高通量筛选高产维生素B_(12)的诱变菌株--黏着剑菌

维生素B_(12)(钴胺素)具有重要的生理学功能,广泛应用于制药、食品等行业,黏着剑菌(Ensifer adhaerens)是常用生产菌株之一。为进一步提高E.adhaerens生产维生素B_(12)的能力,采用常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)诱变处理E.adhaerens,并从中筛选出高产维生素B_(12)的诱变菌株。确定了ARTP诱变处理的时间为80 s,输出功率为100 W。应用流式细胞仪、酶标仪、移液工作站等仪器对诱变菌株进行分选、检测。经过2轮ARTP诱变处理、初筛与复筛之后,最终筛选得到1株高产维生素B_(12)的突变菌株46H-1,摇瓶发酵至7.5 d,维生素B_(12)的产量达到110.25 mg/L,相比于原始菌株提高了24.8%,并且通过了遗传稳定性验证。该文所建立的高通量筛选方法能够快速、高效地筛选到高产菌株,有效降低生产成本。

黏着剑菌CN-02胞外多糖在缓解水稻Cu^(2+)胁迫中的作用

铜(Cu)是常见的重金属污染物之一,土壤中Cu^(2+)过量污染土壤环境、抑制植物生长、影响粮食安全。部分胞外多糖富含糖醛酸,是一种潜在的金属离子吸附剂。本研究发现来源于水稻根系的黏着剑菌(Ensifer adhaerens)CN-02高产胞外多糖(8.83g/L),其胞外多糖组分中糖醛酸含量高达(26.18%)。该胞外多糖对Cu^(2+)有较强的吸附能力。红外光谱分析表明,胞外多糖的羟基和羧基对Cu^(2+)吸附至关重要。通过模拟Cu^(2+)(250mg/kg)胁迫实验,发现Cu^(2+)胁迫显著抑制了水稻生长,添加胞外多糖(100mg/kg、200mg/kg和400mg/kg)处理均显著提高了水稻在Cu^(2+)胁迫下的鲜重、根长、茎长和叶绿素含量。进一步通过生化分析发现,三个胞外多糖处理组都显著降低了丙二醛含量,脯氨酸含量和根内Cu^(2+)含量,并显著降低了根围土壤的Cu^(2+)含量。我们推测胞外多糖通过吸附土壤中的Cu^(2+),降低根围土壤Cu^(2+)含量,减轻其对水稻的伤害,进而增强水稻对Cu^(2+)胁迫的耐受性。

一株甲拌磷降解菌的诱变选育与降解特性研究

从甲拌磷污染的土壤中驯化分离得到1株能够以甲拌磷为唯一碳源生长的革兰氏阴性细菌JZ1-黏着剑菌(Ensifer adhaerenssp.)。最初,该菌株在24 h内对200mg/L甲拌磷的降解率为42.2%。当驯化质量浓度为800 mg/L时,JZ1对200 mg/L甲拌磷的降解率达到56.3%。以JZ1为出发菌经化学诱变和紫外诱变后获得菌株JZ1-Ⅱ。JZ1-Ⅱ对甲拌磷的降解作用明显增加:当盐酸羟胺质量分数为2%时,降解率提高至67.8%;进一步经紫外照射45 s,降解率提高至83.2%。气相色谱法测定甲拌磷的降解动态,在JZ1-Ⅱ的作用下,甲拌磷在12～24 h内下降迅速,24 h后降解率基本稳定在83%。采用氯化亚锡法测定培养基中总磷和无机磷的含量,分析甲拌磷的降解途径,甲拌磷的降解过程应为:甲拌磷(O,O-二乙基-S-乙硫基甲基二硫代磷酸酯)首先降解为二乙基磷酸,继而转变为磷酸。

一株草甘膦高效降解菌的筛选和表征研究

为研究利用细菌微生物降解草甘膦农药污染,从沈阳某地区农田土壤中分离得到一株草甘膦高效降解菌Ensifer sp.BRY。基于16S rDNA检测,BRY被鉴定为剑菌属(Ensifer sp.)。BRY能在以草甘膦(最高浓度400 mg·L^(-1))为唯一碳源的无机盐培养基中生长,在50 h对300 mg·L^(-1)草甘膦的降解率可达到69.60%。在30℃、pH 6.0、10%初始接种量时,菌株BRY在50 h内的草甘膦(100 mg·L^(-1))降解率达到91.93%,当相同条件下调节初始接种量为20%时,菌株BRY的草甘膦降解率升高。当培养体系加入其他碳源(葡萄糖、蔗糖)时,草甘膦降解率降低。菌株BRY对不同浓度草甘膦的降解过程符合Haldane方程,其最大比生长速率μmax为1.68 h^(-1),半饱和常数Ks为167.80 mg·L^(-1),抑制常数Ksi为50.55 mg·L^(-1),Ksi/Ks为0.30。研究表明,菌株BRY对草甘膦具有较高的耐受能力和降解能力,通过优化培养条件可以提高降解效率,在用于草甘膦污染环境的生物修复过程中,菌株BRY具有独特潜力。