非对称灭活原生质体融合法选育头孢菌素C高产菌株

目的选育高产头孢菌素C产生菌。方法分别以紫外线和加热灭活头孢菌素C产生菌Cephalosporium acremonium 18-U5和Cephalosporium acremonium 18-M6原生质体,并将两种灭活的原生质体经PEG4000融合,从融合株中筛选头孢菌素C高产菌株。结果获得高产头孢菌素C的顶头孢霉融合株Cephalosporium acremonium F20,发酵单位达4 655 mg.L-1。与双亲菌株相比分别提高了42.4%和34.9%。结论非对称灭活原生质体融合法选育头孢菌素C高产菌株的方法值得推广。     

应用双亲株灭活原生质体融合法选育林可霉素高产菌株

目的：选育高产优质林可霉素产生菌。方法：将林可霉素产生菌S78－1^#,N65-2^#的原生质体分别热灭活和紫外灭活，并将两种灭活原生质体用PEG融合，从融合株中筛选高产优质菌种。结果：获得82－201^#融合株，其摇瓶效价分别较N65－2^#,S78-2^#提高17％和52％，且色素分泌少，传代稳定性强。结论：双亲株灭活原生质体融合选育林可霉素高产菌株是值得推广的一种选育方法。     

基因组重排选育麦迪霉素高产菌株

目的以生米卡链霉菌(Streptomyces mycarofaciens)突变株为研究对象,选育麦迪霉素高产菌株。探索并验证基因组重排技术在菌种选育中的重要作用。方法通过2轮多亲株灭活原生质体融合技术实现基因组重排。将来自不同育种方法的5株麦迪霉素高产菌株B64-5、01-GM-1、H-101、H-106和H-108作为第一轮亲本,在质量浓度为3 g.L-1溶菌酶3、2℃水浴60 min条件下制备原生质体,分别采用紫外线照射148 s和52℃加热60 min灭活原生质体,然后采用质量分数35%PEG 4000、37℃保温2 min诱导原生质体融合。融合子经过初筛和复筛,获得产量进一步提高的重组子作为亲本进行第二轮的多亲株灭活原生质体融合实验。用生物学方法测定麦迪霉素效价,用HPLC方法测定麦迪霉素A1含量。结果与结论经过2轮基因组重排实验成功选育出3株高产且遗传稳定的麦迪霉素生产菌株。其中1株菌株GSZ2-32发酵前补加前体X-1后摇瓶产量比原始出发菌株Streptomyces mycarofaciens var.464提高1.1倍,麦迪霉素A1(MDMA1)质量分数含量保持在80%以上。     

利用亚硝酸诱变原生质体筛选L-亮氨酸高产菌株的研究

本实验以L-亮氨酸产生菌黄色短杆菌CFN-19为出发菌株。我们首先对CFN-19菌株制备原生质体,原生质体制备率为95.1%,再生率为25%,然后对原生质体进行亚硝酸、利福平、氯化锂复合诱变处理,从再生菌株中筛选出一株高产菌株H_(6-66),产酸量由原来的23.1mg/ml提高到32.6mg/ml,提高率达41%.同时又对H_(6-66)菌株进行遗传稳定性考察,考察结果H_(6-66)菌株是高产稳定菌株。     

基因组重组技术选育埃博霉素B高产菌株

目的 用基因重组技术选育埃博霉素高产菌株.方法 本研究首先从不同生境中分离筛选到4株能产生埃博霉素B的纤维堆囊菌,以这些野生菌株作为Genome shuffling递归原生质体融合出发菌株.结果 通过五轮基因组重组成功选育到了3株遗传稳定的高产埃博霉素B重组菌株,其中一株重组菌株So F5-09的埃博霉素B产量达到了15.8mg/L,比原始出发菌株So 07-9埃博霉素B产量提高了35.1倍.结论 本研究证明使用野生菌株作为Genome shuffling递归原生质体融合出发菌株也能有效提高目标代谢产物的产量.     

应用原生质体融合法选育林可霉素高产菌株

将林可霉素产生菌N65—2^#、S78—1^#的原生质体分别热灭活和紫外灭活，并将灭活原生质体用PEG融合，从中获得92-201^#融合株，其摇瓶效价分别较N65—2^#、S78—1^#提高17％、52％，且色素分泌少，传代稳定性强。     

林可链霉菌与委内瑞拉链霉菌种间原生质体融合的研究

本文报道氯霉素产生菌委内瑞拉链霉菌A-186株与林可霉素产生菌林可链霉菌林可变种78-11株种间原生质体融合的结果。首先,研究了委内瑞拉链霉菌A-186的原生质体制备和再生条件,再生率可达86％。然后,采用氯霉素产生菌S.venezuelae A-186的原生质体用紫外线灭活后,与具有耐药标记的S.lincolnensis var.lincolnensis78-11原生质体融合的方法,种间融合频率达到3.2×10~(-5) 。并筛选到一株遗传稳定的重组子,经初步鉴定它能同时产生两亲株所产的两种抗生素。     

