灭活原生质体融合选育木糖、葡萄糖共发酵酿酒酵母工程菌

为了选育高效利用木糖、葡萄糖共发酵,并使乙醇产量有所提高的酿酒酵母工程菌株。以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae W5和休哈塔假丝酵母Candida shehatae 20335为亲本株,确定了双亲株原生质体灭活剂量,并进行原生质体融合获得融合子,用高效液相色谱（HPLC）测定融合子以木糖、葡萄糖单碳源及混合碳源发酵时的乙醇得率。结果表明,获得一株发酵性能优良的融合子HDY2-14,其利用木糖和葡萄糖单碳源发酵的乙醇得率分别为0.213g/g和0.257g/g,混合碳源发酵的乙醇得率为0.310g/g,其中混合碳源乙醇得率比亲本株W5和20335的乙醇得率分别提高了20.2%和15.2%。     

高效发酵木糖生产乙醇酵母菌株的构建

获得高效发酵木糖生产乙醇的酵母菌株是木质纤维素生物转化生产燃料乙醇的重要前提。在4%乙醇驯化的基础上,选择了乙醇耐性提高的休哈塔假丝酵母（Candida shehatae）CICC1766菌株进一步进行紫外诱变,得到了木糖发酵性能较强的呼吸缺陷型突变体,并与乙醇发酵性能良好的酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ATCC4126进行原生质体融合。采用单亲灭活法对休哈塔假丝酵母原生质体进行紫外灭活,在聚乙二醇（PEG）诱导下融合,对得到的融合子进行木糖发酵能力测定,选择到了一株能够更好地利用木糖产乙醇,并且木糖发酵性能比亲本得到明显提高的融合子F6,此融合子发酵50 g/L木糖,最高乙醇浓度达到18.75g/L,乙醇得率为0.375,达到理论转化值0.511的73.4%。与原始出发菌株CICC1766相比,乙醇产量提高了28%。     

休哈塔假丝酵母发酵木糖制乙醇过程研究

木质纤维素原料水解产物的主要成分是葡萄糖和木糖,其中葡萄糖很容易发酵,致使木糖成为木质纤维素发酵的关键,休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)1766是自然界木糖发酵性能较好的天然酵母之一。研究了发酵温度、发酵时间、接种量、初始pH值、摇床转速等因素对休哈塔假丝酵母1766发酵木糖生产乙醇的影响,由正交试验初步确定了休哈塔假丝酵母发酵木糖制乙醇工艺的适宜条件为好氧条件,发酵时间为2d,发酵温度为28℃,摇床转速为150r/min,初始pH值为5,此时乙醇收率最高可达68.62%。     

木糖醇脱氢酶基因高拷贝表达载体构建及在酿酒酵母中的表达

木糖醇脱氢酶（xylitol dehydrogenase, XDH）可以氧化木糖醇生成木酮糖,处于木糖代谢的节点位置。利用PCR方法克隆得到了休哈塔假丝酵母（Candida shehatae） 20335的木糖醇脱氢酶基因、质粒pKT0150的ADH1终止子序列和G418抗性基因（KanR）,以及酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) W5特定的2.2 kb的rDNA片段。以酿酒酵母整合载体p406ADH1为骨架,利用基因工程手段构建一个多拷贝整合表达载体pLX-AGRX。将重组载体pLX-AGRX线性化转入到酿酒酵母W5后,通过高浓度G418筛选和PCR双重鉴定,证实重组载体pLX-AGRX已整合到酿酒酵母W5基因组上,测定木糖醇脱氢酶酶活可达65.957 4 U/mg。     

酿酒酵母和产朊假丝酵母原生质体的形成、再生及属间融合

使用由亚硝基胍诱变所得到的营养缺陷型作为单倍体融合亲株的核基因标记,同时也采用线粒体球红霉素抗性突变株的小菌落形式作为融合亲株的线粒体基因标记。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和产朊假丝酵母(Candida utilis)两亲株原生质体的制备是用对数生长早期的细胞在蜗牛酶和0.7M KCl及β-巯基乙醇或二巯基苏糖醇的作用下完成的。二者的原生质体的形成率在30—60分钟内达到90—99％。原生质体再生率,酿酒酵母最高为29—35％,产朊假丝酵母为7.5％。两亲株的原生质体在35％PEG(M.W.6,000),10mM CaCl_2条件下被诱导融合。在基础培养基上,长出以营养互补为标记的融合菌株。融合频率为10~(-5)—10~(-6)。试验表明,这些融合菌株具有杂种的性质。其中一株杂合子在同化D-木糖、纤维二糖等的能力上比亲株明显增强。     

