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60Co-γ射线对益母草种子的诱变效应研究
目的 研究γ射线对益母草种子的诱变效应,为采用益母草种子进行诱变育种提供参考依据.方法 以益母草的干燥种子为材料,研究γ射线对其产生的生理效应和诱变效果.以种子发芽率、成苗率、幼苗苗高、根长,以及叶色突变率作为评价诱变效应的指标.结果 γ射线对益母草种子发芽、幼苗生长有明显的抑制作用,具有较强的诱发叶色突变的能力.结论 γ射线对益母草具有诱变作用,益母草干燥种子γ射线诱变育种的适宜辐射剂量范围为400～500 Gy.
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抗生素、亚硝基胍处理吸水链霉菌FC904原生质体对雷帕霉素产量的影响
目的选择抗生素和化学诱变剂处理雷帕霉素产生菌的原生质体,筛选高产菌株. 方法分别用庆大霉素、丝裂霉素C、红霉素、亚硝基胍处理吸水链霉菌FC904(S.hygroscopicus FC904)原生质体,比较它们对雷帕霉素产量的影响,并筛选高产菌株. 结果庆大霉素的处理效果较好,从庆大霉素处理株中筛选到高产菌株C14、C14-1,其雷帕霉素的摇瓶发酵水平(反相高效液相色谱法测定)分别比原始株提高36%,60%. 结论用庆大霉素处理吸水链霉菌FC904原生质体是提高雷帕霉素产量的有效手段.
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核糖霉素高产菌株的选育
目的 选育核糖霉素高产菌株,提高其生产发酵水平.方法 以核糖苷链霉菌03-8为出发菌株,经紫外线和氯化锂复合处理后,再采用微波诱变,筛选自身产物抗性解除反馈调节突变株,同时结合单菌落自然分离纯化法进行选育.结果 获得了稳定高产菌株563-44,比出发菌株产量提高201.1%,其生产能力在5吨发酵罐试验中得到验证.结论 变异株563-44确实是1株高产的工业生产菌种.
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D-核糖性质、应用及其生产菌种的选育
本文简要介绍了D-核糖的性质、自然界的存在及用途.回顾了微生物发酵生产D-核糖的历史,分析了菌种的筛选、选育策略.并报道了以一株枯草芽孢杆菌为出发菌株经紫外线、硫酸二乙酯等诱变剂反复处理选育得到D-核糖高产菌株的过程及结果.
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L-缬氨酸生产菌的选育及发酵条件的优化
目的 研究L-缬氨酸生产菌的选育及发酵条件的优化.方法 以黄色短杆菌LNV10为出发菌株,经紫外线、硫酸二乙酯逐级诱变处理,在含磺胺胍(SG)、α-氨基丁酸(α-AB)、2-噻唑丙氨酸(2-TA)结构类似物平板上定向筛选,通过响应面分析对培养基的组成进行优化,同时对发酵条件如温度、pH值等进行了探索.结果 获得L-缬氨酸高产菌株LNV270,优化了发酵条件.结论 在优条件下发酵65h,可产L-缬氨酸46.89g·L-1.
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高产木聚糖酶菌株选育研究进展
木聚糖酶是木聚糖降解酶系中关键的酶,主要以内切方式作用于木聚糖分子中的β-1,4-糖苷键.木聚糖酶主要由微生物产生,可表达于细菌、放线菌、真菌和酵母菌中,目前木聚糖酶在食品加工、纸浆漂白、饲料添加剂、工业乙醇的生产、生物转化等领域得到广泛应用,而不同来源木聚糖酶的性质存在较大差异,同时原料中木聚糖结构和加工工艺等因素均会影响木聚糖酶在工业中的应用效果.本文综述了木聚糖酶的作用机制、产木聚糖酶菌株的筛选培育及木聚糖酶基因的外源高效表达.
