虾青素高产菌的选育

红发夫酵母（Phaffia rhodozyma)是微生物发酵法生产虾青素的优良菌株,作者采用Cs^137-γ射线重复辐照,并进行亚硝基胍（NTG）诱变处理,选育得到一株高产虾青素的红发夫酵母YB-20-28突变株,该菌株摇瓶发酵的生物量达老人家酵母YB-20-28突变株,该菌株摇瓶发酵的生物量达36.3g/L,总色素含量为1216.0μg/g,较出发菌株提高308%,虾青素产量达30.9μg/mL,是一株颇具开发潜力的虾青素高产菌株。     

虾青素高产菌株的选育

采用激光（Laser）、紫外线（UV）、亚硝基胍（NTG）及其复合诱变法夫酵母菌,再用高浓度葡萄糖培养基选育经复合诱变的法夫酵母菌。结果表明：与原始出发菌相比,菌株经诱变后其虾青素产量有显著提高,其中复合诱变的是青素产量可达7.26μm/ml。诱变高产菌株遗传稳定性好。     

协同诱变法选育虾青素高产优良酵母菌株

以红法夫酵母(Phaffia rhodozyma)野生型菌株GH1为研究对象,选育虾青素高产优良酵母菌株,并初步研究其生长特性。对野生型菌株GH1用紫外线(UV)和亚硝基胍(NTG)协同诱变,用抗霉素A筛选,选育出虾青素高产突变菌株GH1-7.1。突变菌株GH1-7.1的虾青素最高产量达1200μg/gDCW,比野生菌株GH1的虾青素最高产量271μg/gDCW高出4倍,并且生长加快,达到最高生物量和最高虾青素产量的时间比野生菌株缩短了24h;野生菌株GH1的最适生长温度为20℃,高于28℃则不生长,而突变菌株GH1-7.1的最适生长温度为28～30℃,比野生菌株GH1提高8～10℃。首次采用协同诱变的方法成功选育了虾青素高产酵母菌株,并且生长周期短,最适的生长温度提高,是适宜南方高温环境发酵工程应用的优良菌株。     

高产虾青素的红发夫酵母菌种的选育

红发夫酵母（Phaffia rhodozyma）是发酵法生产虾青素的优良菌株。本采用Cs^137-γ射线重复辐照,并交替进行亚硝基胍（NTG）诱变处理,选育得到一株高产虾青素的红夫酵母YB-20-29突变株。该菌株摇瓶发酵的生物量达36.32g/L,总色素含量为1216.0ug/g,较原始菌株提高308%,虾青素产量达30.9ug/mL,是一株很有开发前景和虾青素高产菌株。     

几种化学激活剂刺激虾青素合成的机理研究

研究了几种化学激活剂对红发夫酵母产虾青素的刺激作用。添加一定浓度的亚硒酸钠、氯化镉、氯酸钠和二氧化钛 ,分别使虾青素质量分数提高了 18.6 %、31.4%、30 .6 %和 2 1.3%。并对这些化学激活剂促进虾青素合成的机理进行了探讨。     

从万古霉素抗性突变体中筛选碱性纤维素酶高产菌株

以芽胞杆菌 Ｘ—６ 为出发菌株,经甲基磺酸乙酯（ Ｅ Ｍ Ｓ） 和紫外线（ Ｕ Ｖ） 复合诱变,选育万古霉素抗性突变体。研究结果表明,抗药性突变株碱性羧甲基纤维素酶（ Ｃ Ｍ Ｃａｓｅ） 产量提高的正变率和正变幅度明显高于非抗药性菌株。从抗性突变株中获得 Ｅ Ｖ２３ 菌株,其产酶活力比出发株 Ｘ—６ 提高３２０ ％ ,酶活力达３５３ｕ／ ｍｌ。     

用Cu^2＋筛选虾青素高产菌株的研究

海洋红酵母经过甲基磺酸乙酯诱变,以500μmol/L浓度的Cu2 为筛选剂,随机挑取200株菌株,其中细胞生物量、虾青素细胞产率和体积产率都增加的有38株,正突变率为19%。实验结果表明,Cu2 可以作为虾青素高产菌株的筛选剂。     

