利用离子注入技术选育多杀菌素高产菌株

多杀菌素是由刺糖多孢菌（Saccharopolyspora spinosa）发酵产生的大环内酯类化合物,是一种应用前景广阔的生物农药。采用氮离子注入方法并结合前体和自身代谢物抗性来选育多杀菌素高产菌株。结果显示利用氮离子注入诱变刺糖多孢菌,其致死率曲线呈典型的马鞍形,并确定30 s×2.6×1013 ions/cm2的注入剂量用于进一步诱变筛选。通过前体及自身代谢物抗性筛选,最终得到5株多杀菌素高产菌株,其多杀菌素的最高产量比选育前提高了44%。表明该技术对多杀菌素高产菌株的选育是一种行之有效的方法。     

多杀菌素高产菌株的选育

根据多杀菌素的生物合成途径对多杀菌素产生菌株刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)进行选育,并获得了高产菌种。首先对出发菌株S-203进行了自然选育,获得效价为643μg.mL-1的菌株S-306;在紫外线诱变的基础上,筛选丙酸钠耐性变株,得到菌株S-466,摇瓶发酵单位为871 mg·L-1,比自然选育获得的出发菌株提高了35%。其传代实验表明菌株S-466的高产遗传特性稳定,为应用于发酵罐进行工业化生产奠定了基础。     

96孔板高通量筛选多杀菌素高产菌株的研究

考察了刺糖多孢菌在96孔板固体培养基和液体培养基中的生长情况,建立了96孔板高通量筛选多杀菌素高产菌株的方法。结果表明：96孔板三明治盖能同时满足过滤杂菌和刺糖多孢菌生长耗氧所需,刺糖多孢菌在96孔板固体培养基中的生长情况与传统斜面培养相当,种子培养最适种龄为60 h,每孔发酵培养基装液量为0.4 mL。与传统摇瓶发酵筛选平台相比,该方法能显著提高多杀菌素高产菌株的筛选效率。     

糖多孢菌属菌株的体内转座诱变系统

为实现糖多孢菌的体内转座诱变,采用刺糖多孢菌的强启动子促进Tn5转座酶基因tnp(5)的表达,优化链霉菌高效转座质粒pHL734,构建了转座质粒pJTn1、pJTn2、pJTn3、pJTn4、pJTn5、pJTn6。结果显示:pJTn1～pJTn6系列转座质粒均可在红色糖多孢菌中高效转座;pJTn1和pJTn5可在刺糖多孢菌中进行转座,获得31个刺糖多孢菌转座突变株;其中30个菌株的基因组中检测到标准的Tn5转座,8个突变株的多杀菌素产量显著降低。表明pJTn系列转座质粒可作为糖多孢菌的体内转座诱变工具,为抗生素的产量调控研究和高产育种靶标基因筛选提供理论依据。     

基于诱变和抗性突变的多杀霉素高产菌株的选育

为提高菌株发酵液中多杀霉素产量,本试验利用常温常压等离子体(ARTP)诱变、紫外(UV)诱变和抗性突变技术处理刺糖多孢菌株DS0322-3,结合高通量筛选和摇瓶发酵选育多杀霉素高产菌株。结果显示,通过ARTP诱变和UV诱变育种,筛选获得384株突变菌株,其中有9株突变菌株的效价较原始菌株增加10%以上,且1株效价较原始菌株增加20%以上,经过ARTP诱变30 s,得到的突变菌株AR1019-4效价为547.78 mg/L,较原始菌株增加了21.88%。以ARTP诱变得到的高产突变菌株AR1019-4为出发菌株,通过抗性突变筛选技术筛选获得1 152株突变株,其中13株突变菌株的效价较出发菌株增加10%以上,且2株效价较出发菌株增加15%以上,在0.5 mg/L的氯霉素平板上得到的突变菌株Chl 1215-5效价为637.12 mg/L,较出发菌株增加了16.31%;12 mg/L的庆大霉素抗性突变筛选到了突变菌株Gen 1207-8,效价为597.59 mg/L,该菌株的Spinosyn D组分由10%～15%增加至30%～35%左右,经遗传稳定性试验验证,突变菌株Chl1215-5和Gen1207-8可稳定遗传。试验结果表明ARTP诱变、紫外诱变和抗生素突变技术对选育多杀霉素高产菌株具有重要意义。     