酶工程

900970 休哈塔假丝酵母中木糖酵-脱氢酶的纯化及其鉴定[会,英]/Yang, V. W.…∥Abstr. Annu. Meet. Am. Soc. Microbiol.-1989, 89 Mect.-259[译自DBA,1989,8(17),89-10447] 休哈塔假丝酵母(Candida shehatae)将木糖迅速代谢成含少量木糖醇的乙醇。研究了该反应的生化基础。通过在NAD-C8亲合柱、superose12和Cibracon blue柱上的顺序层析将休哈塔假     

假丝酵母原生质体形成与再生的研究

本文研究了菌龄、酶系统、脱壁促进剂、渗透压稳定剂对假丝酵母Y002 原生质体形成与再生的影响。综合考虑形成率与再生率后,选用对数生长中期的菌体于1%蜗牛酶、 35℃下作用60分钟制备原生质体,并于以17%蔗糖作渗透压稳定剂的再生培养基中再生效果为好。     

能源上的应用

900841 木糖的同步发酵和异构化[英] 利用凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)细胞的市售固定化木糖异构酶,通过将蔗糖转化为木酮糖,从而用木糖制备出乙醇。采用嫌气发酵可同步将木酮糖转化乙醇,所用酵母菌株有热带假丝酵母(Candida tropicalis)ATCC 9968、Y-11860和Y-1552、休哈塔假丝酵母(C.     

原生质体融合构建耐温酵母菌株

耐温的克鲁维酵母与产酒率高的酿酒酵母进行属间原生质体融合构建耐温酵母蓖株,经ＤＴＴ分段预处理获得大量具再生活性原生质体对融合株ＡＹ０２３等进行了乙醇脱氢酶同工酶,麦芽糖同化,遗传稳定性及高温发酵分析,融合株ＡＹ０２３表达了双亲遗传特性,在４５℃高温发酵条件,乙醇产率高达７．４％,是目前已见文献报道的产酒率最高的耐温酵母菌株。     

原生质体融合构建耐温酵母菌株(英文)

耐温的克鲁维酵母（Ｙ０３４）与产酒率高的酿酒酵母（Ａ００１）进行属间原生质体融合构建耐温酵母菌株,经ＤＴＴ分段预处理获得大量具再生活性原生质体对融合株ＡＹ０２３等进行了乙醇脱氢酶同工酶,麦芽糖同化,遗传稳定性及高温发酵分析,融合株ＡＹ０２３表达了双亲遗传特性。在４５℃高温发酵条件,乙醇产率高达７．４％,是目前已见文献报道的产酒率最高的耐温（４５℃）酵母菌株     

Segregation of altered parental properties in fusions between Saccharomyces cerevisiae and the D-xylose fermenting yeasts Candida shehatae and Pichia stipitis.

A prototrophic strain of Saccharomyces cerevisiae CSIR Y190 MATa xyl-, resistant to high levels of ethanol, was hybridized with xylose-fermenting, auxotrophic mutants of Candida shehatae and Pichia stipitis through polyethylene glycol-induced protoplast fusion in an attempt to produce ethanol-tolerant, xylose-fermenting hybrids. Mononucleate fusants were obtained, but these dissociated into a mixture of parental-type segregants. Purified Candida- and Pichia-resembling segregants failed to acquire improved ethanol tolerance but expressed other novel properties of S. cerevisiae, suggesting that karyogamy was impaired after internuclear gene transfer.     

花脸香蘑原生质体的制备及再生条件

以珍稀食用菌花脸香蘑菌丝为原材料,对原生质体制备与再生条件进行系统研究,并通过响应面法优化酶解液种类、酶解温度、酶解时间和稳渗剂等影响因素。结果表明以0.6mol/mL甘露醇作稳渗剂,在以1%溶菌酶+1%蜗牛酶+1%纤维素酶为复合酶解液,酶解温度为30℃,60-70r/min摇床振荡培养条件下,酶解4h,原生质体产量达到2.31×10⁷CFU/mL,在以蔗糖为稳渗剂的液体培养基上再生率达到25%。研究结果可为花脸香蘑后期研究提供依据。     