用b-紫罗兰酮筛选虾青素高产菌株

用β-紫罗兰酮作为筛选剂选择性分离海洋红酵母虾青素高产突变菌株。实验结果表明, 在β-紫罗兰酮存在的情况下, 由于类胡萝卜素合成受到抑制, 海洋红酵母的生物量和虾青素合成量都减少; 当平板培养基中β-紫罗兰酮浓度达到370 mg/L时, 海洋红酵母的致死率为92.3%; 在这种平板培养基上涂布经甲基磺酸乙酯诱变的海洋红酵母, 随机筛选200个菌落, 结果表明生物量、虾青素体积产率和细胞产率均有所提高的正突变株占18%, 生物量、虾青素体积产率和细胞产率的单项指标有所提高的正突变株分别占22.5%、45%和46%。该实验结果表明在分离培养基中添加β-紫罗兰酮可选择性地分离海洋红酵母虾青素高产菌株, 提高虾青素高产突变株的筛选效率。     

60Coγ射线诱变选育高产虾青素红发夫酵母突变株

为了筛选高产虾青素红发夫酵母突变株,用不同剂量^60Coγ射线对出发菌株菌液进行反复辐射处理,得到突变株W6-318,并对其生物学特性进行了研究。结果表明不同照射剂量下正突变率为10％—36％,在射线诱变剂量为3．5kGy时诱变效果最佳。最优化条件下突变株生物量、总类胡萝卜素和虾青素产量分别为10．15gL^-1、14．97mgL^-1和12．55mgL^-1,分别比出发菌株提高11．17％、86．39％和101．8％。5L发酵罐放大培养中的生物量、总类胡萝卜素和虾青素产量分别为15．56gL^-1、18．54mgL^-1和14．97mgL^-1。     

DEVELOPMENTAL MECHANISMS UNDERLYING THE FORMATION OF ATAVISMS

1. Atavisms emerge as evidence of localized modifications in development of an organ or of one of its parts. Different developmental processes can be triggered within the same organ rudiment, presumably in response to the same stimulus. We saw that that stimulus can have a genetic basis in a mutational event, which can be selected for. We also saw that atavism can be produced by experimental manipulation within developing systems -increased growth of the chick fibula, enamel production from avian ectoderm, and balancer formation in amphibians. Such atavisms are not based on heritable genetic changes. They indicate the developmental plasticity that exists within embryos and the relative ease with which development can be switched from one programme to another. 2. Examination of mutants (wingless chicks), limbless vertebrates and experimental manipulation of embryos, shows that cell death, inductive tissue interactions and altered patterns of growth are developmental mechanisms used in the formation of atavisms. 3. Differential development mechanisms can be triggered within the same organ at the same time to produce atavisms. In the guinea pig, formation of atavistic digit V involves prolongation of growth of metatarsal V whereas formation of atavistic digit I involves development of a new metatarsal I. 4. Secondary functional modifications ensure that the atavism is integrated with the other components of the functional unit, as illustrated by extra digits in horses or guinea pigs and fibulae in birds. Atavistic 2nd and 4th digits in horses arise by continued growth of their primordia. A consequent reduction in the growth rate of digit 3, the normal single functional digit, enables all three digits to attain approximately equal lengths and so potentially to function. The altered functional load transmitted to the limbs results in secondary but correlated alterations in muscles and skeletal elements in other portions of the limbs. The fact that embryonic digit 2 normally develops to a more advanced state than digit 4 explains why digit 2 more often develops atavistically, for if variation in growth rate is the basis for the atavistic digit, digit 2 has an advantage over digit 4. 5. Atavisms should not be an embarrassment to the evolutionary biologist. They are the outward and visible sign of a hidden potential for morphology change possessed by all organisms. Neither basic capacity to form the organ nor patterning information is lost. Modification of components of inductive tissue interactions helps to explain how organs are lost during evolution (also see Regal, 1977); retention of the basic mechanism explains how structures can be revived as atavisms (also see Rachootin & Thomson, 1981). Frequency of atavisms thus provides an indication of the degree of modification or loss of the underlying developmental programme.     