环腺苷酸受体蛋白基因的过表达对刺糖多孢菌生长和多杀菌素合成的影响

【目的】利用全局性调控因子环腺苷酸受体蛋白（cyclic AMP receptor protein,Crp）基因在刺糖多孢菌（Saccharopolyspora spinosa）中的过量表达,研究其对刺糖多孢菌生长及形态方面的影响,促进多杀菌素的生物合成。【方法】PCR扩增环腺苷酸受体蛋白基因（crp）,通过限制性酶切、连接方法构建中间载体pOJ260-cm-P_ermE-crp,使crp置于红霉素增强型启动子P_ermE的控制下;PCR扩增P_ermE-crp基因片段,利用Red/ET同源重组技术将P_ermE-crp亚克隆至实验室保藏的大肠杆菌-链霉菌穿梭载体pUC-spn上,构建成Crp表达载体pUC-spn-P_ermE-crp。然后,采用接合转移方法将重组载体pUC-spn-P_ermE-crp导入野生型刺糖多孢菌中,通过单交换同源重组将其整合至刺糖多孢菌染色体上,以染色体上整合了原始质粒pUC-spn的刺糖多孢菌作为对照菌株。利用PCR扩增阿伯拉霉素抗性基因及目的基因的方法鉴定阳性接合子;观察工程菌株及对照菌株在不同固体培养基中的生长及菌落形态差异,同时比较工程菌株及对照菌株在液体培养基中的生长情况,测定生长曲线。借用扫描电子显微镜观察工程菌株及对照菌株的菌丝体形态;采用高效液相色谱检测工程菌株及对照菌株中多杀菌素生物合成情况。【结果】采用分子生物学方法成功构建了Crp重组表达载体pUC-spn-P_ermE-crp,并通过接合转移导入到刺糖多孢菌中;PCR检测结果显示,工程菌株作为模板扩增出长约2 kb的cm-P_ermE-crp目的条带,说明crp已成功整合到刺糖多孢菌染色体上,并且获得的重组工程菌株S. spinosa-Crp遗传性能稳定。在BHI培养基和ISP-2培养基上,工程菌株S. spinosa-Crp孢子萌发及形成速率与对照菌株S. spinosa-1相比均有所延迟,但在R6培养基上两者生长速率及菌落形态无明显差异。与对照菌株S. spinosa-1相比,液体培养基中工程菌株S. spinosa-Crp二次生长现象消失,且生物量略高于S. spinosa-1。扫描电子显微镜结果显示工程菌株菌丝片段化程度较高,分支较少,有利于提高工程菌株S摇瓶发酵结果表明,工程菌株中的多杀菌素产量与对照菌株相比提高了128%。. spinosa-Crp发酵过程中的溶氧水平。【结论】crp的过量表达对刺糖多孢菌的菌丝形态及生长产生一定影响,并有效促进刺糖多孢菌中多杀菌素的生物合成,为通过其他正调控基因的超量表达促进多杀菌素的生物合成奠定了基础。     

杏鲍菇高产菌株的紫外线诱变选育

[目的]获得杏鲍菇高产菌株。[方法]通过紫外诱变、单菌落分离、突变株选择、菌丝生长及出菇对比试验研究了杏鲍菇高产菌株的诱变育种技术。[结果]将经紫外线照射处理的孢子悬液稀释,涂在平板培养基上,7 d后分离单菌落并两两配对。取镜检有锁状联合的菌株菌落与原始菌株做拮抗试验,得到了11株突变株。7号和11号菌株与其他菌株间有极显著差异,5号和10号菌株的生长速度显著高于原始菌株,2号菌株与对照菌株相比存在显著差异,其余菌株与原始菌株之间无显著差异。9个菌株的产量存在显著差异,其中5号和10号菌株的产量极显著高于原始菌株,分别提高了35%和34%。它们被命名为PL-5和PL-10。[结论]经紫外线诱变选育的杏鲍菇菌株表现出良好的高产性能。     

