诱变结合流式细胞仪筛选栅藻高产油脂藻株

为筛选出高产油脂的栅藻藻株,先利用硫酸二乙酯(DES)和紫外诱变再采用流式细胞仪对诱变之后的栅藻进行逐个细胞筛选。结果表明:用诱变剂量为0.4%DES诱变之后,筛选到1株油脂含量为(40.95±0.12)%藻株;再紫外诱变7 min后经流式细胞仪筛选,得到的栅藻细胞主要以4个或更多细胞团聚形式存在,而且筛选到的细胞体积比对照组的大。经两步缺氮法扩大培养后,测得其最高油脂含量达(53.79±0.52)%,相对于对照组提高10.78个百分点。     

高产油小球藻的低温等离子体诱变育种

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象进行低温等离子体诱变,测定培养期间小球藻的生物量、总脂含量及脂肪酸组成等指标,旨在筛选获得生长速度快、油脂含量高的小球藻突变株。结果表明:诱变筛选得到3株油脂含量高的藻株,其中诱变株M1的总脂含量、中性脂含量、总脂产率及中性脂产率分别为37. 28%、19. 12%、8. 20 mg/(L·d)和4. 21 mg/(L·d),较野生株分别提高了103. 5%、133. 5%、163. 7%和202. 9%; M1的生物量和蛋白质含量也有一定程度的提高; M1藻细胞油脂中的MUFA和PUFA含量分别为44. 0%和19. 8%,较野生株分别提高了23. 6%和32. 9%,作为生物柴油指标的十八烯酸C18∶1含量也较野生株提高了64. 9%。     

基因组改组快速提高日本小球藻脂肪产量

以日本小球藻为出发藻株,经过紫外线和甲基磺酸乙酯分别诱变处理,获得4株总脂产量有所提高的突变株。以聚乙二醇作为融合剂,对获得的突变株进行两轮递归式原生质体融合,筛选到遗传稳定的改组藻株F2C2,其总脂含量为59.01%,较原始藻株提高了101.4%。对日本小球藻的原始藻株和改组藻株F2C2的油脂含量进行分析,结果表明改组前后日本小球藻的总脂组成成分没有变化,但各组分含量有较大差别。      

利用UV和EMS诱变选育高产油微藻藻株的研究

分别采用不同剂量的紫外线(UV)和甲基磺酸乙酯(EMS)诱变2种真眼点藻(波氏真眼点藻(Eustigmatos polyphem)和魏氏真眼点藻(Eustigmatos vischeri)),以氯霉素、红霉素、硫酸新霉素、硫酸卡那霉素为抗性筛选剂,利用抗生素最小致死浓度法筛选出抗性突变株.使用改良的BG-11培养基对反复筛选所获得的抗性突变株进行固、液培养,并以生物量干重、干藻粉的总脂含量、单位体积总脂含量、单位体积总脂产率为评价指标对抗性突变株的优劣进行评价.结果获得2株具稳定遗传特性、生长速度快、单位体积总脂产率高和具生产潜力的优良突变株.     

极大螺旋藻高光合速率藻种的紫外诱变筛选

目的:筛选高光合速率极大螺旋藻藻种。方法:结合自然分离筛选、超声处理、紫外诱变和高CO2条件胁迫等方法进行诱变筛选。结果:得到3株极大螺旋藻突变株KYZ1、KYZ2、KYZ3,通过藻丝形态、生长量、CO2利用率、蛋白质含量、叶绿素含量等因素对比,并采用综合评分法,筛选出1株优质藻株KYZ2。结论:与出发藻株相比具有藻丝长度均明显变长、藻丝个体大、生长速度快、光合速率高、蛋白质和叶绿素含量高等优点,是一株具有工业养殖潜力的藻株。     