L-苹果酸产生菌筛选及高产突变株诱变选育

通过广泛收集和分离,获得根霉属(Rhizopus)、曲霉属(Aspergillus)及裂褶菌属(Schizophyllum)等属菌株897株。产酸指示平板上的变色圈测定结果表明,它们中间628株为产酸菌。通过纸层析对产酸菌发酵液酸谱的分析,获得129株L-苹果酸产生菌,经进一步测定发酵液中L-苹果酸的含量,筛选出以葡萄糖为原料,摇瓶发酵140小时,L-苹果酸产率48．37g／L,对糖转化率48．37×10^-2 的菌株LMO2。经初步鉴定,这一菌株为曲霉(Asper-gillus sp.)以LM02作为出发株,采用亚硝基胍、自然污染细菌、甲基磺酸乙酯及紫外线进行诱变处理,选育出葡萄糖为原料,L-苹果酸产率较高的突变抹N1-14、N1-14、NE1412、NU1416及NU1419。其中N1-14 的L-苹果酸产量最高,比出发株提高46．2×10^-2。N1-14 的菌丝生长速度快,产孢能力强,摇瓶发酵葡萄糖140小时,平均L-苹果酸产率为72．53g／L,对糖转化率53．74×10^-2。全发酵液经薄层层析测定,不含黄曲霉毒素。发酵产物分离提纯后,得到白色粉末状结晶,经纸层析、质谱及红外光谱测定,证明为L-苹果酸。     

微囊藻对柔细束丝藻生长及土臭素合成与释放的影响

文章选择两种特征不同的微囊藻——产毒的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和无毒的惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii),分别以不同的接种比例(1﹕2、1﹕1和2﹕1)与产土臭素(Geosmin)的柔细束丝藻(Aphanizomenon gracile)混合培养,以探索种间相互作用对藻类生长和束丝藻土臭素合成与释放的影响。结果表明,在共培养条件下,两种微囊藻均抑制了柔细束丝藻的生长,而柔细束丝藻却促进了两种微囊藻的生长。惠氏微囊藻促进了柔细束丝藻土臭素的释放(接种比例为1﹕1时,束丝藻胞外土臭素的细胞份额达到269.43 fg/cell),仅在生长早期与生长受到抑制阶段促进了土臭素的合成;铜绿微囊藻在共培养早期促进了束丝藻土臭素的合成,但共培养却抑制了土臭素的释放,而且在共培养的中后期已检测不到土臭素。研究结果表明,在自然水体中束丝藻与微囊藻的季节演替过程中,微囊藻在与束丝藻的竞争中处于优势,且微囊藻对束丝藻的竞争压力促使后者合成异味物质,随着束丝藻的消亡可能伴随大量异味物质的释放,增加异味事件发生风险。     

超声波对红曲菌的诱变筛选及发酵过程在线处理

以红曲菌为出发株 ,经超声波诱变 ,获得一株高产菌株 ,并对该菌株在液态深层发酵过程中 ,进行超声波在线处理 ,结果表明 :红曲色素和MonacolinK的产量都有明显提高 ,分别达 29.74%和 39.96%。     

苏云金芽孢杆菌无晶体突变株的逐级升温筛选及其转化性能

逐级从４２ ℃到４４ ℃和４６ ℃升温培养、并用０－０５ ％ ＳＤＳ 处理苏云金芽孢杆菌ＹＢＴ１４６３ ,获得了一系列内生质粒被部分或完全消除的无晶体（Ｃｒｙ －） 突变株,对４ 种Ｃｒｙ － 突变株的转化性能及导入的外源质粒的稳定性进行了研究。用限量培养基和４２ ℃培养筛选到Ｃｒｙ － 突变株后,升温至４４ ℃,从Ｃｒｙ － 突变株得到内生质粒被进一步消除的突变株;然后升温至４６ ℃来培养其中突变株ＢＭＢ１７０ ,并用０－０５ ％ 的ＳＤＳ进行处理,最终筛选到１ 株无质粒突变株ＢＭＢ１７１ 。用ｐＨＴ３１０１ 、ｐＢＭＢ１７３６ 、ｐＢＴＬ１ 和ｐＨＶ１２４９ 等４ 种外源质粒进行的转化及稳定性研究表明,转化频率的大小及导入质粒的稳定性与用作受体菌的Ｃｒｙ － 突变株携有的内生质粒数之间呈现一定的相关性,Ｃｒｙ－ 突变株的转化频率显著高于出发菌株,其中ＢＭＢ１７１ 的转化频率最高达１０７ 转化子／μｇ ＤＮＡ,且所导入的外源质粒的稳定性也高于其它Ｃｒｙ － 突变株及出发菌株ＹＢＴ１４６３ 。     

雨生红球藻虾青素酰基转移酶的鉴定与功能研究

为研究雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的甘油二酯酰基转移酶(Diacylglycerol acyltransferase, DGAT)是否具有催化虾青素酰基化的功能, 首先通过雨生红球藻的cDNA库克隆得到了一个II型DGAT编码区全长序列(DGTT2)。在甘油三酯(Triacylglycerol, TAG)合成缺陷型酵母Saccharomyces cerevisiae H1246中过表达DGTT2基因发现HpDGTT2不能回补H1246的表型, 即不具有典型的DGAT功能。利用分离得到的雨生红球藻的内质网成功地建立了一个体外的虾青素酰基转移酶酶活测定体系, 添加含有重组HpDGTT2的酵母细胞的微粒体后虾青素酯的含量显著高于对照, 初步表明HpDGTT2具有催化雨生红球藻中虾青素酰基化功能。以上结果为进一步探索雨生红球藻中DGTT2的功能及深入理解虾青素合成在代谢水平的调控奠定了基础。     