链霉素抗性筛选吸水链霉菌高产农用抗生素菌株研究

[目的]筛选吸水链霉菌的高产农用抗生素菌株。[方法]从海南土壤中筛选出1株吸水链霉菌,以经过自然分离和2次紫外诱变的S6-7为出发菌株,经过紫外光照射辅以链霉素抗性筛选后,再进行摇瓶发酵复筛。[结果]从62株随机挑选的单菌落中初筛出7株较好菌株,经斜面连续传代3次后复筛,发现5株菌株具有较好的正突变,正突变率可达8.06%,效价最高提高25.11%。[结论]将链霉素筛选法与传统紫外诱变法相结合,使菌株的产素能力有较大提高,而且极大地提高了菌种正向突变的筛选效率。     

陶氏新农药——乙基多杀菌素

理化性质：乙基多杀菌素是从放线菌刺糖多孢菌（saccharopolyspora spinosa）发酵产生多杀菌素（spinasad）的换代产品。     

木霉菌素产生菌的诱变育种

[目的]筛选高产木霉菌素菌株,提高木霉菌素产量。[方法]以从枸骨中分离到的产木霉菌素的内生真菌———哈茨木霉为出发菌株,进行紫外线二次复合诱变处理,将筛选出的突变菌株连续转接5代,测定其遗传稳定性。[结果]随着照射时间的延长,哈茨木霉的致死率增大,选取致死率为88.1%的紫外线照射45 s作为最适处理剂量进行诱变育种。经过2次诱变的菌株的产孢时间提前,长出的菌落更为致密。经过初筛和复筛,最终获得1株高产突变株UV-5-3,其产抗生素的水平最高,为164.75μg/m l,比初次诱变筛选获得的突变株UV-3-1提高了56.77%,是出发菌株的2.3倍。传代试验表明,突变株UV-5-3的高产性能遗传特性稳定。[结论]利用紫外线二次复合诱变处理哈茨木霉可以获得高产木霉菌素菌株。     

假丝酵母的诱变育种

[目的]通过诱变育种提高假丝酵母油脂的含量。[方法]以假丝酵母为出发菌种,利用紫外诱变、微波诱变及紫外和微波复合诱变分别对出发菌株进行诱变,筛选出生物量和吸光度均较大的菌株。[结果]酵母菌经紫外和微波诱变其生物量均比对照提高。在酵母产脂高产菌株的筛选中,微波与紫外线复合诱变是一种比较有效的方法,获得一高产酵母菌株Candida Yeast-1,其生物量比出发菌株提高率为43.3%,菌体油脂的吸光度比出发菌株提高率为32.1%。用索氏提取法测定其脂肪含量,脂肪含量提高了17.2%。[结论]对假丝酵母进行紫外、微波及复合诱变均能有效地提高其产脂率。     

阿维菌素高产工业菌株的推理选育研究(英文)

[目的]通过推理选育,获得高产的阿维菌素工业生产菌种。[方法]以Biok Av-023为出发菌株,首先采用常规紫外诱变筛选出正突变菌株,再通过添加L-异亮氨酸诱导推理选育方法选育高产阿维菌素生产菌株。[结果]经紫外诱变和L-Ile定向筛选表明,L-Ile筛选浓度以0.5%最佳,经复筛后获得的高产突变菌株AV60s-32最高效价可达4 520 IU/ml,与出发菌株相比提高了23.4%。[结论]采用紫外诱变和L-Ile推理选育相结合的方法可有效提高阿维菌素菌种发酵效价。     

卑霉素产生菌Tü-57的诱变育种研究

[目的]对卑霉素产生菌Tü-57进行诱变的育种。[方法]先对4种诱变方式的致死剂量进行筛选,再采用复合诱变的方法,用紫外线和微波2种诱变剂与链霉素和氯化锂2个底物标记物,两两结合作用于原始菌,得到诱变株,并测定其卑霉素产量。[结果]获得了一株卑霉素高产菌株ul36,其作用条件为紫外350 s,链霉素0.8μg/ml,与原始菌相比,ul36卑霉素产量提高2.58倍。诱变株经多次发酵测效价结果稳定。[结论]为将卑霉素应用于实际生产奠定了基础。     

