捷安肽素对采后柑桔青绿霉菌的抑制效果及作用机理

将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) ZK菌株发酵产物捷安肽素用于柑桔采后的生物防治,研究了不同浓度、不同接入时间的捷安肽素对柑桔青霉菌(Penicillium italium)和绿霉菌(P. Digitaum)的抑制效果,并与常用化学杀菌剂抑霉唑、咪鲜胺、甲基硫菌灵和多菌灵作比较. PDA平板上,柑桔绿霉菌比青霉菌对捷安肽素敏感.在柑桔果实上, 53.86 μg/mL捷安肽素处理下,柑桔青霉病和绿霉病的发病率分别为5%和5.28%,比对照低95%和94.72%.柑桔青霉病和绿霉病的病情指数分别为1.87和2.18,比对照低73.73和97.82.捷安肽素作用于柑桔绿霉菌1 h内,菌丝体内K 含量迅速下降,为对照绿霉菌K 含量的37.53%, 1 h后菌丝体内K 含量变化趋于平缓.捷安肽素作用于柑桔绿霉菌12 h内蛋白质、核酸缓慢泄漏, 12 h后蛋白质、核酸含量变化趋于平缓.实验结果表明:捷安肽素可以迅速改变绿霉菌细胞膜通透性.     

抗真菌多肽捷安肽素发酵条件的研究

对筛选出的一株芽孢杆菌ZK发酵产物抗真菌多肽捷安肽素的发酵培养基组分(碳源、氮源及无机盐)和工艺条件(发酵温度、起始pH,摇床转速,装液量)进行了摸索,通过单因素实验和正交优化实验,确定了ZK菌株发酵培养基最佳组成:生物氮素3.5％、葡萄糖3％、酵母膏0.08％、MgSO4·7H2O 0.5％、KH2PO4·3H2O 0.1％;最适温度为32℃;最适初始pH为8.0.在250 mL三角瓶中装50 mL培养基,于150 r min-1的旋转摇床上32℃振荡培养72 h,ZK菌株产捷安肽素的量达到最大.图8表5参14     

卷曲霉素产生菌的改良

以卷曲霉素（ＣＰＭ）产生菌卷曲链霉菌Ｓ．ｃａｐｒｅｏｌｕｓ４００６（效价为６６４０ｕ／ｍＬ）为出发菌,经ＵＶ诱变／五氯酚浓缩,获得一株效价为７９５０ｕ／ｍＬ的营养缺陷型菌株４０６－３５,再经ＥＭＳ诱变,筛选到一株抗５０００ｕ／ｍＬＣＰＭ、效价为８５１３ｕ／ｍＬ的突变株５－４１,经原生质体ＮＴＧ诱变处理,获得一株效价为９０５０ｕ／ｍＬ的高产菌Ｎ１３菌株Ｎ１３连续传代１０代,卷曲霉素效价保持稳定通过单因子试验和多因子正交试验,确定了菌株Ｎ１３的最佳发酵条件菌株Ｎ１３在最佳发酵条件下卷曲霉素效价为９４８３ｕ／ｍＬ,比出发菌Ｓ．ｃａｐｒｅｏｌｕｓ４００６在原有发酵条件的效价提高４２８％     

克拉维酸产生菌的诱变育种

以克拉维酸产生菌棒状链霉菌Streptomyces clavuligerus CCRC11518 Ⅲ50为出发菌株,比较各种物理和化学诱变剂处理对其克拉维酸生物合成的影响,确定亚硝基胍为棒状链霉菌诱变育种的诱变剂及其处理剂量为2 mgmL-1、40 min.经业硝基胍处理40 min(处理浓度为2 mg mL-1)后,采用新颖理性化筛选方法,通过筛选自身代谢产物抗性突变株、克拉维酸抗性突变株和链霉素抗性突变株,最终得到一株克拉维酸高产菌Ⅵ118,其克拉维酸产量较出发菌株提高了67.9%.该高产突变株在琼脂斜面培养基上连续传接10代,克拉维酸产量保持稳定.     

