诱变选育高产DHA裂殖壶菌突变株

以裂殖壶菌(Schizochytrium sp.)为出发菌株,经紫外线、硫酸二乙酯复合诱变和丙二酸、碘乙酸复合平板筛选,获得一株二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)高产菌株XN001。与原始菌株相比,XN001的生物量、油脂和DHA产量分别提高了7.54%、16.65%、48.79%。通过对XN001进行脂肪酸组成分析,其DHA含量达到了脂肪酸的54.25%,提高了26.42%,最终获得的DHA总产量为5.55 g/L,为裂殖壶菌的发酵研究提供了性状优良的菌株。     

常压室温等离子体诱变选育高产TTM P菌株

从新疆伊犁肖尔布拉克酒厂生产的酱香型高温大曲中筛选得1株能代谢四甲基吡嗪（TTMP）的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)R19,以该菌株为出发菌株,采用常压室温等离子体诱变系统（ARTP）进行诱变,根据脱脂奶粉平板初筛、摇瓶发酵复筛,连续传代培养后得到遗传稳定的TTMP产量较高的突变株T451,该菌株摇瓶发酵生产TTMP的产量为1.19 g/L,约为出发菌株产量的4.45倍。     

常压室温等离子体快速诱变选育丙酮酸高产菌株

本研究以产丙酮酸的光滑球拟酵母(Torulopsis glabrata)Tp19为出发菌株,采用常压室温等离子诱变系统(ARTP)进行诱变,根据CaCO3筛选平板透明圈与菌落直径比以及100孔板产酸量快速筛选丙酮酸高产突变株。最后通过摇瓶发酵复筛,选育出一株遗传稳定的突变株A214,丙酮酸产量达到37.43g/L,比出发菌株提高了13.69%。     

ARTP诱变选育高产油脂酵母菌

从实验室保藏的15株酵母中筛选获得一株油脂产量相对较高的酵母菌KC 8,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为1.22 g/L。利用分子生物学鉴定,该菌株的26SrDNA序列与胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)具有100%相似性;以KC 8为出发菌株,经ARTP诱变,最终从300株诱变存活菌株中筛选得到高产油脂突变菌株Y3,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为2.38 g/L;对菌株Y3的培养条件进行优化,菌株在葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,碳氮比为90∶1,培养基初始pH为6.5时,在28℃恒温条件下摇瓶发酵培养96 h后,油脂产量最高达到了3.96 g/L;GC-MS对油脂组分进行分析结果表明,该脂肪酸主要由棕榈油酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳烯酸和二十四烷酸组成,与植物油成分相似。     

诱变法筛选高转化率谷氨酸棒杆菌

以谷氨酸棒杆菌MH021为出发菌株,经硫酸二乙酯（DES）三次诱变处理,磺胺胍和丙二酸抗性平板筛选,得到一株高转化率谷氨酸菌株。在含有80g/L葡萄糖的发酵培养基中进行摇瓶发酵28h,糖酸转化率较原始菌株提高了22.1%。     

多不饱和脂肪酸产生菌―被孢霉的菌种选育与发酵条件研究

以三株被孢霉作为出发菌株,采用紫外线诱变,和表面活性剂正向筛选方法,筛选具有抗性的突变株。通过低温和高糖的筛选,再进行摇瓶试验,得出最适发酵条件。通过摇瓶发酵测定各菌株的菌体干重,油脂产量,碘价和产不饱和脂肪酸的量,最终选出3个优良菌株:A1-16产GLA1.53g/L,ARA1.16g/L,DHA0.09g/L;A2-6产GLA1.11g/L;S3-1产GLA1.80g/L。     

纳他霉素高产突变菌株高通量筛选方法的建立

为了提高纳他霉素（natamycin）高产菌株诱变后的筛选效率,建立一种24孔深孔板/酶标仪发酵初筛和摇瓶发酵复筛的高通量筛选检测方法,得到在24孔深孔板发酵结果与摇瓶发酵有很好的一致性,证实了酶标仪检测可以替代高效液相色谱法检测用于突变菌株的快速高通量筛选。以褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus TUST01）作为出发菌株,通过多轮的紫外诱变、常压室温等离子体（atmospheric and room temperature plasma,ARTP）以及硫酸二乙酯复合诱变、孔板初筛与摇瓶复筛,从887株突变株中筛选出遗传性稳定的高产菌株S. gilvosporeus Y-4-75,其摇瓶纳他霉素产量（5.95 g/L）与生物量（29.19 g/L）较出发菌株分别提高了31.93%和15.19%。     

