酵母属间原生质体融合改进菌株木糖发酵性能

通过单倍体分离和紫外诱变,获得了１４株树干毕赤酵母（Ｐｉｃｈｉａｓｔｉｐｉｔｉｓ）７１２４和酿酒酵母（Ｓａｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）１３００的营养缺陷型突变株。用聚乙二醇（ＰＥＧ）和电诱导融合及致死融合等方法,实现了树干毕赤酵母和酿酒酵母的属间原生质体融合。融合子能发酵木糖产生酒精,其厌氧发酵木糖和木糖葡萄糖混合液的能力明显优于亲株,耐酒精的性能也比亲株树干毕赤酵母７１２４有所提高。融合子经ＤＮＡ含量、细胞体积测定和稳定性能实验证明为稳定融合子。     

构建直接发酵淀粉产生酒精的酵母融合菌株的研究

以酒精酵母和热带假丝酵母为亲本,通过单亲灭活原生质体融合技术,获得了既具有糖化酶活性又能高产酒精的稳定的酵母融合株,并测定和比较了融合子的细胞大小、DNA含量以及比增长率μ、淀粉利用能力、乙醇耐受性、α-淀粉酶和糖化酶活力等生产性能。属间原生质体融合率为9.2×10^-6。F1和F5两株融合子性状较好,酒精发酵产量可达8.8%和11.5%,具有良好的应用前景。     

絮凝特性对自絮凝颗粒酵母耐酒精能力的影响及作用机制

首次报道絮凝特性提高酵母菌耐酒精能力的现象及其机制。融合株SPSC与其两亲本粟酒裂殖酵母变异株和酿酒酵母变异株于 30℃经 18% (V/V)酒精冲击 7h的存活率分别为 52%、37%和 9%。细胞膜磷脂脂肪酸组成分析表明 ,两絮凝酵母 (融合株SPSC和粟酒裂殖酵母变异株 )的棕榈酸含量均约为非絮凝酵母 (酿酒酵母变异株 )的两倍 ,而棕榈油酸和油酸的含量明显低于后者。研究表明 ,当两絮凝酵母在培养中由于柠檬酸钠的作用 (抑制絮凝体的形成 )而以游离细胞生长存在时 ,其细胞膜磷脂棕榈酸含量显著下降 ,而棕榈油酸和油酸的含量明显增加 ,结果细胞膜磷脂脂肪酸组成特点与酿酒酵母变异株相似 ;而且实验表明 ,絮凝特性的消失伴随菌体耐酒精能力的急剧下降 ,变得与酿酒酵母变异株的水平相当。这些结果提示两絮凝酵母具有较强的耐酒精能力与其细胞膜磷脂脂肪酸组成中含有更高比例的棕榈酸有关。     

有淀粉糖化酶活性的耐高温酿酒酵母的构建研究

通过诱导Hu—TY一1(耐高温酿酒酵母)产孢及单孢分离得到的单倍体株Hu—TY—l—A(Sa-ccharamyces cerevisiae)与具有STAl、STA2、STA3(淀粉糖化酶)遗传因子的酵母(S．Dias-taticus)单倍体和纯合二倍体进行相同交配型的种间原生质体融合,融合率为3．3×1O^-6-8．7×1O^-6。融合子的细胞形态、大小、DNA含量、生长和发酵特性等方面均不同于亲株。融合株BA-2、BA-3、CA-18、DA-2、CCA-30、其细胞体积与DNA含量为亲株之和,30℃生长速率与生物量为亲株的2—3倍,40℃生长速率与生物量为亲株HU－TY－1－A的1．3－1．6倍,能够利用淀粉,并且在40℃高温葡萄糖发酵酒精产率比糖化酵母高,比HU－TY－1－A低,是一些有淀粉糖化酶、耐高温的酿酒酵母新菌株。     

酿酒酵母与糖化酵母的种间原生质体融合及其融合子的鉴定

本文报道了酒精生产菌株K氏酿酒酵母Sacchormyces cerevisiae var.ellipsoideus的HUK-1(his-,二倍体,但在我们所试的5种产孢培养基上均不产孢)与糖化酵母Sac—charomyces diastaticus 7c(arg-,a)的种间原生质体融合,其营养标记互补的融合频率约是2．07×10^-6—3．40×10^-5。这些融合子曾在选择培养基MMs或Mmo上连续传代10次,以促进两亲核的融合。融合子的酒精发酵特性,细胞形态、体积大小、DNA含量、繁殖速率、发酵强度以及产孢能力等方面的观察和测定结果表明,均不同于双亲菌株。用显微操作器解剖了个别原养型融台子HU—KDF—185的4孢子子囊,在获得的93个单孢株中,其淀粉发酵特性和遗传标记均有双亲类型的分离或重组现象。上述实验结果充分证明了不同倍性的酵母之间可以通过原生质体融合获得种间杂种。     