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土霉素高产菌株N56育种及工业发酵条件优化
目的 以五氟尿嘧啶与紫外线复合氯化锂诱变土霉素产生菌,得到高产突变株.方法 以龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus)M-2 4#为出发菌,采用不同工作浓度的五氟尿嘧啶与不同处理时间的紫外线复合氯化锂处理该菌株,经过琼脂块抑菌圈初筛、摇瓶筛选和罐上试验,得到生产性状优良的菌株.结果 经过诱变及各步筛选后,获得3株高产菌株,并根据培养特性对它们进行发酵条件的优化,选出经济高效菌株199#,经过自然分离得到高产稳定的菌株N56,在生产车间进行四批30吨罐发酵的研究,发酵水平提高8.75％,同时节约了无菌空气量11.1％.结论 五氟尿嘧啶与紫外线复合氯化锂诱变土霉素产生菌效果显著,所获得的高产菌株效价高、需氧量低,节约了大量无菌空气,降低了生产成本.
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西罗莫司产生菌Streptomyces hygroscopicus WY-93的诱变育种与代谢研究
研究了不同诱变方法对西罗莫司产生菌正变率的影响，发现紫外线单一因子处理、光复活较为有效；用这一条件处理得到一正变株UV-8-61，其效价比出发菌株Z27高2～3倍，产生抗生素水平经连续传代证明非常稳定。本文还研究了菌落形态与发酵效价以及诱变后正变率与死亡率的关系，表明孢子丰富的梅花型或面包型菌株发酵效价较高。以紫外线单一因子、光复活处理死亡率在99.90%～99.95%时正变率较高。另外，从代谢角度对高产株与原株对碳、氮源的利用及葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活性进行了深入研究，发现两者在生长速度，碳、氮源的利用方面存在显著差别，尤其是高产株葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的活性明显高于原株。由此推断，高产株UV-8-61西罗莫司产量的提高有可能是由于菌体生理代谢旺盛，参与戊糖一级代谢的G-6-P脱氢酶活性提高，由此增加了作为西罗莫司生物合成环己烷前体的莽草酸的供给。
关键词： 西罗莫司生物合成 诱变育种 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶 -
四环素生产菌诱变育种与发酵性能的研究
采用紫外线对四环素生产菌金色链霉菌4-28的原生质体进行诱变处理,选育得到一株高产突变株H32-37.该菌在形态上与出发菌株存在明显差异:菌落小,呈圆形或梅花形,表面粗糙,孢子丰富,孢子颜色深,四环素生产能力比出发菌株提高23.9%.研究了其发酵性能,优化了培养基组成和发酵工艺条件,使四环素效价提高了44.4%.
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麦考酚酸产生菌的诱变育种及发酵的研究
麦考酚酸(MPA)经过酯化后形成的麦考酚酸酯(MMF)是一种新型的免疫抑制剂.麦考酚酸在发酵液中的含量较低,仅200u/ml.以Penicillium brevicompactum D-4为出发菌株,经紫外线诱变和自然分离纯化的分离,筛选出一株MPA的产量明显地高于出发菌株的突变株U8-S-5.它在10m3发酵罐上的MPA效价可以达到1600u/ml,较出发菌株提高8倍多.
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红霉素高产菌株的选育
以红霉素链霉菌0-11-26为出发菌株,经LiCl和紫外线复合诱变处理,再用含有4种不同结构类似物的培养基定向筛选,获得4株突变株,其中M-03-59摇瓶效价6876u/ml,比起始菌株(5328u/ml)提高29.1%,在10t发酵罐上连续6批验证,平均发酵效价7016u/ml,比原生产水平(5652u/ml)提高24.1%,并且质检全部合格,对生产实际具有重要意义.
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氮离子注入灰黄霉素产生菌的诱变育种
以灰黄霉素产生菌D-756经分离纯化的91#菌株的分生孢子为出发菌株,使用氮离子束的发射能量为10kev,剂量2.6×1014 ion/crm2,分生孢子死亡率89.2%,处理后从135个菌落中筛出NI-88菌株,摇瓶发酵产量提高26.8%,NI-88菌株投入车间发酵生产后,平均发酵产量提高11.95%.