克拉维酸产生菌的改良

以棒状链霉菌Streptomyces clavu ligerus CCRC11518(ATCC27064)为出发菌,采用经典物理和化学诱变剂处理的微生物诱变技术和现代理性化筛选方法,通过筛选抗终产物结构类似物舒巴坦钠突变株、底物甘油耐受型突变株、营养缺陷型突变株,最后获得一株克拉维酸高产突变株III50,其克拉维酸摇瓶产量为834.8μg/mL,是出发菌株产量(282.4μg/mL)的2.96倍.该突变株在琼脂斜面培养基上连续转接传代8代,克拉维酸的产量保持稳定.表12参8     

固定化枯草芽孢杆菌发酵生产捷安肽素

采用吸附固定化细胞技术发酵生产捷安肽素.首先对7种不同的吸附性固体载体进行筛选,发现木屑作为载体效果最好;然后通过正交优化实验和单因素实验确定载体木屑的最佳条件为:粒度0.5～0.6 mm,添加浓度10 g L-1发酵液.为避免吸附法固定的菌体细胞从载体上脱落,尝试在木屑固定化细胞体系中加入粘稠剂以增强吸附性能,运用单因素实验确定了粘稠剂的种类和浓度,即为15 g L-1海藻酸钠.最后应用响应面方法优化固定化细胞发酵培养基及培养条件,结果表明:接种量为10%、黄豆粉水解液总氮浓度为1.7 g L-1发酵液、葡萄糖浓度为33.7 g L-1发酵液时捷安肽素的生物效价最大,达到7 282.08 U,比非固定化细胞培养提高了53.9%.图3表7参17     

低能N+离子注入Spj0104菌株的诱变选育研究

利用低能N 离子注入对Spj0104菌株进行诱变育种,作了多梯度能量和剂量实验,通过对注入后诱变菌株的摇瓶发酵检测,得出适合的能量为30 KeV,剂量为6.0×1015ions/cm2.在合适的能量和剂量基础上对能量、剂量、脉冲和间隔时间进行了正交实验,确定出最佳注入条件为能量20 KeV,剂量4.0×1015ions/cm2,脉冲时间15 s,间隔时间15 s.并在此条件下对一次离子注入后获得的优良菌株Spi03做了二次离子诱变,筛选到一株菌株酶活较出发菌株提高了174.98%的高产菌株Sp208.图2,表5,参8.     

通过原生质体技术提高泰乐菌素产生菌的产量

从泰乐菌素产生菌弗氏链霉菌０２８－３菌株出发，通过ＮＴＧ多次诱变，获得一株泰乐菌素产量提高２倍以上的突变株Ｈ１８８．再以原生质体再生和原生质作诱变后再生的手段，经过连续两轮处理，获得两株突变株：Ａ１１７和Ｄ８５．在最佳发酵培养基条件下，它们的泰乐菌素产量比Ｈ１８８分别提高６．５倍和５．５倍以上．     

微波诱变选育耐酸高效厌氧产氢菌

为获得厌氧产氢菌的高效突变株,以产氢菌H-8为原始菌株进行微波诱变处理,对微波诱变参数进行了优化,考察了突变株的遗传稳定性、产氢特性及耐酸性.经过微波(低火)物理诱变得到5株高产氢突变株HW7、HW33、HW181、HW184和HW195,多次传代实验表明, HW195是稳定的高产突变株.突变株HW195具有较好的耐酸性,在pH值为2.8时仍能生长.通过间歇发酵实验,其最大产氢量和最大产氢速率分别达到2 460 mL/L培养基和340 mL L-1 h-1,比原始菌分别提高了50.7%和41.7%.图7表2参13     

温度和溶菌酶敏感菌株的L-谷氨酸合成

用温度敏感型菌株发酵生产L-谷氨酸不存在生物素亚适量问题,因此该方法在国际上被广泛使用.通常采用对出发菌株进行传统诱变的方法获得温度敏感型菌株.以谷氨酸棒杆菌CICC 10226为出发菌株,先克隆其ItsA基因,然后通过基因敲除的方法构建了突变菌株Corynebacterium glutamicum WT ΔL,该菌株同时具有温度敏感性和溶菌酶敏感性.经透射式电子显微镜观察发现,于38℃培养的突变株细胞与在30℃培养的同一种细胞相比,细胞明显增大,而出发菌株无该现象.发酵试验表明,在生物素过量的情况下,在发酵进入细胞产酸期后通过将发酵温度从原来的30℃提高到38℃,温度敏感突变株的产酸量增加近5倍.如果在发酵培养基巾添加适量的琥珀酸和乙酸,该菌株与不添加的在30℃培养的对照相比,产酸量增加近6.5倍.对于野生型出发菌株而言,在生物素过量的情况下,无论是否采用变温发酵方法都几乎不产酸.说明温度敏感突变株即使在生物素过量的情况下也能通过变温发酵诱导其合成并分泌产生L-谷氨酸.图10表1参13     

一株中度嗜盐淀粉酶产生菌的分离鉴定及酶活测定

为开发极端环境工业用酶,从新疆盐碱土微生物中分离得到一株中度嗜盐高产淀粉酶活性菌株H3,其能耐受30%盐浓度和pH 11的极端环境.通过形态特征、生理生化实验及16S rRNA基因序列分析,确定H3属于Gracilibacillus属.该菌株能在盐浓度为0~30%的培养基上生长,最适生长盐浓度为5%~10%,最适pH值为8.5.在最适生长盐浓度、pH条件下,其淀粉酶活性可达到4 830个活力单位,可用于高盐高碱环境下淀粉的水解.     

