链霉素抗性筛选吸水链霉菌高产农用抗生素菌株研究

农用抗生素作为一类生物农药,具有使用剂量低,环境相容性好,选择性强的特点,因此受到普遍重视。目前已发现的天然抗生素有约2／3来源于链霉菌。利用链霉菌产抗生素能力与链霉素抗性基因之间的对应关系来定向筛选正向突变株,是目前农用抗生素科研领域的研究热点。     

链霉素抗性筛选吸水链霉菌高产农用抗生素菌株研究

农用抗生素作为一类生物农药,具有使用剂量低,环境相容性好,选择性强的特点,因此受到普遍重视。目前已发现的天然抗生素有约2/3来源于链霉菌。利用链霉菌产抗生素能力与链霉素抗性基因之间的对应关系来定向筛选正向突变株,是目前农用抗生素科研领域的研究热点。笔者从海南岛土     

NTG-LiCl复合诱变选育链霉菌702菌株

为筛选出产新农抗702的高产链霉菌702突变株.分别以链霉菌702菌株为试验材料和以庆大霉素为敏感抗生素,NTG-LiCl复合诱变链霉菌702菌株,获得抗庆大霉素突变株.NTG处理90 min对菌株的致死率可达71.56%,抗药性突变率高达19.46%,获得的抗药性突变株经过摇瓶初筛和复筛,获得高产突变株13-18-52菌株,产抗新农抗702的摇瓶发酵单位达到1 946 μg/mL,比出发菌株发酵单位1 416 μg/mL提高了37.43%.采用抗药性致死突变标志的NTG-LiCl复合诱变筛选模型可以获得产新农抗702的链霉菌702高产菌株.     

吖啶橙处理吸水链霉菌应城变种获得丧失抗生素合成能力的阻遏突变株

通过活性测定和获得的阻遏突变株,进一步确证吸水链霉菌应城变种除了产生5102—Ⅰ号和5102—Ⅱ号抗生素外,尚能产生5102—Ⅲ号抗生素.采用吖啶橙处理这一菌株后获得的部分或全部抗生素生物合成能力受到阻遏的各种突变株,对进一步研究5102抗生素的生物合成途径和生物合成基因的克隆均有重要意义.关于这些阻遏突变株的获得,究竟是由于与生物合成能力有关的质粒被消除,还是由于诱变引起染色体突变所造成的结果,尚待进一步研究才能证实.     

产ε-聚赖氨酸菌株的筛选、鉴定及发酵

分别在培养基中添加2 g/Lε-聚赖氨酸(ε-PL)和复合抗生素抑菌剂,结合ε-聚赖氨酸与亚甲基蓝形成透明圈的现象初筛产ε-PL的菌株,根据ε-聚赖氨酸与道夫根试剂的特殊沉淀反应现象复筛获得5株菌株,经生理生化试验和16S rDNA分析鉴定,5株菌株中包括1株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),1株蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),1株链霉菌属(Streptomyces sp.,未鉴定到种)菌株,1株糖多孢属(Saccharopolyspora sp)菌株,1株白色链霉菌(Streptomyces albulus),其摇瓶发酵ε-聚赖氨酸产量分别为0.06、0.08、0.70、0.82、1.56 g/L;采用2阶段法对wzj4、wzj5进行5 L发酵罐发酵,结果发现,其ε-聚赖氨酸最大产量分别为2.54、6.99 g/L。凝胶色谱分析表明wzj5发酵液中ε-聚赖氨酸分子量大小与对照品相近,最小抑菌浓度为250μg/mL,对大肠杆菌的抑菌效果良好。     

