等离子体-紫外复合诱变选育四羟基环孢菌素衍生物高产菌株

筛选可体内转化合成环孢菌素衍生物([γ-HyMeLeu4]CyA)的高产菌株。以稀有放线菌Nonomuraea dietziae为出发菌株,采用常温常压等离子体射流和紫外照射对其进行复合物理诱变。通过该诱变方法获得了具有稳定遗传性能的菌株,其转化效率比出发菌株提高了32%左右。结果表明,等离子体诱变可有效的用于该稀有放线菌,通过等离子体-紫外复合诱变筛选得到的突变菌株可用于工业生产。     

微生物育种物理诱变技术ARTP的应用进展

微生物物理诱变育种技术广泛应用于改善微生物菌种特性、提高微生物产品产量与质量,并且在生物燃料和生物修复方面也具有重要的应用价值。本文重点介绍常压室温等离子体(ARTP)物理诱变技术在微生物诱变育种方面的应用,其对具有重要工农业应用价值的产芽孢菌种具有明显的诱变优越性。进一步分析了微生物物理诱变育种技术未来的发展趋势和重要应用前景,为微生物物理诱变育种工作提供借鉴。     

苏云金芽胞杆菌等离子复合体诱变提高抗鳞翅目害虫的杀虫毒力

[目的]苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)D18对鳞翅目、鞘翅目等农业害虫具有杀虫毒力,本研究拟通过复合诱变育种,筛选出杀虫毒力更高的突变菌.[方法]经四轮室温常压等离子体(ARTP)诱变和一轮ARTP-NTG复合诱变后,镜检形态观察与生物毒力测定筛选高毒力菌株,SDS-PAGE检测C...     

ARTP诱变对三角帆蚌外套膜细胞生长活性及其生物矿化相关因子的影响

为获取高活力的外套膜细胞,研究通过常压室温等离子体(Atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变和流式细胞术等技术分析了不同诱变气量组(10、12和15 SLM组)和处理时间对三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)体外培养的外套膜细胞的细胞活性及生物矿化相关功...     

生长速度快且油脂产率高的湛江等鞭金藻诱变株的筛选

【目的】筛选生长速度快的高产油湛江等鞭金藻诱变株。【方法】利用常压室温等离子体射流诱变技术对湛江等鞭金藻进行诱变,通过96孔板、摇瓶和反应器培养对诱变株进行筛选。【结果】传至第13代,600 m L反应器培养7 d,诱变株IM110020最大比生长速率、细胞密度和油脂产率可分别达0.72 d-1、16 750×104 cells/m L、109.8 mg/(L·d),分别比野生株提高12.5%、20.8%和17.9%。【结论】获得了一株生长速度快且油脂产率高的诱变株IM110020,且经过多次传代性质稳定。     

藻类诱变育种技术研究进展

藻类诱变育种技术是指利用物理和化学因素诱发藻体产生遗传变异,在短时期内获得有价值的突变体的育种方法。藻类是水生生态系统中主要的初级生产者,与人类生活及经济发展有着密切的关系,是发展"蓝色农业"的基础。诱变育种已经成为提高藻类育种效率,获得新种质的一个重要手段,广泛应用在生物活性物质含量高的微藻、生物能源微藻及一些大型的经济海藻中。在藻类育种中常用的诱变技术主要包括物理和化学诱变技术。物理诱变辐射源包括紫外线、γ射线、重离子束及常压室温等离子体等,化学诱变剂主要包括甲基磺酸乙酯和亚硝基胍等。主要介绍了上述诱变技术的诱变机理和生物学效应,总结了诱变技术在藻类育种中的研究进展及应用前景,以期推动藻类诱变育种的发展。     

青枯雷尔氏菌拮抗菌黑曲霉xj的ARTP诱变选育

[目的]为了提高黑曲霉(Aspergillus niger xj)对青枯雷尔氏菌的拮抗活性.[方法]首先采用常压室温等离子体诱变技术对黑曲霉xj菌株进行诱变处理,然后以青枯雷尔氏菌作为指示菌,通过琼脂柱法和滤纸片法筛选正突变株,并对正突变株遗传稳定性进行研究,最后通过二倍稀释法测定其最小抑菌浓度.[结果] ARTP诱变...     