天然虾青素生产方法研究进展

为进一步提高湖泊红球藻（Haematococcus lacustris）的工业利用价值,本研究使用常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）诱变仪对湖泊红球藻进行等离子诱变。以藻细胞致死率为指标确定等离子诱变的适宜输入功率和诱变时间。诱变之后通过固体平板培养初筛和液体培养复筛获得高产虾青素的突变藻株。再以藻细胞密度为指标采用单因素实验及正交试验对高产藻株的营养生长阶段的培养条件进行优化,并筛选虾青素诱导阶段适宜虾青素积累的高光照条件。在优化的培养条件下多次继代后观察高产突变藻株的遗传稳定性。结果表明,湖泊红球藻等离子诱变的适宜条件是功率240 W、诱变时间150 s或功率400 W、诱变时间120 s。通过初筛和复筛获得生长快、虾青素产量高的突变藻株有11株,其中编号为HP3的突变藻株生长最快、虾青素产量最高,培养后藻细胞密度和虾青素产量较出发株分别提高了25.5%和61.6%。经过两阶段培养条件的优化,HP3的藻细胞密度和虾青素产量较优化前分别提高了14.3%和19.3%,达7.2×10⁵ cell/mL和31.264 mg/L。湖泊红球藻高产突变藻株HP3多次继代后藻细胞生长良好,遗传稳定,培养后藻细胞密度和虾青素产量均与初代培养相近。研究结果对湖泊红球藻产虾青素工业藻株的选育具有实际意义。

     

湖泊红球藻等离子诱变及其高产虾青素藻株培养条件的优化

为进一步提高湖泊红球藻(Haematococcus lacustris)的工业利用价值，本研究使用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变仪对湖泊红球藻进行等离子诱变。以藻细胞致死率为指标确定等离子诱变的适宜输入功率和诱变时间。诱变之后通过固体平板培养初筛和液体培养复筛获得高产虾青素的突变藻株。再以藻细胞密度为指标采用单因素实验及正交试验对高产藻株的营养生长阶段的培养条件进行优化，并筛选虾青素诱导阶段适宜虾青素积累的高光照条件。在优化的培养条件下多次继代后观察高产突变藻株的遗传稳定性。结果表明，湖泊红球藻等离子诱变的适宜条件是功率240 W、诱变时间150 s或功率400 W、诱变时间120 s。通过初筛和复筛获得生长快、虾青素产量高的突变藻株有11株，其中编号为HP3的突变藻株生长最快、虾青素产量最高，培养后藻细胞密度和虾青素产量较出发株分别提高了25.5%和61.6%。经过两阶段培养条件的优化，HP3的藻细胞密度和虾青素产量较优化前分别提高了14.3%和19.3%，达7.2×10⁵ cel...     

海洋微藻总脂含量和脂肪酸组成的测定

对14株海洋微藻(绿藻纲6株,金藻纲4株,硅藻纲3株,甲藻纲1株)中的总脂含量和脂肪酸成分进行了测定.结果表明,14株海洋微藻的总脂含量存在着明显差异,盐藻的总脂含量最高,占干重的28.71%;4株金藻的总脂含量均较高,超过干重的20%.14株海洋微藻的脂肪酸成分和含量也存在着较大的差异,绿藻中饱和脂肪酸C16:0的含量均较高;对于单不饱和脂肪酸,小球藻以C16:1(n-7)为主,盐藻以C18:1(n-7)为主,青岛大扁藻以C18:1(n-9)为主.4株金藻的PUFAs含量均较高,几乎占脂肪酸总量的1/2,并且DHA的含量较其他藻株高.3株硅藻的EPA含量最高,占27.2%～32.9%;而裸甲藻的PUFAs含量最低,仅为25.2%.     

常压室温等离子体诱变对螺旋藻中氨基酸成分的影响

旨在了解常压室温等离子体诱变处理对螺旋藻氨基酸含量及营养价值的影响。以TJF1为出发藻株,多功能等离子体诱变仪对藻株进行诱变处理,日立L-8900氨基酸自动分析仪测定其氨基酸组成和含量,利用模糊识别法和氨基酸比值系数法对突变体与出发藻株的氨基酸营养价值进行评价。结果表明:与出发藻株相比,15个突变株中的17种氨基酸含量均高于出发藻株,总氨基酸含量差异显著;突变株的氨基酸含量分布与出发藻株保持一致;总必需氨基酸与总氨基酸含量比值(E/T)维持在0.43~0.45,没有明显变化;2种营养价值评价结果表明,等离子体诱变没有降低氨基酸营养价值;突变株10的总氨基酸含量最高,比出发藻株高出53.52%,可以作为高产蛋白优势藻株。     