硫藤黄链霉菌基因组表达文库的构建及筛选

为了探讨硫藤黄链霉菌中可能存在的次级代谢产物合成及调控机制,以链霉菌整合型质粒pJTU2554为载体,构建了硫藤黄链霉菌的基因组表达文库。以模式菌株变铅青链霉菌为异源表达宿主,通过生物活性筛选获得9株具有抑菌活性的异源表达突变菌株,同时通过PCR筛选获得多个含有聚酮合酶和非核糖体多肽合成酶基因的克隆子。TLC及HPLC-MS分析发现6个携带有aureothin生物合成基因簇的cosmid,通过异源表达在变铅青链霉菌中成功合成聚酮类抗生素aureothin,证实文库异源表达及筛选的有效性。     

多重复合诱变选育金霉素高产菌株

为提高金色链霉菌产金霉素水平,增大突变多样性,研究常压室温等离子体(ARTP)、紫外线与氯化锂复合诱变对构建金色链霉菌突变库的影响。结合前体物及高浓度产物耐受性确定筛选模型,通过初筛及摇瓶复筛,选育获得2株菌落形态特性改变、金霉素效价较出发菌株提高20%以上,且其高效价特性稳定的高产金霉素突变菌株。基于多重复合诱变和前体/产物耐受构建了高产菌株选育模型,不仅突变库的多样性更高,而且简便快捷,提高了筛选效率,并减少筛选工作量,对金霉素及其他链霉菌来源抗生素的生产成本降低和产能提高都具有一定的应用价值和指导意义。     

一个链霉菌中微型转座子系统的构建

针对链霉菌中现有转座子系统的一些缺陷,构建了一个链霉菌中的微型转座子质粒pHL265,它携带的转座酶基因tnpA在转座子mini-Tn4560A外部,降低了发生二次转座的可能性,并带有大肠杆菌与链霉菌进行属间接合转移的起始位点oriT,可通过接合转移的方式将其从大肠杆菌导入到链霉菌中.利用该转座子系统转座筛选得到天蓝色链霉菌M145的约1 000株转座突变株.选取其中的8株,经Southern杂交验证可知,该转座子的转座基本具有随机性,并在宿主DNA中稳定存在.此系统为链霉菌功能基因组的研究提供了新的技术手段.     

大肠杆菌乙酰-CoA羧化酶基因异源表达对变铅青链霉菌次级代谢的影响

克隆组装了大肠杆菌的乙酰-CoA羧化酶基因acc,以研究其异源表达对变铅青链霉菌中2种“沉默”抗生素放线紫红素和十一烷基灵菌红素合成的影响。大肠杆菌ACC由4个基因编码,通过PCR扩增4个基因,并通过重叠延伸PCR加上ermE启动子,构建得到4个重组基因;再将重组基因依次组装得到异源表达质粒pHLZ11,接合转移到变铅青链霉菌中进行异源表达。结果显示：含有异源表达质粒的变铅青链霉菌接合转移子能合成放线紫红素而十一烷基灵菌红素产量提高。表明大肠杆菌acc基因异源表达能够激活变铅青链霉菌沉默抗生素的合成,并提高已有抗生素产量。     

鱼腥藻PCC7120基因asr0757/alr0758的初步研究

为研究鱼腥藻PCC7120(Anabaena sp.)基因asr0757/alr0758在毒素-抗毒素系统中的相关生物学功能,设计了特异性引物,扩增目的片段asr0757和alr0758,将目的基因与p MD18-T载体连接构建克隆载体,并对其进行XhoⅠ和NdeⅠ双酶切,再与表达载体p ET-28a连接构建表达重组菌,重组菌的体外表达在IPTG的诱导下进行。经琼脂糖电泳检测,结果扩增出了大小为210 bp的asr0757和342 bp的alr0758目的基因。经SDS-PAGE电泳检测,表达出相对分子质量分别为8.068 k D和12.534 k D的蛋白质。根据结果可初步认定alr0758为毒素基因,asr0757为抗毒素基因,共同构成鱼腥藻PCC7120毒素-抗毒素系统。     