利用荧光染色和流式细胞技术辅助卵孢小奥德蘑原生质体制备与再生研究

本研究以卵孢小奥德蘑液体培养菌丝作为实验材料,利用单因子变量法探索研究了菌丝培养时间、酶浓度、酶解时间、酶解温度、稳渗剂类型对卵孢小奥德蘑原生质体制备的影响,并对原生质体再生培养基进行选择和优化。通过荧光染色,利用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪对原生质体的制备过程、得率和活力进行研究。结果表明,将卵孢小奥德蘑菌丝在液体培养基中培养5d收集菌丝体,以甘露醇作为渗透压稳定剂,在溶壁酶浓度2%、30℃条件下酶解5h,获得的原生质体得率最高,达2.0×10 ⁷个/mL;通过流式细胞仪分析,约57.69%的原生质体细胞为活细胞;在RM培养基中再生效果最好,再生率为(0.103±0.025)%。研究结果可以为卵孢小奥德蘑育种与食用菌原生质体制备再生提供研究基础。     

林肯链霉菌双亲灭活原生质体融合的研究

分别以紫外线、热灭活林肯链霉菌 94 7和 95 0 2原生质体 ,然后进行灭活双亲的原生质体融合 ,从 1 6株融合子筛选到林肯霉素高产株。用双亲的互补营养缺陷型对林肯链霉菌原生质体的制备、融合、再生的部分条件进行了研究。发现含 0 .4 %Gly和 34 %蔗糖的SM培养基最适于实验菌株原生质体的制备、再生。聚乙二醇 (PEG)分子量对原生质体融合影响不大 ,其在P缓冲液中的浓度却很重要。含 5 0 %PEG的P缓冲液最有利于原生质体融合     

A genome shuffling-generated <Emphasis Type="Italic">Saccharomyces cerevisiae</Emphasis> isolate that ferments xylose and glucose to produce high levels of ethanol

Genome shuffling is an efficient approach for the rapid improvement of industrially important microbial phenotypes. This report describes optimized conditions for protoplast preparation, regeneration, inactivation, and fusion using the Saccharomyces cerevisiae W5 strain. Ethanol production was confirmed by TTC (triphenyl tetrazolium chloride) screening and high-performance liquid chromatography (HPLC). A genetically stable, high ethanol-producing strain that fermented xylose and glucose was obtained following three rounds of genome shuffling. After fermentation for 84 h, the high ethanol-producing S. cerevisiae GS3-10 strain (which utilized 69.48 and 100% of the xylose and glucose stores, respectively) produced 26.65 g/L ethanol, i.e., 47.08% higher than ethanol production by S. cerevisiae W5 (18.12 g/L). The utilization ratios of xylose and glucose were 69.48 and 100%, compared to 14.83 and 100% for W5, respectively. The ethanol yield was 0.40 g/g (ethanol/consumed glucose and xylose), i.e., 17.65% higher than the yield by S. cerevisiae W5 (0.34 g/g).     

产琥珀酸放线杆菌的原生质体制备与再生

基因组重组技术是一项重要的菌种改造技术,原生质体制备和再生是进行基因组重组的前提和基础。目前少有关于产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)CGMCC2650原生质体研究的报道。为了优化该菌的原生质体制备和再生条件,及利用基因组重组技术构建优良菌种提供参考,研究了甘氨酸预处理,菌龄,酶浓度,作用时间,温度对产琥珀酸放线杆菌原生质体制备和再生的影响,并考察了不同渗透压稳定剂对其再生的影响。结果表明,菌体在添加了0.6mg/ml甘氨酸的TSB培养基中培养5h后收集,用SMM稀释到OD660=1.0,用0.025mg/ml溶菌酶在37℃下酶解45min制备原生质体,将原生质体涂布于含0.3mol/L蔗糖的再生培养基中,再生率最大,达到40.9%。确定了产琥珀酸放线杆菌原生质体制备和再生的最佳条件,所用的原生质体制备的方法对琥珀酸的产生没有影响,这为进一步开展该菌的原生质体诱变及基因组重组等研究奠定了基础。     

地衣芽孢杆菌原生质体的制备、再生及转化研究

目的：提高地衣芽孢杆菌原生质体的产量和形成率,为进一步提高原生质体转化率打下基础。方法：通过酶解法对地衣芽孢杆菌工业生产菌株Bacillus licheniformis303原生质体的制备及再生条件进行了研究。考察了菌体生长状态、溶菌酶浓度、处理时间、渗透压稳定剂和再生培养基等因素对地衣芽孢杆菌原生质体的制备及再生的影响。结果：对数生长后期的菌体,以SMMP作渗透压稳定剂,溶菌酶浓度为100mg/mL,37℃下酶解30min,原生质体生成量可达8&#215;109个/mL;再生培养基选用含1mol/L琥珀酸钠的DM3时,再生率最高可达17%。在此条件下,采用PEG法将游离型质粒pHY-P43-secQ转化宿主菌B.lichenifor-mis303,转化率可达10~15 CFU/μg DNA。