产碱性纤维素酶菌株的选育和酶合成基本特性

芽孢杆菌x－6菌株经甲基磺酸乙酯（EMS）和紫外线（UV）复会诱变,从其万古霉素（Vm）抗性突变体中选育获得一突变株EV23,所产生的碱性核甲基纤维素酶（CMCase）酶活力由原来的0．84u／ml提高到3.53u／ml。EV23菌株所产该酶基本为组成性地合成纤维素酶,酶合成明显表现出抗降解物阻遏的特点,以葡萄糖为碳源培养,4％浓度时酶合成水平最高。酶合成效率受菌体生长速率影响较大。在高浓度易代谢基质和三羧酸循环中间物存在下,酶合成将受到一定程度的阻遏。酶合成还与能量代谢有关,探讨了外源ATP、cAMP对     

UV-B对雨生红球藻生长及虾青素积累的影响

以雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)为材料,研究不同强度的UV-B对雨生红球藻生长、光合作用及虾青素积累的影响和其作用机理。设置5种紫外线强度,分别在正常光照培养条件下补充不同强度UVB(100—500 lx),标记为CK、U100、U200、U300、U400和U500六组。结果表明,经UV-B辐射后雨生红球藻细胞密度、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、非光化学淬灭系数(NPQ)和叶绿素(Chl.a和Chl.b)含量等均呈现下降趋势,且与辐射强度相关。相反,虾青素含量在100—400 lx强度下随UV-B辐射强度的增加而升高。与对照相比,高强度UV-B辐射(U400)36h和72h后藻细胞虾青素含量分别提高了35.68%和56.23%,达到5.82和7.06 mg/L。qRT-PCR检测发现雨生红球藻虾青素合成关键酶基因(IPI、PSY、BCH和BKT)的表达量随紫外辐射强度和辐射时间的增加均有不同程度升高。UV-B辐射亦调控紫外光受体UVR8及其信号转导通路核心元件(COP1、SPA1、HYH和HY5)的基因表...     

小球藻细胞壁缺陷型突变体的筛选及转化系统的建立

由于高效、稳定遗传转化系统的缺乏,小球藻遗传改良以及油脂代谢机理的研究等工作难以进行。研究旨在通过筛选获得小球藻Chlorella vulgaris细胞壁缺陷型突变体,在此基础上建立其转化系统。首先通过紫外诱变获得小球藻Chlorella vulgaris的突变体库,基于细胞壁缺陷型突变体在1% Triton X-100处理后叶绿素会释放到上清中的原理,利用酶标仪高通量地从约4000个突变体中筛选获得10株细胞壁缺陷的小球藻。同时以小球藻内源性-tubulin的启动子和终止子作为启动子和终止子,以AphⅧ (Aminoglycoside 3'-Phosphotransferase type Ⅷ)作为报告基因构建了转化载体pHK203。通过优化电转缓冲液组分和电击参数,确定了细胞壁缺陷型突变体CWD-3的最佳转化条件,即2 g pHK203,ddH2O作为电转缓冲液,1500 V,525 ,50 F的电击条件下,转化效率可达到40个转化子/g DNA。研究为小球藻Chlorella vulgaris的油脂代谢通路和遗传改良提供了技术基础,同时由于可降低破壁成本,筛选获得的细胞壁缺陷型突变体适于工业化生产小球藻藻粉。     

大肠杆菌乙酸代谢突变株的选育和特性研究

在大肠杆菌高密度培养中 ,因代谢副产物乙酸积累 ,导致抑制菌体的生长和产物表达的下降。为减小乙酸的抑制作用 ,采用60 Co诱变处理大肠杆菌JM1 0 1 ,结合连续培养 (含乙酸钠选择压力 )定向富集方法 ,选育到一株乙酸耐受性增强的菌株JL3。该菌株表现出明显的乙酸耐受性的提高 ,在含有 1 0 g/L乙酸钠的MA培养基中 ,菌体生长和葡萄糖消耗速率都有较大程度提高 ,并且具有良好的遗传稳定性