基因组改组技术快速提高拟微绿球藻油脂含量

以拟微绿球藻(Nannochloropsis oculata)为原始藻株,经过紫外线和甲基磺酸乙酯分别诱变处理,获得5株油脂含量有所提高的出发藻株。以PEG作为融合剂,对获得的5株出发藻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F2N2和F2N4,其油脂含量分别达到55.32%与57.75%,较原始藻株分别提高了69.07%与76.50%。对拟微绿球藻的原始藻株和改组藻株的油脂脂肪酸组成及含量进行分析,结果表明改组前后拟微绿球藻的油脂脂肪酸组成变化不大,但脂肪酸含量有较大差别。     

基因组改组快速提高谷氨酸棒杆菌L-鸟氨酸产量

以谷氨酸棒杆菌ATCC13032为出发菌,应用基因组改组技术快速提高L-鸟氨酸产量。经过紫外线、亚硝基胍和甲基磺酸乙酯分别诱变处理,获得6株产量有所提高的突变株,以此构建用于基因组改组的候选菌库。考察培养基成分对原生质体再生率的影响。经过两轮的灭活原生质体递推式融合,以磺胺胍和氟化钠为双抗性筛选标记,共筛选出2株遗传性能稳定的改组菌株。其中改组菌株F2-6摇瓶发酵72h,积累L-鸟氨酸产量为2.99g/L,是出发菌株的13.6倍。结果表明基因组改组技术能够在短期内使谷氨酸棒杆菌的L-鸟氨酸产量得以提高。     

利用全基因组改组技术提高SubtilosinA的产量

以Bacillus subtilis nja A1B2-2为出发菌株,在最佳的原生质体形成、再生和融合条件的基础上,将前期经过理化诱变筛选的四株高产菌株进行两轮基因组改组。结果表明,当以0.6mol/L Na Cl为高渗洗涤液,0.1mg/m L溶菌酶酶解40min后,涂布在以SMM为高渗体系的NB再生培养基上,原生质体形成率达到95.49%,再生率为89.25%。优化原生质体的融合条件,融合率达到了1.39×10-3。在此基础上将四株高产Subtilosin A菌株进行两轮全基因组改组,结合双亲灭活的筛选方法,挑选出一株遗传性状稳定的高产菌株R2-264,产量达17.59mg/L,比出发菌株提高了3.58倍。      

基因组改组技术提高γ-癸内酯产量

应用基因组改组技术提高耶罗维亚酵母γ-癸内酯的产量.耶罗维亚酵母原生质体在成串脉冲电场频率1000kHz,融合电压强度6kV/cm,脉冲个数4个,成串脉冲电压40V,脉冲宽度20μs的条件下进行电融合,原生质体的存活率能达到61.6％,其中一株改组菌株GDL产量为1.237g/L,是出发菌株产量的8倍.     

基因组改组技术在微生物育种方面的应用

基因组改组技术是传统微生物菌株改良方法的一种替代方法,该项技术通过基因组水平的递归重组,高效实现整个生物体的定向进化,突破了传统微生物菌株改良方法的局限性。利用基因组改组技术可以在较短时间内得到大量性状优良的正向突变株,具有提高改良菌株产量、增强菌株对环境的耐受性、提高底物利用率等优点,被称为代谢工程和菌株选育发展过程中的一个重要里程碑。该文总结了基因组改组技术的基本概念和一般流程,重点介绍了该项技术在微生物育种方面的应用,并且对该项技术的发展前景进行了展望。     

基于基因组改组技术选育多重抗性乙醇酵母

本文通过基因组改组（Genome shuffling）技术将酵母菌株的多重耐受性能集中于同一菌株,从而选育出多重抗性的乙醇酵母。以分别经过热灭活和紫外灭活的酵母GZ-0533、GZ-241、GZ一-582为亲本菌株,经过3轮基因改组后,筛选得到的28株酵母菌。第二次改组得到的MSR14和第三次改组得到的MSR23对多重胁迫条件的耐受性提高最多,乙醇产量分别达到8．58％和8．86％,较多重抗性最好的出发菌GZ-05相对提高了7％和10．5％。26SrDNA序列分析表明,MSR14和MSR23的26SrDNA序列与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的同源性为100％,均认定为酿酒酵母。     