利用原生质体诱变筛选L-亮氨酸产生菌

L-异亮氨酸产生菌钝齿棒状杆菌AS110可产L-异亮氨酸16.4mg/ml,不产生L-亮氨酸。在菌株AS110制备成原生质体再生后,结果发现90%以上的再生菌株可以产生L-亮氨酸。用紫外线诱变处理AS110的原生质体,从再生菌株中筛选出一株L-亮氨酸产生菌AS150,经分离纯化后,可产L-亮氨酸16.4mg/ml,并且不产L-异亮氨酸。     

他克莫司高产菌株选育及发酵配方优化

目的 选育他克莫司高产菌株,优化培养基配方,提高发酵产量。方法 采用原生质体融合技术对2株筑波链霉菌进行基因组重排,并经响应面设计对发酵培养基配方进行优化。结果 以紫外灭活作为遗传标记经过4轮基因组重排育种后,摇瓶筛选获得3株高产菌株,其中菌株FK22-71菌丝球松散、椭圆状,发酵浸泡液颗粒状。该菌株稳定高产,采用响应面设计优化后的配方在50 L罐发酵产量平均达1684 mg/L。结论 基因组重排技术应用于他克莫司高产菌株选育,可大幅提高发酵产量,为其工业化发酵生产奠定了基础。     

利用原生质体诱变筛选L-亮氨酸高产菌株的研究

本实验以L-亮氨酸产生菌黄色短杆菌CF-435为出发菌株,制备原生质体,在原生质体形成率和再生率最佳的条件下,利用紫外线、利福平、氯化锂对原生质体进行复合处理,获得再生突变株,从中挑取单独菌落进行摇瓶发酵,筛选出高产菌株UV_3-29,在含有葡萄糖10%的培养基中发酵72h可积累L-亮氨酸26.73mg/ml,比原始菌种产酸量提高26%.     

阿维菌素产生菌的诱变育种

目的提高产生菌B1a组分的产量。方法采用诱变剂亚硝基胍处理菌种 ,以含 1g·L-1甲硫氨酸的分离培养基作为定向筛选的分离平板 ,挑选生长快的菌落进行初筛、复筛。结果筛选得到高产菌株中B组分含量显著提高 ,其中得到的突变株M— 2 0经摇瓶初、复筛和传代实验表明是稳定的B组分高产变异株 ,其B组分含量达 82 1% ,较出发菌株提高 14 6 % ,其中B1组分达5 2 4 % ,较出发菌株提高 19 3%。结论采用NTG诱变结合使用含 1g·L-1甲硫氨酸的平板进行筛选可以获得阿维菌素B组分显著提高的菌株     

只产阿维菌素B组分的基因工程菌的构建

目的通过对阿维菌素生物合成基因C5-O-甲基转移酶基因(aveD)内部进行缺失,使aveD基因失活,从而获得只产生阿维菌素B组分的基因工程菌。方法构建大肠杆菌-链霉菌重组质粒pZHJ06,通过接合转移将缺失部分片段的aveD基因以双交换的方式整合到阿维链霉菌的染色体上。采用摇瓶进行发酵,采用高效液相色谱(HPLC)检测发酵液中阿维菌素的组分。结果重组菌株不再产生阿维菌素A组分,只产生阿维菌素B组分,并且B组分的总产量也有所提高。结论将阿维链霉菌的aveD基因失活,并不影响下游酮基还原酶基因(aveF)基因的表达,重组菌株只产生阿维菌素B组分。     

aveD基因失活提高阿维菌素工业菌株B组分产量

目的 破坏除虫链霉菌aveD基因,提高阿维菌素B1a的发酵单位.方法 将aveD基因内部364bp的SmaⅠ-SmaⅠ片段以相反的方向插入到原位置,构建重组质粒pUAmT-D7,并转化到阿维菌素工业生产菌Streptinomyces avermitilis G-8,筛选得到ave基因失活的基因工程菌G8-17.结果 发酵结果表明,G8-17不产维菌素A组分,而B组分的发酵单位则有相应的提高,其中有效组分B1a的发酵单位提高了33.6％.结论 aveD基因内部片段倒位没有影响下游与之共转录的基因aveF的表达,同时能有效阻断阿维菌素A组分的产生,提高B组分的发酵单位.     