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康乐霉素C产生菌的诱变育种及其发酵的研究
康乐霉素C(简称K-C)是一个新的免疫抑制剂,但它在发酵液中的含量很低,仅为0.1mg/L.为了满足药效学、毒理学试验和药代动力学所需的样品,就必须提高K-C的产量.K-C的产生菌为Nocardia mediterranei var.Kanglensis 1747-64,用本所的自然突变株ST-91为出发菌株(下称出发菌株),采用紫外线诱变和自然分离纯化的方法,筛选出1株K-C的产量明显地高于出发菌株的突变株U10-S-4.对U10-S-4的生产稳定性进行了考察,其稳定性很好,可传到第四代.并对它的发酵条件,如:pH值、接种量、发酵周期等进行了研究,进而进行了500L罐上放大试验,绘制出突变菌株U10-S-4的生长代谢曲线,通过对代谢曲线分析,优化了发酵条件,进行了罐上的补料试验,确立了5吨罐上的操作条件,成功地进行了3批生产,K-C效价可以达到46.0mg/L,比出发菌株提高了460多倍.
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低氮源消耗和高产雷帕霉素菌株的选育
目的 采用亚硝基胍(NTG)、常压室温等离子体(ARTP)、核糖体工程育种方法处理产雷帕霉素游动放线菌SIIA-1602,结合OSMAC策略以期筛选得到发酵水平有较大提高,氮源利用更加高效的新菌株.方法 首轮采用NTG诱变筛选;第二轮采用链霉素抗性育种,第三轮采用ARTP诱变育种;采用3种不同的发酵培养基考察突变菌株的发酵水平.结果 出发株游动放线菌SIIA-1602经过NTG诱变、链霉素抗性和ARTP诱变筛选得到的突变株ASN-256,其发酵水平提高了55.7％,通过发酵培养基删减有机复合氮源并且添加了赖氨酸和哌可酸后,发酵水平提高分别107.6％和148.9％.在10t发酵罐通过流加,使菌种ASN-256发酵单位进一步提高到1250mg/L,是出发菌株SIIA-1602发酵水平的2.85倍.菌种ASN-256发酵过程中总氮源使用量减少50％,放罐时氨基氮排放仅为菌株SIIA-1602的一半,菌渣量也显著降低.结论 本方法简单经济,突变效率高,能够快速获得传代稳定,氮源利用更加高效的雷帕霉素高产突变株.另外,该菌通过发酵培养基的调整实现了氨基氮排放和菌渣量的大幅降低,在环保方面取得了显著的效益.
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克拉维酸高产菌的诱变育种及发酵工艺研究
目的 为满足从棒状链霉菌突变库中筛选棒酸高产菌株的需求,建立一种新的克拉维酸高产菌株筛选方法.方法 以克拉维酸生产菌株—棒状链霉菌(Streptomyces clavuligerus)SC51为出发菌株,采用紫外-NTG联合诱变方法,以链霉素抗性作为筛选标记,从不断增加链霉素浓度的平板上,筛选链霉素抗性突变菌株,以此突变菌株为实验菌株,对碳源、氮源、前体三油酸甘油酯和发酵条件进行优化.结果 在链霉菌浓度60μg/mL的平板上筛选到链霉素抗性突变菌株SCM0943,效价达到2955μg/mL,且遗传性能稳定;优化的发酵条件下,摇瓶发酵120h,克拉维酸效价可达3437μg/mL,较出发菌株提高49.1％.结论 棒状链霉菌的链霉素耐受性与克拉维酸的产量存在正相关性,本试验结果对克拉维酸工业化生产具有很好的参考价值.
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用紫外线及2-脱氧D-葡萄糖改良产土霉素菌
目的 改善产土霉素菌的生产特性.方法 紫外线诱变、在含有2-脱氧-D-葡萄糖的培养基中选育.结果 紫外线照射30s的剂量下致死率适合做育种.在此基础上,诱变后选育出了一株高产菌株,编号9-15#,其摇瓶效价比原菌株提高了13.0％,上罐试生产提高6.1％.结论 紫外线照射结合2-脱氧-D-葡萄糖的培养基中筛选可以获得高产土霉素的龟裂链霉菌菌种.