不同输入电压等离子体诱变对双对栅藻生长、光合性能及油脂积累的影响北大核心CSCD

在不同输入电压条件下产生等离子体对双对栅藻进行诱变,并在140 V条件下筛选出3株优势突变藻株(T-2,T-5,T-6)。通过测定培养期间突变株与原始株的生物量、光合性能参数、油脂积累等指标,探究等离子体诱变条件对双对栅藻油脂积累的影响。结果表明:最佳突变株T-5培养35 d的生物量、甘油三酯产量、总脂含量、总脂产率分别为764.1 mg/L、263.0 mg/L、38.2%、8.3 mg/(L·d),分别较原始株提高了13.6%、58.9%、47.5%、66.0%;T-5突变株的叶绿素a和类胡萝卜素含量增加,使突变株保持良好的光合作用;但T-5突变株的蛋白质含量较原始株下降了24.4%,说明突变株在培养后期以消耗蛋白质为代价以促进油脂的积累。     

紫外线与氯化锂复合诱变选育L-组氨酸产生菌

以一株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)S6为出发菌株,利用氯化锂、紫外线进行诱变,通过实验证明氯化锂诱变剂量在1.2%时致死率达到82.4%,紫外线在照射30 s时致死率达到81.8%.利用氯化锂诱变谷氨酸棒杆菌S6,所得菌株D3的L-组氨酸产量为243 mg/L,比出发菌株提高10.5%;以紫外线做诱变S6,所得高产菌株U1产量256 mg/L,比出发菌株提高8.5%;以紫外线、氯化锂复合诱变S6,所得菌株N1产量为251 mg/L,比出发菌株提高13.6%,结果显示,经紫外线与氯化锂复合诱变后的菌株N1产L-组氨酸的产量最高,比氯化锂诱变后的菌株产L-组氨酸量提高3.1%,比紫外线诱变后的菌株产L-组氨酸量提高5.1%.     

耐酸酒精酵母的诱变选育研究

以耐酸性酒精酵母A3为出发菌株,对其原生质体进行紫外线（UV）与亚硝基胍（NTG）复合诱变,利用三级筛选模式,筛选出一株高产突变菌株UN1-81。该菌株在发酵结束后,酒精度达到11.17%vol,比出发菌株提高了16.47%以上,且经过20次传代培养,酒精产量稳定。     

二十碳五烯酸高产菌株的诱变选育及柠檬酸对其油脂合成的影响

利用UV-LiCl复合诱变腐霉出发菌株,通过低温培养和苏丹Ⅱ染色镜检初筛、摇瓶发酵复筛,获得1株二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid,EPA)高产菌株腐霉H6,经20℃-15℃二阶段培养168 h,所得生物量、油脂含量和EPA含量分别为23.50 g/L、17.54%和15.36%,EPA产量为633.17 mg/L,较出发菌株(263.80 mg/L)提高了140.02%,且产量、性状稳定。添加不同浓度柠檬酸对腐霉H6油脂合成调控的研究表明,发酵中期添加1.5 g/L柠檬酸可显著增加葡萄糖的利用率,提高油脂含量和EPA含量,EPA产量达890.49 mg/L,与对照相比提高40.64%。发酵实验表明腐霉H6极有潜力开发成为工业化生产菌种。     

奶牛源鼠李糖乳杆菌的12C6+重离子束诱变选育

本研究利用中科院重离子加速器释放的12C6+重离子束作为辐射诱变源,以酸斑值（HC）和抑菌圈值为指标,对鼠李糖乳杆菌JF12-1进行功能性诱变。通过致死率和正负突变率确定诱变的最佳辐照剂量;对最佳辐照剂量下的突变菌株利用酸斑法进行初筛,抑菌圈法复筛,而后通过连续传代之后检测乳酸含量变化来测定遗传稳定性,并对遗传稳定菌株进行16S rDNA测序,定位其突变位点。结果显示辐照剂量为300 Gy时,致死率为79.86%,正突变率为30.33%,负突变率为5.38%,确定为最佳诱变剂量;酸斑法初筛最佳诱变剂量下的突变菌株,得到20株HC值较原始野生菌株提高25%以上的突变株;抑菌法复筛得到8株体外抑菌性较原始野生菌株提高15%以上的菌株;遗传稳定性测定发现这8株突变乳酸菌株产乳酸稳定性良好;16S rDNA测序发现原始野生型菌株JF12-1的可能突变位点不在16S rRNA基因上,促使其产酸和抑菌性能增强的突变位点可能发生在其他基因区段。利用12C6+重离子束成功诱变选育出了高产乳酸及体外抑菌性优良的功能性鼠李糖乳杆菌稳定株,为下一步深入开发该菌株提供了较好的理论基础和应用依据。     