五氯酚(PCP)高效降解菌Psendomonas sp.CS5的研究

从曾受五氯酚(pentachlorophenol，简称PCP，下同)污染废水的活性污泥中，经驯化富集和分离筛选获得一株PCP降解菌，菌号为CS-W-98-5.在24h内该菌降解w(PCP)=400×10     

产二羰基醛酮还原酶的1株嗜麦芽寡养单胞菌研究

用含甲基乙二醛的LB培养基平板筛选到1株能代谢甲基乙二醛的细菌,通过对克隆到的16S rDNA基因序列比对及生理生化实验,将其鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌,命名为Stenotrophomonas maltophilia YL.破碎该菌细胞后提取粗酶,以甲基乙二醛作反应底物,在还原性辅酶Ⅰ存在条件下,紫外光谱和HPLC的分析表明,该菌能代谢甲基乙二醛;并对其产酶条件进行了研究.紫外分光光度法测得酶活力表明,该菌有较强的醛酮还原酶活力;并对温度和pH值对酶活力的影响作了分析.图5表1参17     

一株碱性果胶酶高产细菌的分离、系统发育分析和产酶条件的初步优化

从腐烂的苹果表皮筛选到一株碱性果胶酶的高产菌株,命名为WSHB04-02.分离菌株为革兰氏阳性细菌,有芽孢,菌落颜色为乳白色.分离菌株WSHB04-02的16SrDNA全序列分析表明,该菌株与Bacillussubtilus具有99%的相似性,并与其他13株产碱性果胶酶菌株的16SrDNA结果进行同源性分析,并构建系统发育树.发现菌株WSHB04-02在不含果胶类物质与Mg2 的培养基上能高产碱性果胶酶,在优化的培养条件下,碱性果胶酶的酶活达到34U/mL,在国内还未见报道.图6表2参15     

一株踝节霉菌的培养特性及其在污泥生物淋滤中的应用

于实验室嗜酸氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)淋滤处理城市污泥酸性废液中分离出一株踝节霉菌ZJ-1,并对其进行了摇瓶液体培养特性研究.单因素试验结果表明:该菌株的最适碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母膏,最适温度为28℃,最适转速为140 r/min,最适初始pH值为5.0.正交试验优化得到碳、氮源的最优水平分别为葡萄糖70 g/L,酵母膏15 g/L.采用HPLC对该菌株PDA培养液中的有机酸进行了分析,发现其中含有丙酮酸.初始PDA培养液中丙酮酸含量为0.039 g/L,接菌培养d 5.5时其含量达0.106 g/L.为探讨踝节霉菌ZJ-1对嗜酸氧化亚铁硫杆菌淋滤污泥过程的影响,在生物淋滤起始阶段接种10%A.ferrooxidans和4%踝节霉菌ZJ-1,以仅接种10%A.ferrooxidans作为对照.结果表明A.ferrooxidans和踝节霉菌ZJ-1的复合菌组与对照组相比,淋滤耗时由7 d缩短至4 d,淋滤处理时间缩短了43%.     

Identification of two alkane hydroxylases involved in long-chain n-alkane degradation by Dietzia sp. DQ12-45-1b北大核心CSCD