采用全基因组改组技术选育蛋白酶高产菌株

为了提高枯草芽孢杆菌B4的蛋白酶产量,采用全基因组改组技术进行菌株选育,先通过紫外诱变构建了B4菌的突变体库,在优化其原生质体制备和再生条件的基础上,以其中4株诱变菌株(BRS1、BRS2、BRS5、BRS6)作为亲本,采用PEG介导的方法进行两次多亲本的全基因组改组,同时,结合双亲灭活的筛选方法,共筛选出3株酶活力大幅度提高并能稳定遗传的优良菌株,为BRS1、BRS5、BRS6,酶活力最高达2175.81U/mL,达到原始菌株的3.01倍。     

基因组改组技术选育苯基乳酸高产菌株

以Lactobacillus paracaseiW2为出发菌株,应用紫外诱变和亚硝基胍诱变筛选出5株突变菌株(U4、U7、U12、N3、N6),采用突变菌株进行多母本递推式原生质体融合,最终筛选出一株正向突变株F8,其发酵液中苯基乳酸含量为1.92g/L,比原始菌株提高了1.37倍。并且确定了最佳破壁条件为:溶菌酶浓度20g/L,变溶菌素浓度为15μg/mL;最佳融合条件为:常温下,聚乙二醇的浓度为50%,作用时间为10min。      

基因组改组技术及其在工业微生物改良中的应用

基因组改组技术是一种以原生质体融合为手段,实现多基因组重组的育种策略。文中从基因组改组基本原理出发,以相关研究成果为基础,系统介绍了基因组改组的策略与方法,并对该技术未来发展方向予以展望。     

蛋白核小球藻不同生长阶段油脂和脂肪酸组成的分析

目的:本文通过观察蛋白核小球藻油脂含量及其脂肪酸组成随培养期变化的规律,增加对小球藻油脂代谢机理的了解。方法:收集不同生长时期的蛋白核小球藻藻细胞,采用Folch法和气相色谱法对其在不同生长阶段的总脂含量和脂肪酸组成进行测定。结果:随培养期的延长,油脂含量呈现逐渐上升的趋势,其中缺氮胁迫阶段油脂总含量最高达到细胞干重的21.18%,是对数生长期的1.54倍,稳定期的1.32倍;气相色谱分析结果表明,各个阶段中不饱和脂肪酸的含量均高于饱和脂肪酸,其中缺氮胁迫阶段多不饱和脂肪酸含量最高,占总脂含量的35.90%,其中以油酸C18∶1和亚油酸C18∶2含量较高。结论:缺氮胁迫处理有利于蛋白核小球藻总脂含量的增加和多不饱和脂肪酸的积累,提高了蛋白核小球藻的油脂质量。      

基因组改组技术对L-乳酸产生菌耐热性的影响

采用紫外线与亚硝基胍(NTG)两种诱变方法获得用于基因组重组的出发菌株,应用灭活的多亲原生质体再融合获得活性融合子的方法,有效地提高了基因组改组后的筛选效率.采用低pH值平板和碳酸钙平板连续筛选的方法,筛选得到干酪乳杆菌改组菌株,具有较强耐酸性能,够在pH3.6 MRS平板上生长繁殖,产酸量为原始菌株的3.4倍,发酵温度提高到40℃,摇瓶发酵结果表明,改良菌株的代谢途径未发生变化.     

应用基因组改组技术选育米曲霉酸性蛋白酶高产菌株

以产酸性蛋白酶较高的菌株Y-9及F-5为出发菌株,对它们进行基因组改组,进行原生质体双灭活,以PEG作为融合剂,并对融合条件进行优化。试验表明:融合最佳条件为PEG 50%、pH 6.0、融合处理15min,此时融合率达到12%。通过第一及第二轮的基因组改组,最终得到产酸性蛋白酶较出发菌株Y-9高出了253.37%,较F-5高出了276.25%的米曲霉菌株G11。     

应用基因组改组选育耐糖L-乳酸高产菌株

本研究应用基因组改组提高鼠李糖乳杆菌的耐糖能力,进而提高L-乳酸的产量。通过紫外线和亚硝基胍诱变方法获得8株改良出发菌株。考察了氨基酸前处理和变溶菌素对原生质体形成的影响。利用双亲灭活的原生质体进行递进式融合,经过两轮基因组改组和碳酸钙高糖平板及瓶筛选,选育出了耐糖改组菌株F2-2。在初糖浓度为150g/L发酵罐中,F2-2的乳酸产量为140g/L,是野生型乳杆菌的1.8倍。结果表明基因组改组技术能够快速提高乳酸菌耐糖和产酸能力两个表型。     