常压室温等离子体诱变选育L-精氨酸生产菌及发酵条件优化

【目的】通过常压室温等离子体诱变技术选育L-精氨酸高产菌株,利用响应面设计探索突变菌株生产L-精氨酸的最佳发酵条件。【方法】采用常压室温等离子体生物诱变系统对实验室保藏的Corynebacterium glutamicum GUI089进行系列诱变,选育L-高精氨酸和8-氮鸟嘌呤抗性菌株。在单因子实验的基础上,应用Plackett-Burman设计从7个因素中筛选出对L-精氨酸合成具有显著效应的(NH4)2SO4、葡萄糖和尿素3个因素。基于上述结果,进一步采用响应面设计优化出主要影响因素的最佳参数水平。【结果】经过一系列的诱变和筛选,选育出一株L-高精氨酸(15 g/L)和8-氮鸟嘌呤(0.7 g/L)抗性菌株,并将此菌株命名为C.glutamicum ARG 3-16。此菌株的L-精氨酸产量比出发菌株提高了49.79%,且发酵液中杂酸的浓度明显降低,特别是L-脯氨酸、L-谷氨酸和L-缬氨酸。在经响应面优化后的最佳发酵条件下,L-精氨酸的产量达到39.72±0.75 g/L,比优化前提高了10.49%。【结论】通过常压室温等离子体诱变技术成功选育出一株L-精氨酸高产菌株,利用响应面法有效地优化了发酵条件,实验结果表明突变株ARG 3-16具有潜在的生产应用价值。     

常压室温等离子体诱变选育微生物絮凝剂高产菌株

目的:利用常压室温等离子体诱变技术诱变海洋地衣芽孢杆菌DHS-40,选育微生物絮凝剂高产菌株。方法:10μL发酵液(D600nm值为0.5~0.7),辐射距离为2 mm,气流速度为10.0 SLPM,辐射功率为100 W。结果与讨论:辐射时间60~240 s为菌株DHS-40的最佳诱变照射时间,共分离得到396株诱变株;经过初筛、复筛,共计筛选得到8株絮凝活性较高的诱变菌;经DHS-40突变菌株与原始菌株同步培养,比较生长状态与絮凝活性,获得2株絮凝活性较高的突变菌株90-102与120-24,同期絮凝活性优于原始菌株。     

等离子体法诱变淡紫拟青霉产几丁质酶菌种的筛选

采用菌株诱变技术,提高生防用淡紫拟青霉菌株产几丁质酶的能力。通过常温常压等离子体诱变技术(MPMS)对淡紫拟青霉进行诱变育种处理,对处理的菌种先采用透明圈法进行初筛,然后采用发酵方法进行复筛。采用MPMS法诱变淡紫拟青霉产几丁质酶菌种时,温度25℃,处理时间30 s,样品处理量60μL,诱变菌的致死率为30.33%时,正突变率为14%。采用摇瓶分批发酵培养,诱变菌种的几丁质酶活为0.17 U/mL。结果表明,经过对淡紫拟青霉的诱变处理,获得高活性几丁质酶产生菌株,几丁质酶酶活提高180%。     

诱变育种在产油微生物生产DHA中的研究进展

二十二碳六烯酸(DHA)对维持人体正常的生理功能至关重要,具有极高的生物医学价值。产油微生物是指具有很强的脂肪酸合成能力,DHA占总脂肪酸含量相对较高的一类微生物,是获取DHA的新途径。诱变育种作为一种有效的变异手段在产油微生物选育与改良中显示了极为重要的作用和十分诱人的前景。综述了通过物理和化学诱变选育高产DHA菌株的机理及方法,其中物理诱变包括γ射线、紫外线、离子束和常压室温等离子体等;化学诱变包括甲基磺酸乙酯、亚硝基胍和硫酸二乙酯等;主要介绍了不同诱变育种方式在产油微生物生产DHA研究方面取得的成就,探讨了诱变育种的发展方向,提出了不同诱变育种方式相结合的复合育种的思路,以期对今后产油微生物生产DHA的研究有所启发。     