α-亚麻酸特异性脂肪酶产生菌复合诱变前后性质对比

将前期从野生菌中筛选、分离出的具有产生水解α-亚麻酸特异性脂肪酶的菌种为诱变出发菌，经单一及复合诱变．分离出具有较高特异脂肪酶活性的诱变菌株。本试验通过对诱变前后菌株在生长曲线、革兰氏染色、酶活等方面的测定．了解此菌株诱变前后生理生化特性的变化。     

凝乳酶高产菌株的超声波-紫外复合诱变育种及其发酵条件的优化

以编号为Jl-1的黑曲霉为出发菌株,通过超声波和紫外诱变处理,在酪蛋白培养基上以凝乳圈直径为指标进行初筛,在基础固态发酵培养基上进行复筛,选育得到一株具有良好遗传稳定性的突变菌株.其经固态发酵凝乳酶产量为凝乳活力600U/mL,较出发菌株Jl-1提高57%.菌株经8次传代培养,凝乳酶产量仅降低7.1%.在此基础上应用单因素试验和正交设计对菌株产凝乳酶的固态发酵条件进行了系统研究和优化,得到最佳的试验组合为发酵温度28℃.发酵时间为6d,加水量为20mL,加样量为4份.采用此条件,凝乳酶产量达828U/mL,比Jl-3优化前提岛38%.     

谷氨酸棒杆菌L-色氨酸营养缺陷型突变 及其高产菌株的选育

目的以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)HX-22为出发菌株,研究了目标发酵产物L-色氨酸合成途径交叉反馈抑制途径代谢突变与色氨酸分解代谢类似物抗性的营养缺陷型突变诱导过程及L-色氨酸高产复合突变菌株的筛选。方法采用硫酸二乙酯、紫外线、钴60γ-射线等诱变方法交叉处理起始与突变菌株,通过营养缺陷表型和自杀代谢底物抗性的筛选方法,定向突变和选育L-色氨酸合成与分解代谢突变的色氨酸高产菌株。结果通过多次连续营养缺陷型诱变选育,筛选出一株具有分支酸-Trp/Phe/Tyr代谢途径L-Phe和L-Tyr合成缺陷型和L-Trp分解代谢自杀代谢底物抗性的L-色氨酸高产菌HX22-118(ΔPhe~--ΔTyr~--5FT~r-4FP~r-SG~r);通过连续传代10次发酵,色氨酸产酸最高达到28.4 g/L,平均27.1g/L,较出发菌株HX22产酸水平提高81.8%。结论选育出的高产菌株具有多重代谢途径突变(ΔPhe~--ΔTyr~--5FT~r-4FP~r-SG~r),突变体具有良好的遗传稳定性,具有后续工业化生产应用潜力。     

多不饱和脂肪酸高产菌株的诱变选育

为获得多不饱和脂肪酸高产菌株，以深黄被孢霉（Mortierella isabellina）AS3.3410为出发菌株，利用紫外线（UV）及氯化锂（LiCl）对其进行复合诱变，通过乙酰水杨酸初筛、苏丹黑B染色，摇瓶复筛，得到高产多不饱和脂肪酸突变菌株，并对其遗传稳定性和油脂组成成分进行分析。结果表明，筛选得到一株突变株SLZH-20，具有较好的遗传稳定性，其摇瓶发酵5 d时，生物量和油脂含量分别为22.76 g/L、52.30%，比出发菌株分别提高34.60%和24.30%；该菌株所产油脂中不饱和脂肪酸包括棕榈一烯酸、油酸、亚油酸、γ-亚麻酸、α-亚麻酸，含量为81.41%，多不饱和脂肪酸含量为16.24%，比出发菌株分别增加5.72%和2.18%。     

易错PCR技术改造扩展青霉脂肪酶

利用易错PCR技术,建立脂肪酶基因随机突变文库,将随机突变脂肪酶基因转化毕赤酵母GS115,初步筛选了4000株突变菌株,对300株较优突变株进行酶的活力、耐热性、耐酸性的摇管复筛,进一步摇瓶复筛后获得优良突变株ep3,所产突变脂肪酶(ep3-GS)的适宜pH为9.4,适宜作用温度为35℃,与野生重组脂肪酶(PEL-GS)一致,该温度下酶的比活为3440 U/mg,比野生型脂肪酶提高17%。