The aim of this study was to identify genes involved in long-chain alkane degradation in Dietzia sp. DQ12-45-1b. Functional genes were annotated by genome analysis. Induction of alkane hydroxylase genes by C28 n-alkane was analyzed by using quantitative real-time PCR in wild-type Dietzia sp. DQ12-45-1b and its alkW1 gene knockout mutant strain M 5-5. From the genome of Dietzia sp. DQ12-45-1b, two homologues, G1 and G2 genes were annotated, which showed 50% amino acid sequence similarity with AlmA from Acinetobacter sp. DSM17874, and 48% amino acid sequence similarity with LadA from Geobacillus thermodenitrificans NG80-2, respectively. In addition, G1 showed 71% amino acid sequence similarity with G1a, and G2 showed 34% and 87% amino acid sequence similarities with G2a and G2ß, respectively, which were annotated from Dietzia sp. E1 genome. In addition, the alkW1 gene knockout strain M 5-5 could grow with C28 n-alkane as the sole carbon source, indicating the presence of potential long-chain alkane hydroxylase gene(s) other than alkW1 in Diezia sp. DQ12-45-1b. Accordingly, induction of G1 and G2 genes was observed when Dietzia ap. DQ12-45-1b and alkW1 knockout mutant strain M 5-5 grew with C28 n-alkane as sole carbon source. The results indicated that G1 and G2 genes are mostly responsible for the degradation of long-chain alkanes in Dietzia sp. DQ12-45-1b, which has unique multiple alkane hydroxylase systems.     

产油脂微藻的分离鉴定及培养条件优化

为促进自养高产油微藻的工业化应用,从青海多种生境中分离到34株产油微藻,以筛选获得产油脂最高的青3-2-2株为出发株,18S rRNA分析表明其与栅列藻属(Scenedesmus sp.)同源性达到99%以上,确定该株属于栅列藻属.研究氮源、培养时间、培养温度、初始pH值等培养条件对微藻生物量及油脂含量的影响,优化培养条件为:硝酸钠为氮源,以10%(V/V)接种量接种于普通SE培养基,培养温度为25℃,初始pH 7.0,培养周期为20 d,可以获得较高的油脂产率,比优化前的产率增加了近70%.     

4株多环芳烃降解菌的分离及鉴定

以多环芳烃(PAHs)为筛选培养基,从石油污染土壤和石油废水中筛选到4株能够降解PAHs的高效微生物菌株,分别定名为3-28、NF、EW和EY;并对其进行了形态学观察、生理生化指标测定及分子生物学鉴定.16S rDNA序列分析显示,这4株细菌分别有581、582、1209和1230个碱基,与Microbacterium、Cellulosimicrobium、Chelatococcus和Sphingopyxis等4个属有较高的序列同源性,分别为100%、97.8%、98.2%和99.0%.结合表型特征和16S rDNA序列分析,用DNAMAN构建系统发育树,并用Bootstraping法对其评价,初步将3-28、NF、EW和EY这4株PAHs降解菌分别归属于Microbacterium sp.、Cellulosimicrobium sp.、Chelatococcus sp.和Sphingopyxis sp..图3表1参22     

一株好氧反硝化菌的分离鉴定及其混合应用特性研究

采用溴百里酚(BTB)鉴定培养基和稀释平板法从南京市某市政污水处理厂曝气池污水样本中分离筛选得到1株好氧反硝化细菌,经16S rDNA序列同源性比较和系统发育分析初步鉴定为反硝化产碱杆菌(Alcaligenes denitrificans),并将其命名为菌株BMB-N6.研究了菌株BMB-N6在不同浓度亚硝态氮条件下的反硝化能力,运用正交试验设计探讨了该菌株最适的好氧反硝化条件,并且在实验室和大田条件下分别考察了菌株BMB-N6与蛋白质降解菌BMB-LA和氨氮脱除菌BMB-HKF复配形成的混合菌制剂的反硝化能力.结果表明,菌株BMB-N6在8 h内对亚硝态氮的去除率可达94%,其最适亚硝态氮去除条件为摇床转速50 r·min-1,C/N比值4,pH 6,温度35 ℃.在实验室条件下以菌株BMB-N6为基础制成的混合菌制剂在12 h内可去除90%的亚硝态氮,在大田应用中7 d内可去除80%的亚硝态氮.     

矮牵牛花香基因BSMT3的cDNA克隆与表达特征分析

以矮牵牛花瓣总RNA为模板,RT-PCR方法克隆得到其BSMTcDNA,全长1100bp,编码357aa,与已有报道phBSMT1(GenBank No.AA0501)和phBSMT2(AAO45013)的同源性分别达到97.76%和98.6%,该序列在Gen-Bank登录号为DQ494491,命名为phBSMT3.构建的BSMT3 cDNA的原核表达质粒pGBSMT转化BL21(DE3)E.coli,获得的重组菌株经0.01mol/LIPTG诱导后得到正确表达的GST-BSMT融合蛋白带,以纯化的重组表达蛋白免疫家兔获得其兔抗免疫血清.免疫组化研究结果证实,矮牵牛花香基因BSMT在花瓣、花管中的表达量较其它组织的表达量高.图5参24