诱变育种推理选育类球红细菌CoQ_(10)高产菌株正突变库的研究

以类球红细菌NM-FZ-47为出发菌株,采用紫外线和NTG2种诱变,利用叠氮钠、对羟基苯甲酸、罗红霉素及卡那霉素等抗性筛选因子,实现快速推理选育辅酶Q_(10)高产菌株,成功构建了2个正突变库,并从库中筛选出产量提高15%以上的6株辅酶Q_(10)突变株UV-LH-37、UV-NaN3-44、NTG-LH-28、NTG-NaN3-17、NTG-PHB-54、NTG-LN-67,作为进一步基因组改组育种的出发菌株。

提高产抗生素链霉菌紫外诱变正变率的研究

将UV诱变了的产抗生素链霉菌(Streptomycessp.)AP19 1菌株之孢子,置于适宜的生长温度27℃与接近抑制生长的胁迫温度33℃下培养,结果表明:在33℃下生长获得的子代菌株中,产抗生素水平超过其出发菌株的正向突变体所占的比例,明显比在27℃下培养的高。27℃下培养,正向突变体占总子代菌株数的25.8%,而在33℃下培养则为58.1%。用17种随机引物对出发菌株与UV诱变子代菌株进行总DNA的RAPD测验证明,在接近抑制生长的温度33℃下培养获得的子代,发生在其DNA水平上的变异程度比在27℃的要高得多。这一方法能较大幅度提高链霉菌紫外诱变育种的工作效率,同时也为链霉菌经紫外诱变后突变形成机制的进一步研究提供了新途径。

热休克转录因子1及其突变体的研究进展

热休克因子1(HSF1)是一种转录因子,在正常时不活化,应激时活化而具有反式激活能力。在其蛋白质结构中含有DNA结合域、三聚结构域、调节结构域、转录活化结构域等,它们在HSF1活化过程中各自发挥重要作用。通过改变HSF1的结构构建其突变体,能特异地引起或阻碍HSF1的活化。这些突变体已应用于心血管疾病、肿瘤、神经系统疾病的研究。

多重序列突变网络系统分析与应用

为分析多重生物序列的突变结构,首先是要作它们的多重比对,在多重比对基础上可作出各序列的系统树与最小距离树,在最小距离树中如果把它们的弧用突变模结构来表示,那么我们称由此所产生的数学模型为多重序列突变网络系统(以下简称突变网络),突变网络分析的主要问题是如何确定各种不同类型突变的相互关系问题,一种最简单关系是二个突变的突变区域互不重叠,我们称之为正交化。因此突变网络分析的一个重要目的是对突变网络作正交化的简化,本文给出了突变网络正交化的基本定理,并以SARS病毒基因组为例,说明它们的突变网络系统模型与正交化运算,并由此得到SARS病毒从早期传播到爆发的基因突变过程的确定。

基于正序突变量相轨迹辨识的可再生能源配电网电流保护

【目的】随着可再生能源的大量接入,中性点经小电阻接地的配电网潮流不确定性使得传统三段式电流保护的整定变得日趋复杂,其灵敏性和可靠性都有所降低。为了解决上述问题,提出了一种基于正序突变量电流相轨迹辨识的新型电流保护方法予以应对。【方法】首先,分析了故障点上游、下游的正序突变量电流大小及其分布特征;其次,利用亲和力聚类算法,根据聚类结果识别定义的主故障路径;最后,提出一种搜索方法,将搜索得到的正序突变量产生源头,即位于主故障路径上的最后一级馈线视为故障馈线。【结果】基于PSCAD的仿真研究表明,所提出的保护方法能够适应各种故障工况,不受分布式电源加入的影响,具有较高的灵敏度和可靠性。【结论】研究结果有助于提升中性点经小电阻接地的配电网运行安全性,同时提升故障排查效率。

基因组改组技术选育耐高温、耐高乙醇酿酒酵母菌株的研究

当以f4、f5、f6作为出发菌株,用酵母菌原生质体紫外诱变的方法,在不同温度下,用含有不同浓度乙醇的平板筛选,分别获得了在耐高温和耐乙醇性状有较大提高的f4.2、f5.1、f6.2、f4.5等正突变菌株。以这些菌株作为出发菌株,进一步用硫酸二乙酯诱变,获得了f5.1.1、f4.2.1两个乙醇耐受性能较高的菌株。在建立了上述不同突变株后,通过基因组改组(genome shuffling)的方法,将上述不同特性的菌株经过两轮genome shuffling,获得了耐高温性能和耐乙醇性能都较好的酵母菌株。经过摇瓶发酵后证明,R24株在35℃发酵过程中,发酵液中的最高乙醇浓度12.93%(W/V),比原始出发菌株f4在35℃的发酵液中最高乙醇浓度8.11%提高了近5%。

D-核糖生产菌的紫外诱变表征及工艺

确定合适的诱变剂量是D-核糖生产菌紫外诱变育种的一个重要原则,用正突变率作为评价指标无法确定最适诱变剂量,为此提出新的评价指标——平均正突变幅度,给出了其定义及计算方法,并将其应用于D-核糖生产菌的紫外诱变中,得到在15 W紫外灯和距离25 cm条件下不同照射时间的平均正突变幅度,并结合致死率曲线确定20 s为最佳紫外照射时间.