关键词： 土霉素 紫外线 2-脱氧-D-葡萄糖 龟裂链霉菌 诱变育种 -
纳他霉素产生菌的诱变育种及其发酵条件的优化
目的 以纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis)SIPI-NHF-09为出发菌株进行诱变选育和培养条件优化,以提高其纳他霉素的产量.方法 采用紫外和微波结合对纳塔尔链霉菌SIPI-NHF-09进行诱变选育,并对获得的高产突变株SIPI-UW-10-22的发酵条件进行了初步优化.结果 经过连续3轮的紫外和微波诱变,获得高产突变株SIPI-UW-10-22,其纳他霉素(Natamycin)产量达到3.15g/L,是出发菌株的3.5倍,且该菌株经多次传代,遗传性能稳定.对SIPI-UW-10-22发酵条件优化后获得其发酵条件为:以5.5％玉米淀粉加0.5％葡萄糖为碳源,2％黄豆饼粉加1％酵母粉为氮源,种龄46h,初始pH7.0,接种量8％,摇床转速220r/min,28℃培养126h.此条件下,纳他霉素的产量达到4.07g/L,较优化前提高了1.29倍.结论 紫外与微波诱变相结合的方法简便有效,所获得高产菌株遗传性状稳定.
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赤霉素产生菌原生质体制备、纯化与再生工艺的研究
目的 对赤霉素产生菌原生质体进行制备、纯化、再生工艺改进与完善.方法 本文通过微孔滤膜作载体,在含甘氨酸的菌丝生长培养基固体平板上,培养取得幼嫩菌丝体,并对原生质体制备时的复合破壁酶液组分配比、酶解时间,原生质体纯化再生工艺进行了改进和完善.结果 实验证明:①在幼嫩菌丝体的制备过程中,采用微孔滤膜平板法培养幼嫩菌丝体,易于控制菌龄,生长在微孔滤膜上的菌丝体不混杂有多余的培养基成份,不必经洗涤,可直接酶解,简化了实验步骤;②在原生质体制备过程中,采用以纤维素酶2％+蜗生酶1％+果胶酶0.4％作为复合破壁酶液的组成,可使原生质体的释放量从105升至106;③在原生质体纯化过程中,采用先慢速离心沉淀,后洗涤滤除菌丝断片的操作方法,可使无壁娇嫩易碎的原生质体可依附菌丝断片作缓冲载体一起沉淀,有利于纯化收集到完整的原生质体,提高原生质体的活性再生;④在原生质体再生过程中,选用含有聚胨、酵母膏成份的RM再生培养基,可使原生质体的再生率达到16％以上.结论 原生质体制备、纯化、再生工艺的改进与完善,确保了诱变育种基因突变后的遗传个体绝大部分都是纯合体,避免了高产性状经传代后水平回复的现象,为赤霉素理化诱变育种工作的顺利开展创造了良好条件.
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霉酚酸高产菌株短密青霉菌的选育
以短密青霉菌UH35-58为出发菌株,紫外线为诱变剂,采用摇瓶一级发酵补水工艺(64h补水20%)淘汰大量低产菌株,获得高产突变株N110-N76.用HPLC测定其发酵液的霉酚酸含量,发酵单位比出发菌株UH35-58提高120%.经过连续传代试验,该菌株的遗传性状稳定.
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抗霉素产生菌的诱变育种及发酵研究
抗霉素产生菌Streptomyces sp.FIM-04114,经紫外-氯化锂复合处理,筛选得到一株高产菌No.1-095,其抗霉素摇瓶发酵效价为170mg/L,且遗传稳定性良好.经发酵过程工艺优化,菌株N0.1-095摇瓶发酵效价达220mg/L,较出发菌株FIM-04114提高了63.0%.在50L自动发酵罐上发酵,抗霉素效价为206mg/L.