三角酵母二倍体菌株的选育

由三角酵母(Trigonopsis variabilis)原生质体融合,获得了35株原养型融合子。通过对其中四株进行详绌分析表明,融合子细胞体积和DNA含量为两亲株之和,苏木精染色显示单核,这些结果证明融合子为亲株的二倍体。此外,融合子的生长速度、D-氨基酸氧化酶以及细胞蛋白质含量均明显高于亲株。电镜形态观察：进一步证明融合子细胞大于亲株。     

原生质体融合技术构建棕榈油酸高产酵母菌株

采用原生质体融合技术进行产棕榈油酸酵母Saccharomy cescerevisiaeNo.12.926和产脂酵母RhodotorulaNo.12.908的融合研究,获得了棕榈油酸高产酵母工程菌株。实验结果表明,原生质体形成的最佳条件为:对数期酵母No.12.926和No.12.908用2%蜗牛酶于30℃分别酶解1.5和2h。在最佳条件下,酵母No.12.926和No.12.908原生质体形成率分别为94%和80%,再生率分别为75%和60%。原生质体融合由聚乙二醇诱导。将得到的融合子进行多次传代培养优选,获得了遗传性状稳定的融合菌株。融合子的生物量为亲株的两倍多,其细胞形态和菌落颜色与亲株有差别。产脂和产棕榈油酸分析表明,融合子的产脂量为菌体干重的48.53%,其中棕榈油酸占油脂总量的47.29%,为菌体干重的22.95%。     

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。     

原生质体电融合构建酵母多倍体的研究

为考察将STA基因导入酿酒酵母的可能性和研究糖化酵母在不同核倍性下STA基因的表达效应,从酿酒酵母HU-TY-1A及糖化酵母5101-7C、5206-1B、5301-14D出发,通过原生质体电融合技术,构建了11株核倍性分别为2n、4n、5n及8n的酵母多倍体.所用电融合参数为:交变电场强度200v/cm,频率1MHz;电脉冲强度9kv/cm,宽度40μsec,脉冲数2个,间隔10sec,波形为方波.在糖化酵母单一亲株融合组合中,融合株检出采用菌落形态作为初检指标取得一定效果.其它融合组合则采用遗传标记检出更为可靠.所得融合率约为5×10~(-5)—1×10~(-3).所有融合株经15代以上传代培养,遗传稳定.     

原生质体电融合酵母多倍体生理特性的研究

对原生质体电融合技术获得的11株酵母多倍体融合株,进行了一系列生理特性的分析比较．结果发现,在电融合过程中,融合株的细胞体积及DNA含量并不随着核倍性呈线性递增．而是有其特殊的变化规律。当糖化酵母sta1、sta2和sta3在细胞核中各自纯合时,明显表现出表达的剂量效应。其中sta1、sta2纯合的融合株．在YEPS培养中,GA分泌可被淀粉大量诱导,表现出一定的二次生长特性。从分析结果推测,在亲株5301-14D及HU-TY—1A中可能有对GA分泌不利的因素。     

发酵戊糖产酒精酵母菌株的选育

介绍了一种新的发酵戊糖产酒酵母菌种筛选方法并利用该方法筛选出一株性能优良的发酵戊糖酵母蓖株Z8,该菌株性能测试结果为：产酒精能力相当于发酵戊糖理论产量的60．0％,耐酒精能力14％（V／V）,在温度高达42℃的条件下仍能正常发酵,初步鉴定该菌株为管囊酵母（Pachysolen tannophilus)。     

啤酒酵母和产朊假丝酵母属间原生质体融合子的筛选

利用不可逆生化抑制剂碘乙酸抑制一亲株细胞的生理活性和利用两亲株细胞间生理性状的差异性,进行啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和产朊假丝酵母(Candida utilis)原生质体融合子的筛选,属间原生质体融合率为3.47×10~(-6)。经菌落形态比较,碳化合物的同化和发酵,DNA含量测定,酯酶型分析,细胞核染色,产孢试验和自然的核分离实验证明,融合子分三种类型:87.21%产朊假丝醇母型;9.02%啤酒酵母型;3.77%真正核融合子型。     

啤酒酿造用凝集性酵母融合育种的研究

用红霉素抗性突变和小菌落呼吸缺陷突变,标记一株非凝集性啤酒酿造用酵母Saccha-romyces carlsbergensis B8然后与凝集性酵母 Saccharomyces carlsbergensis A43进行电诱导融合,获得五株稳定的凝集性酵母融合株。其中,F6、F7具有与亲株A43同等强的凝集特性,同时还保留了另一亲株B8的发酵力强,酿造风味好等生产性状。经测定细胞的DNA含量,五株融合株分别属于二、三、四倍体。用Octyl-sepharose CL-4B疏水柱层析法测定细晶表面的疏水性表明,A43和全部融合株的细胞表面疏水性能都比非凝集性亲株B8强,并与细胞的凝集性能呈正相关。     