一种快速诱变筛选雷帕霉素生产菌的方法

研究了一种复合诱变获得雷帕霉素生产菌——吸水链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)高产突变株的方法。采用低剂量紫外诱变复合新型常压室温等离子体(ARTP)诱变技术构建雷帕霉素生产菌的诱变育种体系,获得高产雷帕霉素生产菌突变株,经两次复筛,效价较出发菌株提高18.4%。该方法大幅度减少了筛选量,正突变率高达70.59%,可以较短时间内提高雷帕霉素发酵单位,降低生产成本。

Bacillomycin高产菌株的紫外诱变选育及其防治大米黄曲霉霉变的研究

本研究以Bacillus subtilis fmb J为出发菌株,通过紫外诱变选育高产抗菌肽Bacillomycin的菌株,并将Bacillomycin应用于防治大米黄曲霉霉变。结果表明,当紫外照射时间为60 s和80 s时,菌株致死率分别为85.2%和86.8%,正突变率相对较高分别为40.33%和44.87%。进一步采用紫外照射时间60 s和80 s进行诱变,经过筛选得到一株遗传性状稳定的高产Bacillomycin的菌株UV60-4,产量高达306.31 mg/L,是出发菌株产量的1.32倍。在温度为37℃、加水量为6 m L、黄曲霉(3.3×103cfu/m L)接种量为500μL的条件下,Bacillomycin添加量达到0.15 mg/g时,可以有效抑制大米黄曲霉霉变。

常压室温等离子(ARTP)诱变选育恩拉霉素高产菌株

以恩拉霉素产生菌LA-10为出发菌株,采用常压室温等离子体(ARTP)诱变处理,建立分光光度计法快速初筛方法,对复筛菌种采用高效液相色谱法,筛选主组份含量高,杂质少,遗传稳定的正突变株,并对高产菌株进行放大验证。

紫外-ARTP复合诱变选育达巴万星前体高产菌株

采用紫外-常压室温等离子体(ARTP)技术对达巴万星前体产生菌野野村放线菌属(Nonomuriaspp.)菌株DW-3-19进行复合诱变,并进行链霉素抗性突变选育,获得了具有稳定遗传性的高产菌株,该菌株发酵单位比出发菌株提高了68.7%。表明,ARTP技术可有效应用于放线菌的诱变选育,紫外-ARTP复合诱变可提高达巴万星前体发酵单位,降低生产成本,为短时间内获得稳定遗传的高产菌株提供了可行的方法。

酵母紫外线诱变后培养温度与酒精发酵性状变异相关性研究

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)Hs27α菌株经UV诱变后,分别置于31℃、40℃等不同的温度下培养,结果表明:在胁迫温度40℃下培养,子代菌株中正突变菌株(指产酒量高于对照的菌株)的平均产酒能力明显高于31℃下培养的菌株。31℃下培养的正突变菌株的平均产酒量提高4.89%,而在40℃下培养的则为8.75%。用15种随机引物对出发菌株与UV诱变子代菌株进行总DNA的RAPD测验证明,在接近抑制生长的胁迫温度(本文为40℃)下培养获得的子代中,DNA水平的变异程度比在31℃的要高得多。这一方法较大幅度提高了酵母紫外诱变选育高产菌种的效率,也为酿酒酵母UV诱变机制的进一步研究提供了新途径。

常压室温等离子体和紫外诱变选育腺苷高产菌株

腺苷是一种内源性核苷类物质,在生理生化过程中起着重要的调控作用。使用常压室温等离子体(ARTP)诱变、UV-LiCl诱变和复合诱变,将诱变后的菌株涂布在含最低致死浓度的6-巯基嘌呤(6-MP)抗性平板和不含该抗性的平板上,35℃培养1~2d后对其抗性正突变株进行发酵筛选和传代稳定性考察,获得1株腺苷高产菌株A-Z-L-2,传代6次后其腺苷产量达到20.512g/L,较出发菌株BS-0腺苷产量提高了16.12%,且该菌株具有较好的传代稳定性。

高产己酸梭状芽孢杆菌的诱变及筛选育种

通过物理(紫外线诱变)和化学(氯化锂诱变)相结合的方法对209#己酸菌进行诱变,采用平板法对其进行单菌落分离。对分离得到的单菌种进行产酸性能测定,筛选出发生正向突变的菌种,并对其进行遗传性状稳定性测试。最终将筛选出的性状优良、稳定的菌种进行组合并应用到大生产中,从而达到提高己酸产量的目的。

正显性热休克因子1突变体抑制6-OHDA诱导细胞死亡的研究

热休克因子1是真核细胞应激反应时热休克蛋白表达的主要转录调控因子。它在非应激条件下被抑制性复合体抑制以非活化形式存在,只有在受到应激时才会暂时活化。通过基因突变得到的正显性突变体在不需要外界环境刺激的条件下就能激活细胞内源性热休克蛋白的表达。环境神经毒素是引起帕金森病的一个重要因素,它们能够氧化损伤多巴胺能神经元,最终引起细胞死亡。Western blot和双荧光素酶检测证明,在SH-SY5Y细胞中转染正显性热休克因子1突变体能够明显上调HSP70的表达。并且通过检测细胞培养基中的乳酸脱氢酶的含量证明正显性热休克因子1突变体能够显著抑制神经毒素6-羟基多巴胺诱导的细胞死亡。这些结果表明,正显性热休克因子1突变体在帕金森病的防治方面可能具有潜在的应用前景。

^(12)C^(6+)离子对阿维链霉菌累进辐照诱变效应研究

选用12C6+离子束对阿维链霉菌诱变选育高产菌株与原始菌株进行辐照诱变,研究其累进辐照效应。实验结果表明,在辐照剂量为10Gy时,原始菌株比诱变高产菌株存活率高,抗辐射能力强;辐照剂量高于30Gy时,诱变高产菌株比原始菌株存活率高,抗辐射能力强。原始菌株正突变率最高的辐照剂量为50Gy,致死率99.43%,正突变率最高,达34.2%;对诱变高产菌株辐照剂量为30Gy,致死率94.97%,正突变率最高,达23.5%。累进辐照效应降低了最佳辐照剂量。