气单胞菌属低温淀粉酶基因改造与原核表达

【目的】获取低温淀粉酶基因,分析其相关功能,为工业生产上的应用提供参考。【方法】以气单胞菌(Aeromonas)LA77为出发菌株克隆低温α-淀粉酶基因,以BL-21(DE3)为宿主菌进行克隆。分析其它已知气单胞菌属低温α-淀粉酶基因同源性,设计特异引物,PCR扩增获得C13片段,将其克隆到pMAL-2X,转化到BL-21(DE3)中,筛选蓝白斑,验证PCR及EcoRⅠ和HindⅢ的双酶切,获得高效表达生物工程菌株pMAL-2X-C13。设计定点突变引物,以pMAL-2X-C13为模板,获得低温淀粉酶基因突变株三株C19、C29、C43。【结果】表达蛋白的分子大小为114kD,突变菌株C19蛋白表达量均高于pMAL-2X-C13。【结论】低温淀粉酶基因突变株C19比原始菌株pMAL-2X-C13淀粉酶基因蛋白表达量更高。     

玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63 nsdA_(mgh)基因的验证

玫瑰黄链霉菌(Streptomyces roseoflavus)Men-myco-93-63是分离自马铃薯疮痂病自然衰退土壤中的一株拮抗菌。该菌株及其发酵液对棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)等多种重要的植物病原真菌都具有较强的抑制作用。nsdA(negative regulator of Streptomyces differentiation)基因是从天蓝色链霉菌中发现的与抗生素合成相关的负调控基因。根据天蓝色链霉菌A3(2)的序列设计引物,PCR扩增出Men-myco-93-63nsdAmgh基因,经斑点杂交法验证,nsdAmgh确实在该生防菌中存在。该基因的发现有助于进一步了解该生防菌产生抗生素调节的分子机制,也为抗生素高产菌株的获得提供了新的靶标。     

拟南芥sscd1–1点突变对其表达的影响

为了探明拟南芥sscd1–1突变体中sscd1–1突变基因表达水平的降低是由剪切效率所致还是由自身启动子影响所致,分别构建了由外源35S启动子驱动的SSCD1正常基因和sscd1–1突变基因的表达载体及由内源自身启动子驱动的SSCD1正常基因和sscd1–1突变基因的表达载体,并将其转入到拟南芥sscd1–1突变体中。采用RT–PCR分析sscd1–1突变基因的表达。结果显示:外源35S启动子驱动的sscd1–1突变基因的表达与正常基因相比没有明显差别,而内源自身启动子驱动的sscd1–1突变基因的表达显著降低,这表明sscd1–1的点突变没有影响其剪切效率;sscd1–1突变基因表达水平的降低是由内源自身启动子影响所致。     

玉米弯孢叶斑病菌致病相关黑色素和毒素合成基因协同表达研究初探

玉米弯孢叶斑病菌(Cochliobolus lunatus)次生代谢产生的黑色素和毒素是重要的致病因子。为明确DHN黑色素合成基因Brn1与毒素合成相关基因Clt-1之间的表达关系,以弯孢菌产黑色素及产毒素缺陷突变株为材料,采用Semi-Quantitative RT-PCR分析发现Brn1和Clt-1在黑色素合成基因Brn1沉默突变株T5和产毒素缺陷型突变株T806中的表达均同步受到抑制,初步证明Brn1与Clt-1在弯孢菌中的表达调控存在一定的关联性。紫外-可见光谱分析表明,Clt-1基因敲除突变株△Clt-1和△Clt-2黑色素的吸光值大于T5,低于野生菌株CX-3,与发酵液颜色变化一致。红外光谱分析表明,CX-3、△Clt-1、△Clt-2和T5 4种菌株分泌的胞外黑色素之间有一定的差异。其中,T5在2854cm-1处几乎没有吸收峰,即缺失了C-H基团;在1745.01cm-1、1550.84cm-1、1379.68cm-1处都没有特征吸收峰,即没有C=C的伸缩振动峰。T5缺失了DOPA黑色素特性,说明Brn1基因可能与上述2个基团的合成存在某些联系。该研究对Brn1与Clt-1协同表达关系进行了初步探索,为在系统生物学水平上揭示玉米弯孢叶斑病菌致病机理奠定了基础。     

