茂原链霉菌luxR基因对TGase生物合成的作用

前期研究表明,MgCl_2胁迫不但可以提高TGase的产量,还会影响微生物次级代谢产物合成的一个重要调节因子LuxR家族蛋白的表达.为了研究LuxR家族蛋白对茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)TGase生物合成以及菌体生长的调控作用,利用pKC1139为载体,构建luxR基因阻断质粒,通过PEG介导的质粒转化将其转入S.mobaraensis原生质体中,利用单交换同源重组法将整个重组质粒插入到茂原链霉菌基因组中构建S.mobaraensis luxR家族蛋白基因阻断突变菌.利用菌体干重法对比突变菌和野生菌菌体生长变化,利用比色法研究两株菌TGase生物合成的变化,找到LuxR家族蛋白基因表达与TGase生物合成之间的关系.结果发现,本研究采用单交换同源重组的方法可以成功地构建出S.mobaraensis luxR基因阻断突变菌株.通过对比野生菌与阻断菌株生长和TGase活力的变化发现阻断luxR基因会导致菌体生长受阻,TGase合成延迟,并且表达量显著下降.这些研究结果表明本文研究的luxR基因可能是S.mobaraensis合成TGase必不可少的正向调控因子.     

产4-α-葡萄糖基转移酶链霉菌的筛选

为了从链霉菌中筛选产4-α-糖基转移酶活性的菌种,详细研究了来自链霉菌的粗酶液对直链淀粉的作用,证实了该粗酶液能够催化直链淀粉环化.当用来自链霉菌的粗酶液作用直链淀粉时,引起了直链淀粉-碘络合物吸光值的迅速下降,以及不被外切酶消化的淀粉的积累,但积累的产物能够被内切酶（α-淀粉酶）降解成葡萄糖和麦芽糖,这些结果共同证明来自链霉菌的粗酶液能够催化直链淀粉环化而生产大环糊精,从而进一步证实了在粗酶液中含有4-α-葡萄糖基转移酶活性的菌种.     

培养条件对褐黄孢链霉菌发酵合成纳他霉素的影响

对褐黄孢链霉菌摇瓶发酵合成纳他霉素的研究表明: 种龄、接种量和装液量对纳他霉素合成的影响显著;在实验范围内,随着种龄、接种量和装液量的增加,纳他霉素产量均表现出先增加后减少的趋势,而菌体干重则变化很小.最适宜产物合成和菌体生长的发酵培养基初始pH值各不相同,分别为7.5～8.0和6.5～7.0.当发酵温度从31℃下降到25℃时,纳他霉素产量大幅度增加,而菌体干重在31℃达到最大值.在种龄48 h、接种量10%、25℃、初始pH值 7.6、装液量10%的优化条件下,纳他霉素最高产量达到1.5 g/L, 基于菌体干重的产率为4.917%.     

链霉菌TD-1菌株抑菌活性物质发酵条件的优化

利用正交设计法及均匀设计法对链霉菌TD-1菌株发酵条件进行了优化,研究不同发酵因子对链霉菌TD-1产抑菌活性物质的影响.结果表明,发酵培养基中影响抑菌活性大小的主要因素为葡萄糖、黄豆粉、硫酸亚铁、磷酸氢二钾及硝酸钾;抑菌活性物质较佳发酵条件为90 mL/250mL三角瓶,接种量的体积分数为0.06,发酵周期8 d,初始pH值为7.15.在此条件下,最终抑菌效率与原发酵液相比发酵液对串珠镰刀菌抑菌活性提高了53.38%.     

粤蓝链霉菌中丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因gra-orf7的功能初探

粤蓝链霉菌是塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室近期发现的能够产生榴菌素的链霉菌新种.在榴菌素生物合成基因簇的左翼存在一个可能的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因gra-orf7.为了解该基因的生理功能,通过PCR-targeting方法构建了粤蓝链霉菌gra-orf7缺失突变株.表型分析结果显示,gra-orf7缺失突变株在菌落形态、产孢能力、孢子形态以及色素（榴菌素）最终产率等方面与野生株均无显著差异,但产色（榴菌素）时间延迟约1h.结果暗示gra-orf7基因编码的STPK在粤蓝链霉菌中可能参与了与榴菌素生物合成有关的上游调控信号的传导,但其具体生理功能和作用机制仍有待进一步研究.     