雷帕霉素菌株的常压室温等离子体(ARTP)诱变选育

雷帕霉素由放线菌次级代谢产生,具有抗真菌、抗肿瘤以及免疫抑制等生理活性,是临床重要的器官移植、抗肿瘤原料药物。为了获得具有高发酵潜力的工业用菌株,对雷帕霉素菌株的摇瓶发酵工艺进行了优化。采用常压室温等离子体(ARTP)的方法对高产雷帕霉素菌株的单孢子悬液进行诱变处理,通过高压液相的方法对诱变菌株的发酵代谢产物进行检测,成功地从诱变菌株中筛选获得了发酵产量提高30%以上的诱变菌株,建立了ARTP诱变选育高产雷帕霉素菌株的方法,为后期进行该菌株的选育研究工作以及中试发酵工艺优化提供了方法和物质的基础。     

基于常压室温等离子体技术的金藻诱变筛选方法

以高生长速率或高油脂含量藻株为目标,以湛江等鞭金藻为例,报道了一种基于常压室温等离子体技术的微藻诱变及快速分级筛选方法。即以叶绿素荧光动力学参数F_v/F_m大于0.68的金藻为出发藻株、以致死率90%为阈值确定最适诱变电流为1.4~1.5A,诱变时间为24~30s。分别在室温常光及胁迫条件(高温常光和高光室温)下,按照孔板至摇瓶至反应器三级培养进行筛选。在孔板培养过程中以比生长速度结合尼罗红荧光强度变化实现高通量初筛,最终在反应器培养中进行提取验证,并以候选藻株为出发进行二次诱变筛选。结果表明,室温常光条件诱变株筛出率为0.7%,胁迫条件筛出率为0.9%;一次诱变诱变株筛出率为0.6%,二次诱变筛出率为1.2%;二次诱变和胁迫条件筛出率更高,更易得到性状变化的诱变株。     

ARTP诱变猴头菌株的发酵菌丝体多糖理化性质及体外免疫活性

为探讨常压室温等离子体诱变的3株高产多糖猴头菌和出发菌株的多糖组分差异,通过液体发酵获得的菌丝体经水提、分级醇沉获得8个胞内多糖组分,对它们的理化性质、结构特征及体外免疫活性进行了研究。结果表明,3株ARTP诱变菌株414、321、236菌丝体多糖含量较出发菌株有较明显提升;ARTP诱变的猴头菌20%醇沉多糖组分较出发菌株分子量大,所占比例增加;诱变菌株60%醇沉多糖组分的分子量略大于出发菌株,所占比例相近。20%醇沉多糖主要由半乳糖、葡萄糖、甘露糖构成,诱变菌株该多糖组分中葡萄糖和甘露糖的比例较出发菌株均有明显提升,60%醇沉多糖组分单糖组成无明显差异;8个多糖组分均具有体外刺激巨噬细胞释放NO的活性,其中20%醇沉多糖的活性优于60%醇沉多糖,诱变菌株的生物活性优于出发菌株。本研究探讨了ARTP诱变对猴头菌胞内多糖结构及活性的影响,为猴头菌相关产品的开发提供了优质资源。     

利用基因组改组技术提高短杆菌素产量及其培养条件优化*

短杆菌素是一种广谱抗菌肽,对细菌和真菌均有较好的抑制作用,具有潜在的抗生素替代价值。通过对侧孢短芽孢杆菌fmb70进行紫外诱变、亚硝基胍诱变、常压室温等离子体诱变,获得3株短杆菌素产量提高的诱变菌株。随后以诱变菌株为亲本进行两轮基因组改组,获得融合子F₂-24,其短杆菌素产量为(340.5±16.35) μg/mL,是野生菌株fmb70短杆菌素产量的1.92倍。融合子传代5代后,该菌株短杆菌素产量无明显差异,说明菌株稳定性良好。最后对该菌株产短杆菌素的培养基和发酵条件进行优化,优化后的培养基为:4%蔗糖、2%牛肉膏、0.5%氯化镁,发酵温度30℃、培养24 h、培养基初始pH6.0。优化后的短杆菌素产量可达(442.45±9.58)μg/mL,是初始培养条件的2.50倍。     