用原生质体融合构建高产酒精酵母株

用单孢子分离、单倍体诱变、原生质体融合等手段,获得了酵母菌株——科生９０６４。用该菌的固定化细胞进行发酵玉米糖化醪生产酒精的扩大试验。经８个月的吨级生物反应器运转试验结果证明,该酵母凝胶粒子活性稳定,在玉米糖化醪液初糖浓度为１８％～２０％,ｐＨ值４.０～５.０,温度为３８～４０℃的条件下,发酵时间约为２０ｈ,终酒精含量达９％～１１％（Ｖ／Ｖ）,残糖含量为１.０％以下,理论转化率达９０％以上。并对新菌株的培养形态及生理生化特征等进行了研究,证明它是一株新型的酿酒酵母菌     

用细胞融合的方法选育耐高酒精度的酿酒酵母

选择耐高渗透压、耐高酒精度和发酵终了产酒精量较高的黄酒酵母H—1和目前酒精工业生产用菌K号酒精酵母K—1,运用细胞融合技术选育发酵速度快、产酒精量高的工业用酒精酵母.双倍体黄酒酵母H—1和双倍酒精酵母K—1经过产孢前预培养和产孢培养后,蜗牛酶水解子囊孢子壁,离心收集单倍体子囊孢子,培养后得到单倍体黄酒酵母H—2和单倍体酒精酵母K—2.用硫酸二乙醇诱变处理单倍体细胞,得到单倍体黄酒酵母的维生素缺陷型H—3和单倍体酒精酵母的氨塞骏营养缺陷型K—3通过正交试验找出了H—3和K—3原生质体形成及再生的较优条件是:对数生长后期的细胞33℃、0.2%的β—巯基乙醇预处理15分钟,然后4%蜗牛酶作用2小时.用35%聚乙二醇和10mMCaC1_2诱导融合40分钟,于再生基本夹层培养基上培养获得营养互补融合子,并且考查了融合子的遗传稳定性.通过耐酒精度、一发酵速度和最终产酒精量的测定,筛选出融合子HK—6.HK—6与生产用K号酒精酵母相比,发酵速度相接近,而最终产酒精量提高了11%.可耐受16%的酒精度.     

原生质体融合构建葡萄酒降酸酵母的研究

对葡萄酒酵母1450(Chxs、Ampr)和酒酒球菌SD-2a(Chxr、Amps)的原生质体制备方法进行了研究,并采用PEG和Ca2 促融的方法进行了两菌株的跨界原生质体融合。利用放线菌酮 氨苄青霉素对融合子进行初筛,再经发酵试验复筛,从117株融合子中筛选出1株在酒精发酵的同时降解苹果酸能力强的融合子F-20,在连续传代10次后,其遗传性状稳定。融合子F-20的酒精发酵能力接近葡萄酒酵母1450,同时能够降解66%左右的苹果酸。     

酿酒酵母单倍体与双倍体原生质体的融合

本文报道用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)原生质体融合,得到营养互补的融合子为三倍体,其生长速度、发酵速率均较亲株提高1—2倍。部分融合子酒精的产量高于亲株,同时高于目前使用的酒精发酵生产菌株。     

酿酒酵母单倍体与双倍体原生质体的融合*

本文报道用酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)原生质体融合,得到营养互补的融合子为三倍体,其生长速度、发酵速率均较亲株提高1—2倍。部分融合子酒精的产量高于亲株,同时高于目前使用的酒精发酵生产菌株。     

新型细胞标记技术在酿酒酵母原生质体融合育种中的应用研究

本研究用酿酒酵母原生质体融合技术使两株酵母发生融合,通过用营养要求测定,交配型测定、细胞体积测定、DNA含量测定,筛选出13株融合株,再经免疫测定,得到同样的鉴定结果.表明免疫测定技术在酿酒酵母原生质体融合育种中作为亲本细胞标记是可行的,具有较高实用价值.     

虾青素高产菌种的选育

以红发夫酵母（Phaffia rhodozyma)AS2.1557为出发株,经诱变育种总色素含量提高8．5倍,总色素产量提高2倍。用生长弱、含量高的突变株与生长快、含量低的野生型进行原生质体融合,融合子产量比高产亲株提高169％。应用体细胞交换技术、单元化处理技术获得单倍体融合子可大大提高融合子的稳定性。