ARTP诱变联合抗生素抗性选育纳豆激酶高产菌株

为获得产纳豆激酶(nattokinase,NK)活力增强的菌株,以纤维蛋白平板法测得酶活力值为判定指标,采用常压室温等离子体诱变系统(ARTP)对枯草芽孢杆菌XZI125进行诱变,通过酪蛋白平板法和利福平、卡那霉素、链霉素、氯霉素四种抗生素抗性筛选法获得高产NK突变菌株。结果表明,经6轮摇瓶发酵验证,获得了3株遗传稳定的高产突变菌株A27,Ar41和Ac35,摇瓶发酵5 d的产酶活力分别比原始菌株(2490 IU/mL)提高了23.0%、25.1%、26.5%。比较酪蛋白平板筛选方法和0.7 μg/mL利福平、50 μg/mL卡那霉素、60 μg/mL链霉素、300 μg/mL氯霉素四种抗性筛选方法,抗生素抗性筛选方法更有利于NK高产菌株的筛选。     

多不饱和脂肪酸产生菌-被孢霉的菌种选育与发酵条件研究

以三株被孢霉作为出发菌株，采用紫外线诱变，和表面活性剂正向筛选方法，筛选具有抗性的突变株。通过低温和高糖的筛选，再进行摇瓶试验，得出最适发酵条件。通过摇瓶发酵测定各菌株的菌体干重，油脂产量，碘价和产不饱和脂肪酸的量，最终选出3个优良菌株：A1—16产GLA1．53g/L，ARA1．16g／L，DHA0．09g，L；A2巧产GLA1．11g/L；S3—1产GLA1．80g/L。     

N+离子注入筛选高产色素的红曲菌株及其发酵条件的研究

以色素产生菌紫色红曲菌M5(Monascus purpureus)为出发菌株,运用N+离子束注入对其进行诱变选育,当诱变的能量为10keV,剂量为1.56×1015ions/cm2时,致死率为71.2%,经平板分离纯化和摇瓶筛选,获得一株突菌株M532,其液态发酵摇瓶的红色素达336U/mL,黄色素达321U/mL,相比于原菌株提高了121%,经多次传代稳定性试验证明其发酵传代稳定性良好;在5L的发酵罐中进行放大实验,红色素的产量为238U/mL,黄色素为224U/mL.以大米作培养基,其固态发酵的红色素产量达到7620U/g,黄色素达6590U/g.     

常温常压等离子体诱变选育高产L-异亮氨酸谷氨酸棒杆菌

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）23798为原始菌株,对其进行常温常压等离子体（ARTP）诱变,以磺胺胍抗性和氨基酸与茚三酮特异显色为筛选标记,以期得到高产L-异亮氨酸的诱变谷氨酸棒杆菌,并对其遗传稳定性进行研究。结果表明,原始菌株23798经过ARTP诱变处理180 s后,经0.4 mg/mL磺胺胍抗性筛选、多孔板高通量筛选、发酵培养复筛,选育出一株高产L-异亮氨酸诱变谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）B1。该菌株在摇瓶中发酵培养48 h,L-异亮氨酸产量达18.5 g/L,比原始菌株提高62.03%,且遗传性状稳定。     

高产花生四烯酸高山被孢霉的诱变育种研究

通过菌种选育获得具有优良产脂性能的菌株是实现微生物油脂工业化生产的重要前提。利用实验室前期构建的产油丝状真菌快速筛选技术,以前期筛选获得的一株性状优良的高山被孢霉TSM-3为出发菌株,通过常压室温等离子体(ARTP)诱变方法得到能够稳定遗传的高产突变菌株TSM-3-1,其油脂产量和花生四烯酸(AA)产量分别达到5.07 g/L和1.55 g/L,与出发菌株相比分别提高了47.81%和84.52%。将产油丝状真菌快速筛选技术与诱变育种相结合,提高了目标菌株筛选效率并强化了野生型菌株油脂合成能力,为产油丝状真菌菌种选育提供了新颖的研究思路及方法。     

常压室温等离子体诱变选育耐酸酿酒酵母菌株

利用常压室温等离子体(ARTP)诱变方法对实验室保藏的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SC-62进行诱变,通过试验确定最佳诱变条件为处理时长80 s,此条件下菌株SC-62致死率84%。将诱变获得的菌株进行初筛、复筛和发酵性能测定。结果显示,筛选出一株耐酸性强、发酵性能优良的正突变菌株A-107,其在pH为2.5的发酵培养基上培养6 d后测得的发酵力[6.21 g CO2/(100 mL·24 h)]和酒精产量(11.52%vol)较出发菌株SC-62分别提高了37%和30%,突变菌株A-107可耐受16%乙醇、100 g/L NaCl、500 g/L葡萄糖,耐受性和遗传稳定性良好。     

圆红冬孢酵母α-亚麻酸高产菌株的选育

利用LiCl和紫外线诱变圆红冬孢酵母AS2．1389,以红四氮唑（TTC）为显色剂通过96孔板进行初筛;通过气相色谱（GC）进行复筛,得到突变株D2。与原始菌株相比,D2的脂肪酸含量提高了72％,α-亚麻酸（GLA）含量提高了259％,达到O．508g／L。经传代培养,其GLA产量稳定。     