常压室温等离子体诱变选育花脸香蘑新菌株

花脸香蘑作为一种营养丰富、菇型美观的珍稀食用菌,具有良好的开发利用价值。利用常压室温等离子体（ARTP）技术对野生花脸香蘑菌株610双核菌丝片段进行了诱变处理。利用拮抗试验进行了诱变菌株初筛。通过连续传代培养,自然淘汰劣势菌株并获得诱变效应稳定的48个菌株。综合平板培养和基于ISSR和SSR联合遗传多样性分析的结果,筛选出7个诱变菌株与出发菌株共同进行出菇比较试验。出菇试验及子实体蛋白和氨基酸营养分析的结果显示：诱变菌株Ls2和Ls3为筛选出的花脸香蘑优质高产新菌株。诱变菌株较出发菌株生物学效率分别提高10.27%和14.75%,总氨基酸含量、必需氨基酸含量以及氨基酸评分等指标也均显著高于出发菌株,品质提升效果极显著。     

常压室温等离子体(ARTP)诱变及高通量筛选那西肽高产菌株

采用新型常压室温等离子体(ARTP)诱变活跃链霉菌(Streptomyces actuosu),并应用抑菌圈和48孔板培养方法高通量筛选高产那西肽菌株。研究表明抑菌圈径的大小与48孔板效价之间以及48孔板效价与摇瓶效价之间均有较好的相关性,系数R分别达到0.534和0.896。通过多轮ARTP诱变及高通量筛选最终获得了3株相对效价提高50%以上的遗传性能稳定的突变株。ARTP诱变技术作为获得那西肽高产菌株的有效途径,与传统摇瓶发酵筛选相比,48孔板及抑菌圈法能显著提高那西肽高产菌株的筛选效率。     

常温常压等离子体诱变选育高产L-异亮氨酸大肠杆菌

旨在选育L-异亮氨酸高产大肠杆菌.以大肠杆菌K12(Met-)为出发菌株,经常温常压等离子体(ARTP)诱变,通过微生物高通量液滴培养系统(MMC)筛选,以α-氨基丁酸(α-AB)抗性为筛选标记,得到一株高产L-异亮氨酸的突变菌株大肠杆菌NXU12,并对其遗传稳定性进行了研究.结果表明,出发菌株大肠杆菌K12(Met-...     

ARTP诱变选育葡萄糖氧化酶高产菌株及发酵条件优化

利用常压室温等离子体诱变技术对产葡萄糖氧化酶的黑曲霉菌株进行诱变处理,通过平板筛选以及摇瓶复筛选出8株酶活较高的菌株,其中产酶活力最高的突变株为PCTC-8,酶活达到14.36 U/m L,较初始菌株的酶活提高了117.25%。然后在优化培养基的基础之上通过单因素实验对诱变菌株的发酵条件进行优化,最终确定最优的发酵条件为:接种量10%,装液量30 m L,种龄24 h,发酵时间48 h,转速225 r/min,在此条件下最高酶活可达到93.26 U/m L。     

霉酚酸高产菌株短密青霉菌SA-2的选育

为选育出霉酚酸（mycophenolic acid,MPA）发酵生产的优良菌株,以产霉酚酸的短密青霉菌（Penicillium brevicompactum）S-225菌株作为原始菌株,利用甲基磺酸乙酯（ethyl methanesulfonate,EMS）、紫外诱变（ultraviolet,UV）和常压室温等离子体诱变（atmospheric room temperature plasma,ARTP）叠加诱变的方法,选育出1株遗传稳定、且对Cu2+耐受性强的菌株SA-2,其10 t中试霉酚酸发酵效价达到8 458 mg/L,比原始菌株提高了137.3%,且其200 t发酵生产效价达到了8 769 mg/L。该研究结果对霉酚酸工业化发酵生产具有重要意义。