豆豉纤溶酶高产突变株的选育

[目的]从豆豉中筛选出高产纤溶酶的菌株,并通过平板筛选得到高产突变株。[方法]从6种不同豆豉样品中,筛选得到具有较高纤溶酶活性的菌株,采用物理化学诱变方法进行复合诱变,再利用纤维蛋白平板对诱变后菌株进行筛选。[结果]得到1株高纤溶酶活力菌株,命名为DC-YC41,酶活达到742 IU/ml。[结论]初步判断,得到的这株高纤溶酶活力菌株为枯草芽孢杆菌。     

阿维菌素高产工业菌株的推理选育研究

[目的]通过推理选育,获得高产的阿维菌素工业生产菌种。[方法]以Biok AV-023为出发菌株,首先采用常规紫外诱变筛选出正突变菌株,再通过添加L-异亮氨酸诱导推理选育方法选育高产阿维菌素生产菌株。[结果]经紫外诱变和L-Ile定向筛选表明,L-Ile筛选浓度以0.5%最佳,经复筛后获得的高产突变菌株AV60s-32最高效价可达4 520 IU/ml,与出发菌株相比提高了23.4%。[结论]采用紫外诱变和L-Ile推理选育相结合的方法可有效提高阿维菌素菌种发酵效价。     

高产胆固醇氧化酶菌株的诱变选育

[目的]选育高产胆固醇氧化酶菌株。[方法]从环链拟青霉、斜链拟青霉、中国拟青霉和蛹拟青霉中筛选出发菌株,对筛选出的酶活力高的突变株进行紫外诱变,选育出高产胆固醇氧化酶突变株,对其发酵条件进行优化并测定其酶活。[结果]选择环链拟青霉为诱变选育的出发菌株,紫外诱变环链拟青霉获得了一株高产胆固醇氧化酶突变株CM3,确定了紫外诱变的最佳时间是80S。通过优化其发酵条件,得出CM3发酵产酶最优条件为30℃,pH值6．0,接种量为10％。其最高酶活力为1．3360U／ml,比出发菌株（0．3369U／m1）提高了296．6％。[结论]通过紫外诱变能选育出有较高胆固醇氧化酶活力的菌株。     

脂肪酶产生菌黑曲霉ZW-1复合诱变育种研究

[目的]对脂肪酶产生菌黑曲霉ZW-1进行复合诱变育种研究。[方法]以脂肪酶产生菌黑曲霉ZW-1为出发菌株,通过紫外线、微波及硫酸二乙酯进行复合诱变得到变异株,对筛选出的变异株产生的脂肪酶活力进行测定。[结果]试验选育到1株脂肪酶产量较高的变异株8632;在适宜条件下,该菌株产生的脂肪酶活力达104.62 IU/ml,比出发菌株提高了125.86%;遗传稳定性试验表明该突变株具有良好的传代稳定性。[结论]该研究为满足脂肪酶在工业生产中的需求提供了科技支持。     

原生质体紫外诱变选育普鲁兰酶高产菌株

[目的]对酸性普鲁兰酶产生菌的原生质体制备条件及诱变育种进行研究。[方法]对盐球菌（Halococcus sp.）Z1的原生质体制备和再生条件进行了研究,并对其原生质体进行紫外诱变选育普鲁兰酶高产菌株。[结果]菌体经培养14 h后,在36℃、2.8 mg/ml溶菌酶作用下酶解1.5 h,其原生质体形成率和再生率分别为87.4%和19.4%。采用紫外线对原生质体进行诱变,筛选得到9株普鲁兰酶活性比出发菌株高的突变株,其中D9-08的酶活达6.37 U/ml,比诱变前提高了0.96倍,经10次传代遗传性稳定。[结论]利用原生质体紫外线诱变手段进行酸性普鲁兰酶产生菌的育种是一条可行并具有较好效果的途径。