常压室温等离子体诱变选育耐酸酿酒酵母菌株

利用常压室温等离子体(ARTP)诱变方法对实验室保藏的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)SC-62进行诱变,通过试验确定最佳诱变条件为处理时长80 s,此条件下菌株SC-62致死率84%。将诱变获得的菌株进行初筛、复筛和发酵性能测定。结果显示,筛选出一株耐酸性强、发酵性能优良的正突变菌株A-107,其在pH为2.5的发酵培养基上培养6 d后测得的发酵力[6.21 g CO2/(100 mL·24 h)]和酒精产量(11.52%vol)较出发菌株SC-62分别提高了37%和30%,突变菌株A-107可耐受16%乙醇、100 g/L NaCl、500 g/L葡萄糖,耐受性和遗传稳定性良好。     

基于ARTP技术选育维生素K2优势菌株及发酵培养基优化

本研究目的在于获得维生素K₂优势突变株,并利用响应面设计优化发酵培养基进一步提高其产量。采取常压室温等离子体诱变技术结合结构类似物抗性初筛、24孔板发酵复筛,对纳豆芽孢杆菌进行诱变选育,并应用Box-Behnken设计对发酵培养基进行优化。通过ARTP诱变选育得到一株维生素K₂优势突变株,维生素K2产量较初始菌株提高了3.23倍。Box-Behnken实验优化后,最佳值为K₂HPO₄（0.69 g/L）,甘油（66.01 g/L）和酵母粉（25.12 g/L）,发酵后维生素K₂产量较优化前提高了56.7%。通过ARPT技术诱变选育出一株维生素K2优势突变株,采用响应面法优化发酵培养基。实验结果表明,突变株具有潜在的生产应用价值,建立的育种方法也可为其他工业微生物的选育提供有益的参考,对提高人们的健康水平具有十分重要的意义。     

等离子体诱变凝结芽孢杆菌提高木糖利用能力高产L-乳酸

为进一步提高凝结芽孢杆菌发酵木糖生产L-乳酸的产量和转化率,以实验室保存的一株能利用木糖产L-乳酸的野生型凝结芽孢杆菌菌株NL01为出发菌株,通过等离子体诱变育种技术和平板菌落初筛、摇瓶复筛,最终得到一株木糖耐受力强、L-乳酸产量高、遗传特性稳定的正向突变菌株NL-CC-17。该突变菌株是目前已报道的木糖耐受力最高的菌株。当以100 g/L的木糖为底物,50 ℃发酵72 h后,L-乳酸产量达到82.30 g/L,糖酸转化率为92.37%,L-乳酸产量较出发菌株提高21.51%,糖酸转化率提高了16.00%。通过初步优化发酵条件,确定该菌株最佳发酵温度为50 ℃,实验范围内最佳发酵pH值为5.5。     

高产Monacolin K红曲霉菌种的筛选及液态发酵条件优化

为了提高红曲霉（Monascus ）液态发酵生产Monacolin K的能力,一种新型的常压室温等离子体（ARTP）诱变技术被应用于产Monacolin K红曲霉菌株的诱变选育工作;同时,通过构巢曲霉（Aspergillus nidulans ）平板对峙培养的筛选方法,选育获得较初始红曲霉菌Monacolin K产量提高60%以上的突变菌株MP60-6。确定发酵培养基组成为甘油5%,米粉50 g/L,蛋白胨15 g/L,NaNO3 2 g/L,MgSO4 1 g/L,ZnSO4 2 g/L,KH2PO4 1.5 g/L,并进一步确定在发酵第3、第4天添加0.1%的乙酸和0.2%的柠檬酸,发酵第8天补加10%的甘油。在上述条件下发酵17 d后Monacolin K产量可以达到1 302 mg/L,为出发菌株产量的2.66倍。     

常压室温等离子体快速诱变筛选高脯氨酸产率突变株

为提高脯氨酸得率,采用新型常压室温等离子体(ARTP)诱变L-脯氨酸生产菌株———嗜醋酸棒杆菌(出发菌株为谷氨酸生产菌,菌拉丁名ATCC-13870),结合48孔板的高通量筛选手段,在致死率为99%的条件下,获得了16株生长速率和脯氨酸产率变化的菌株。发酵实验结果表明,筛选得到的高产脯氨酸突变体D3在发酵48 h,其脯氨酸浓度从原始菌对照组的54.7 g/L提高到65.8 g/L。     

离子注入选育L(+)-乳酸耐酸菌及去中和剂发酵研究

为了获得可用于原位分离藕联发酵的耐乳酸菌株,以米根霉RE3303为出发菌株,在投糖浓度为50g/L,氮源为3.0g/L尿素的条件下,进行离子注入选育,得到L(+)-乳酸耐酸菌株RK4002,不添加中和剂,经30h的摇瓶发酵,L(+)-乳酸产量达32.32g/L,产率达1.08g/(L.h),为出发菌株的1.7倍,且可在24g/L的耐乳酸平板上生长,具有一定的应用潜力。