基因组改组技术改善植物乳杆菌C88的益生作用

采用基因组改组技术得到融合子菌株,并筛选益生性最优的融合子。采用基因组改组方法,结合紫外和亚硝基胍诱变,对突变菌株进行原生质体融合,经体外实验对融合子的耐酸性、耐高胆盐浓度、黏附相关性和抗氧化能力进行分析,筛选并获得益生性提高的融合子。筛选获得的两株融合子为F1-9和F1-17,均能够在低p H值和高胆盐浓度环境中生长;与原始菌株相比,融合子在表面疏水性、自聚性和与致病菌共聚性方面均有显著提高;在抗氧化方面较原始菌株也有所提高。融合子突变株连续传代培养,遗传稳定性良好。基因组改组技术能够使菌株的益生性得到明显提高,并且能够稳定遗传。     

日本造纸界再次出现改组活动

日本造纸业排位第二的日本制纸集团总公司,计划于2008年春天与排位第四的RENGO公司联合生产箱纸板原纸。此次两公司合作,淘汰旧设备、关闭部分工厂,使年生产能力缩减约10%,并在产品上实行互惠,提高生产效率。两公司共同生产箱纸板原纸后,     

基因组改组:几株同源酱油曲霉的多亲株电融合育种

酱油酿造中原料的全氮利用率是一个主要的生产指标，通过育种提高生产菌株的中性蛋白酶活是一个有效的方法。利用一株用曲精中分离、纯化的酱油曲霉，制备其分生孢子的原生质体，并优化了原生质体制备的条件。将分生孢子的原生质体进行紫外诱变，得到7株酶活提高幅度较大的紫外诱变株U，以此作为候选株文库，采用基因组改组（Genome shuffling），进行多亲株灭活电融合，获得9株酶活进一步提高的菌株。     

基因组改组选育低色素高产茁霉多糖生产菌株

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)高产菌P1、P2和低色素菌P3、P4为出发菌,通过5轮基因组改组,摇瓶发酵复筛选出2株产色素能力低、多糖产量较高的菌株F51、F52,其中菌株F51、F52多糖产量分别为42.38、42.60g/L,比出发菌株P1多糖产量提高41.27%、42.00%,发酵液OD值为0.378、0.363,比出发菌P3降低17.30%、20.57%。     

基因组改组选育氨肽酶和自溶度高的植物乳杆菌

利用基因组改组方法筛选出促进干酪成熟的非发酵剂乳酸菌。采用紫外线和亚硝基胍两种传统的诱变方法对植物乳杆菌进行诱变,通过检测自溶度、氨肽酶、产酸能力指标获得6株氨肽酶活性和自溶度均有所提高的突变菌株。以获得的突变菌株为出发菌株,应用灭火双亲原生质体融合后致死损伤得到的互补获得活性融合子的方法,对其进行基因组改组,经自溶度、氨肽酶、产酸能力筛选,获得1株遗传性能稳定的菌株,其氨肽酶活力为34.01个酶活单位,比出发菌株提高了3.09倍,自溶度为56.45%,比出发菌株提高了3.16倍。     

基于基因组改组的米曲霉沪酿3.042多亲株PEG介导融合育种

利用经过分生孢子的原生质体紫外线-氯化锂、NTG复合诱变得到的米曲霉沪酿3.042的8株突变株作为候选株文库,采用基因组改组(genome shuffling),利用原生质体,进行多亲株双灭活PEG介导融合,优化融合条件。以酪蛋白平板初筛,以及固体发酵测定中性蛋白酶酶活复筛,通过2轮融合操作,筛选出6株高产中性蛋白酶的融合株。其中融合菌株FII-41酶活达到7412U/g(干基),比原始出发菌株4212U/g(干基)提高1.76倍,且遗传稳定。     

基于基因组改组的米曲霉沪酿3．042多亲株PEG介导融合育种

利用经过分生孢子的原生质体紫外线-氯化锂、NTG复合诱变得到的米曲霉沪酿3.042的8株突变株作为候选株文库,采用基因组改组(genome shuffling),利用原生质体,进行多亲株双灭活PEG介导融合,优化融合条件.以酪蛋白平板初筛,以及固体发酵测定中性蛋白酶酶活复筛,通过2轮融合操作,筛选出6株高产中性蛋白酶的融合株.其中融合菌株FII-41酶活达到7412U/g(干基),比原始出发菌株4212 U/g(干基)提高1.76倍,且遗传稳定.