能与两个地区的用药环境和用药习惯有关。田间防治时,应减少两种药剂的使用次数,注意轮换其它药剂。     

刺糖多孢菌电转化条件研究

以经理化诱变选育的多杀菌素高产菌株刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)CB11为受体菌,将具有安普霉素(apramycin)抗性标记的整合型载体pSET152作为质粒供体,研究了制备刺糖多孢菌感受态细胞时菌体的生长阶段、质粒DNA浓度、电场强度等因素对电转化效率的影响,结果表明,在菌体培养4...     

碳源和氮源对黑盖木层孔菌菌丝生长的影响

研究了四种碳源(蔗糖、乳糖、葡萄糖、可溶性淀粉)和九种氮源(玉米面、麸皮、马铃薯、大豆粉、酵母粉、蛋白胨、硝酸钾、硝酸铵、尿素)对黑盖木层孔菌菌丝生长的影响。从不同代数的菌丝体中提取多糖,并测定多糖含量、分子量分布范围及单糖组成。结果表明:黑盖木层孔菌菌丝生长的最佳碳源为可溶性淀粉,最佳氮源为玉米面,最优碳氮组合为蔗糖和玉米面的组合。不同代数的菌丝体多糖性状基本稳定。     

几种不同碳、氮源对隐甲藻生长及二十二碳六烯酸产量的影响

目的：找出有利于隐甲藻生长和二十二碳六烯酸（DHA）积累的碳、氮源。方法：利用不同碳、氮源培养隐甲藻,收集藻体后提取脂肪酸并甲酯化,然后利用毛细管气相色谱法进行分析。结果：最适的单一碳、氮源分别为葡萄糖、酵母粉,在此培养条件下隐甲藻培养72h后的生物量（干重）和DHA产量分别为3．90和0．642g／L。结论：葡萄糖、酵母粉分别作为碳、氮源时更有利于隐甲藻的生长和DHA的积累。     

不同碳氮源对胶质芽孢杆菌GSY -1生物脱硅的影响

目的:探讨不同碳氮源对胶质芽孢杆菌GSY -1的生物脱硅效果的影响.方法:采用单因素试验并结合方差分析确定影响GSY -1生物脱硅的碳氮源种类及浓度,通过回归实验及响应面分析进一步优化培养条件,然后利用10L发酵罐进行放大实验验证.结果:研究发现,乳糖和尿素对GSY -1生物脱硅的影响均显著,其中尿素10g/L及乳糖13g/L时,培养液中铝硅比(A/S)分别可由2.84提高到5.45和5.42,通过响应面优化实验,确定尿素10.35g/L、乳糖12.60g/L时,菌株GSY -1的脱硅效果最佳,铝硅比由2.84提高到5.67,增幅达99.65%.经10 L发酵罐放大实验,测得浸矿后的铝硅比为5.07,较浸矿前提高78.52%.结论:乳糖和尿素对胶质芽孢杆菌GSY -1脱硅效果影响显著,响应面法可有效用于GSY -1菌株脱硅条件的优化.     

Viability, strength, and fragmentation of Saccharopolyspora erythraea in submerged fermentation.

Two fermentations of the commercially important erythromycin-producing filamentous bacterium Saccharopolyspora erythraea were conducted in defined media. One was glucose-limited and the other nitrate-limited. The viability of the hyphae was determined using the fluorescent stain BacLight (Molecular Probes, Eugene, OR). Also, the force required to strain hyphae to breakage was determined using micromanipulation and a sensitive force transducer. In both fermentations, fragmentation coincided with the appearance of regions in the mycelia with permeabilised membranes (considered nonviable). Under glucose-limitation, hyphal breaking force rose to 1,050 +/- 130 nN at the end of the growth phase and fell to an undetectable value as a result of glucose exhaustion. Under nitrate-limitation, hyphal breaking force fell from 900 +/- 160 nN during the growth phase to 550 +/- 40 nN in the stationary phase. In both cases image analysis showed that the dimensions of mycelia were of the same order, suggesting that the major factor influencing fragmentation was the appearance of nonviable regions (assumed to be weak). The location in which nonviable regions first appear within hyphae could not be determined because of their appearance coinciding with fragmentation.     

不同碳氮营养源和培养温度对大球盖菇菌丝生长的影响

研究了碳源、氮源和温度对大球盖菇菌丝生长的影响,结果表明碳源中蔗糖对大球盖菇的菌丝生长最有利,其次为可溶性淀粉. 氮源中尿素最好,其次为蛋白胨和酵母膏;经温度梯度试验得出大球盖菇菌丝生长温度在 5～35 ℃,适宜生长温度为 25～30 ℃.经生料栽培发现大球盖菇适于麦秸、稻草上生长.     

添加物对D-核糖生物合成的影响

采用枯草杆菌Ｄ２０１转酮醇酶缺陷型突变株,研究菌种生长与Ｄ－核糖合成优化工艺。在培养剂中添加山梨醇、ＫＨ２ＰＯ４和芳香族氨基酸,发现对菌的生长有刺激作用,特别是山梨醇,它可缩短延迟期,促进菌的生长。此外,用葡萄糖酸钙部分代替葡萄糖能增加Ｄ－核糖的产量,用葡萄糖和葡萄糖酸的混合碳源合碳源发酵,Ｄ－核糖产量可达到５２ｇ／ｌ。     

Effects of methylmalonyl-CoA mutase gene knockouts on erythromycin production in carbohydrate-based and oil-based fermentations of Saccharopolyspora erythraea

In carbohydrate-based fermentations of Saccharopolyspora erythraea, a polar knockout of the methylmalonyl-CoA mutase (MCM) gene, mutB, improved erythromycin production an average of 126% (within the range of 102–153% for a 0.95 confidence interval). In oil-based fermentations, where erythromycin production by the wild-type strain averages 184% higher (141–236%, 0.95 CI) than in carbohydrate-based fermentations, the same polar knockout in mutB surprisingly reduced erythromycin production by 66% (53–76%, 0.95 CI). A metabolic model is proposed where in carbohydrate-based fermentations MCM acts as a drain on the methylmalonyl-CoA metabolite pool, and in oil-based fermentations, MCM acts in the reverse direction to fill the methylmalonyl-CoA pool. Therefore, the model explains, in part, how the well-known oil-based process improvement for erythromycin production operates at the biochemical level; furthermore, it illustrates how the mutB erythromycin strain improvement mutation operates at the genetic level in carbohydrate-based fermentations.