变铅青链霉菌高效异源表达宿主SBT5的构建

以变铅青链霉菌TK24为出发菌株,依次敲除钙依赖抗生素(CDA)、放线紫红素(ACT)和十一烷基灵菌红素(RED)这3个内源抗生素的生物合成基因簇,同时在钙依赖抗生素基因簇原位整合了来自棒状链霉菌的全局性调控基因afsRScla,构建得到变铅青链霉菌菌株SBT5。将来自天蓝色链霉菌的放线紫红素生物合成基因簇导入SBT5中,接合子产生大量蓝色的放线紫红素,而出发菌株TK24只产微量蓝色抗生素;SBT5接合子的ACT产量也显著高于导入了额外act基因簇拷贝的出发菌株接合子。SBT5菌株次级代谢背景清晰,不产色素类抗生素和抗细菌抗生素,可作为高效宿主用于次级代谢产物基因簇的异源表达和筛选。     

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。     

高产抗生素木霉菌株的选育及初步研究

为选育高产抗生素木霉菌株,利用在培养基中加入高浓度木霉菌代谢产物作为选择压力,通过紫外线诱变,以立枯丝核菌作为指示菌,结合平板对峙法、发酵产物平板活性测定法,筛选高产抗生素木霉菌株.经初筛、复筛共得到6株对立枯丝核菌具有较强抑制作用的突变株,进一步对突变株的发酵液进行活性测定,选育出了两株遗传稳定的高产抗生素木霉突变株TD103-UV-4和TD103-UV-13,生长速度分别是出发菌株的1.86倍和1.95倍,发酵产物抑菌活性明显提高.其中菌株TD103-UV-4发酵液对立枯丝核菌的抑制率在80%以上,并且对灰葡萄孢菌等植物病原菌有较强的抑制作用,产抗生素能力比出发菌株提高了47.1%.     

吸水链霉菌应城变种种内融合子FR-008产生新抗生素的杀虫活性

利用吸水链霉菌应城变种(Streptomyces hygroscopicus var.Yingchengensis)的两个不同营养缺陷型的突变株WNF-2-1-90(Leu~-)和WNF-2-1-135(Arg~-)为亲本,在PEG的助融下进行了种内原生质体融合。从获得的融合子中发现有一株稳定的原养型融合子FR-008,除产生亲本所能产生的5102-Ⅰ号和5102-Ⅱ号抗生素外,尚能产生亲本不能产生的对某些酵母菌具有活性的新抗生素。该抗生素还对孑孓具有很强的致死活性。兹将实验结果简报于后。FR-008发酵物的滤饼用80%甲醇浸提,浸提液加压浓缩至水相,用水饱和正丁醇提取;发酵滤液也用水饱和正丁醇提取。合并两者的正丁醇提取液,在50℃以下减压浓缩至小体积。     

Fermentation Technology for an Actinomycete Antagonistic to Penicillium viridicatum

[目的]研究一株从土壤中分离得到对鲜绿青霉具有拮抗作用的阿南德氏链霉菌的发酵工艺,探讨培养基组成及发酵条件对其发酵产抗生素的影响。[方法]通过单因素试验和正交试验设计优化培养基组分及发酵条件。[结果]培养基成分和发酵条件对阿南德氏链霉菌产抗生素具有显著影响。最佳培养基配方为可溶性淀粉10 g/L,黄豆饼粉15 g/L, KH2PO40.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.1 g/L;最佳发酵条件：发酵温度30℃,培养基初始 pH 7.7,装液量40 ml/250 ml,发酵时间144 h。在最佳的发酵培养基和培养条件下,阿南德氏链霉菌发酵液效价达到452.7 U/ml。[结论]该研究为进一步分离纯化阿南德氏链霉菌产抗鲜绿青霉抗生素奠定了基础。