西索米星生物合成基因sis I功能的研究

通过生物学试验,构建依纽小单孢菌TS388(Micromonospora inyoensis TS388)中sisI基因缺失工程菌,再通过分析其次级代谢产物的变化,揭示西索米星生物合成基因簇上sisI基因的功能.首先构建用于sisI基因框内敲除的穿梭载体pKTI3,经接合转移导入依纽小单孢菌TS388中,通过影印筛选及PCR鉴定获得sisI功能缺失工程菌TI1102(△sisI).工程菌经发酵,提取代谢产物,再经TLC及MS分析,用以比较亲株与工程菌代谢产物结构的差异.结果显示:工程菌TI1102代谢产物结构发生变化,不再合成西索米星,主要积累中间代谢产物JI-20A,由此证明了sisI基因参与了JI-20A到西索米星的3′,4′-双脱羟基作用.获得主产JI-20A的工程菌为该类半合成药物提供了重要前导化合物.     

庆大霉素生物合成基因genB4的研究

以庆大霉素生物合成基因簇为模版,构建了genB4基因阻断质粒pGB403.经接合转移导入绛红色小单孢菌G1008,得到一株genB4基因缺失工程菌GB4408.对菌株GB4408的发酵产物进行了TLC、HPLC和MS分析,结果表明GB4408不再合成庆大霉素C族组分,而是积累中间代谢产物G418、西索霉素和威大霉素,阻断了从西索霉素到庆大霉素C1a的转化以及从威大霉素到庆大霉素C2的转化,这可能是genB4基因参与了庆大霉素绛红糖胺C4′和C5′的双脱氢作用.据此推论,在菌株GbK(△genK)基础上敲除了genB4基因,并成功获得一株主产西索霉素的工程菌GbKB4,进一步验证了genB4的功能.     

木质素合成酶CCR基因的PCR条件优化

以欧美杨107号为材料建立了木质素合成酶CCR基因的PCR反应优化体系,用于CCR基因片段的克隆,以CTAB法提取杨树叶片的总DNA,分别测试了模板DNA用量、dNTP浓度、DNA聚合酶量、引物浓度和退火温度对反应结果的影响.通过各单因子的组合比较,建立了PCR优化体系：20μL的PCR反应体系中含有2.0 μL 10×Taq酶配套缓冲液,2.5 U Taq酶,1 μL模板DNA,3.0 pmol正向及反向引物,0.75 mmol/L dNTP混合液;退火温度为50℃.     

木质素合成酶CCR基因的PCR条件优化

以欧美杨107号为材料建立了木质素合成酶CCR基因的PCR反应优化体系,用于CCR基因片段的克隆,以CTAB法提取杨树叶片的总DNA,分别测试了模板DNA用量、dNTP浓度、DNA聚合酶量、引物浓度和退火温度对反应结果的影响。通过各单因子的组合比较,建立了PCR优化体系:20μL的PCR反应体系中含有2.0μL 10×Taq酶配套缓冲液,2.5 U Taq酶,1μL模板DNA,3.0 pmol正向及反向引物,0.75 mmol/L dNTP混合液;退火温度为50℃。     

线性天线阵列空间相关性函数的分析

推导了在线性天线阵列中的3种典型角能量分布的空间相关性方程,即高斯分布、高斯空间分布和均匀分布.其中高斯分布是由高斯空间分布推导得到的.空间相关性方程是空间天线,阵列几何以及角能量分布的一个函数.分别对在高斯角能量分布和均匀角能量分布下的空间相关性方程进行了分析,将天线问的距离和角能量分布的标准差作为参数在Matlab环境下进行了仿真.结果表明:在一定范围内增大天线间的距离以及角能量分布标准差可以减小天线阵列空间相关性,改善系统性能;同时,在中长距离内,高斯角能量分布更有利于提高系能的性能.