Demethylavermectins. Biosynthesis, isolation and characterization

Streptomyces avermitilis normally produces eight avermectins. Avermectin A components contain three methoxyl groups; two on the oleandrose disaccharide and one on the aglycone moiety at C5. Avermectin B components contain methoxyl groups only on the oleandrose disaccharide. Sinefungin inhibits methylation at all three sites. Addition of sinefungin to S. avermitilis Agly-1, a mutant which produces virtually only avermectin aglycone A components, alters the fermentation and causes an accumulation of avermectin aglycone B components. Addition of sinefungin to S. avermitilis 08, a high producing strain, results in accumulation of 8 new avermectins which lack methoxyl groups on the oleandrose moieties as well as the aglycone. These new avermectins were isolated and shown to possess anthelmintic and insecticidal activity.     

Avermectin C5-O-甲基转移酶基因的克隆、序列分析及其基因置换

C5 O 甲基转移酶基因 (aveD)位于阿维链霉菌 (Streptomycesavermitilis)染色体 3 4kbBamHI的片段上 ,通过构建avermectin基因组约 3 4kbBamHI片段的亚基因文库 ,用PCR的方法获得该基因的连锁基因C5 酮基还原酶基因 (aveF) ,并作为探针筛出aveD的克隆子。测序后和GenBank做同源比较 ,结果一致。构建基因置换穿梭载体 pHJ5 80 3 (pHZ13 5 8∷aveD&Amr) ,通过ET12 5 67::pUZ80 0 2属间接合转移导入S .avermitilis。放松培养后筛选出双交换重组菌株 ,并用PCR验证重组菌株的aveD已经破坏 ,将重组菌株摇瓶发酵液提取avermectin进行色谱质谱联机分析 ,发现重组菌株仅产生 4个组分 ,与出发菌株的 4个B组分完全一致。     

Branched-chain fatty acid requirement for avermectin production by a mutant of Streptomyces avermitilis lacking branched-chain 2-oxo acid dehydrogenase activity

The eight natural avermectins produced by Streptomyces avermitilis have the carbon skeleton of either isobutyric or S-2-methylbutyric acid incorporated into their structures. A mutant of S. avermitilis has been isolated that contains no functional branched-chain 2-oxo acid dehydrogenase activity. The mutant, in contrast to its parent, is unable to grow with isoleucine, valine and leucine as carbon sources. In medium lacking both S(+)-2-methylbutyric and isobutyric acid, the mutant is also incapable of making the natural avermectins, while supplementation with either one of these compounds restores production of the corresponding four natural avermectins. These facts indicate that in S. avermitilis the branched-chain 2-oxo acid dehydrogenase enzyme functions not only to catabolize the cellular branched-chain amino acids in order to meet energy and growth requirements but also to provide the small branched-chain organic acid precursor molecules necessary for avermectin biosynthesis. Supplementation of the mutant strain with R(-)-2-methylbutyric acid yields novel isomeric avermectins unseen in the (unsupplemented) wild-type strain. It was also concluded that acetate and propionate production by branched-chain 2-oxo acid degradation is not absolutely essential for avermectin production.     

几种调控基因对除虫链霉菌工业生产株的抗生素效价的影响

在模式链霉菌（如天蓝色链霉菌和变铅青链霉菌）中导入许多抗生索生物合成的调控基因可以大幅度提高抗生索的含量。本文报道利用链霉菌的整合质粒克隆几种已知的调控基因。并通过接合转移从大肠埃希菌中导入产生avermectin和多拉菌素的除虫链霉菌工业生产菌株中。发现3种调控基因afiR、aveR和orfX对菌株MMR630中avermectin的含量均可以提高约1倍。但是，以上的3种，加上另外3种调控基因分别导入菌株G11后，发现除aft8提高约13％外，其余调控基因使菌株产生多拉菌素的含量反而有不同程度的降低。将调控基因币B置于链霉菌强启动子PerrnE^＊下表达降低了菌株G11中多拉菌素的含量。上述结果表明，调控基因对不同链霉菌的抗生素生物合成具有不同的影响，反映了抗生素生物合成确实受到了复杂网络的调控。     

双拷贝aveC基因对阿维菌素产量的影响

目的通过在阿维链霉菌染色体上增加aveC基因的拷贝数,提高阿维菌素"1"组分的产量。方法采用基因工程技术,在阿维链霉菌染色体DNA的bkdAB基因中插入一套aveC基因,通过同源双交换得到重组菌株,采用HPLC考察各组分的含量。结果第二套aveC基因正确地插入到基因组DNA的预定部位。然而,对重组菌株发酵产物的HPLC分析显示,阿维菌素"1"组分比例并没有明显的变化,但B1a效价却有显著提高。结论aveC基因产物的活性可能不是决定阿维菌素"1"组分比例的主要因素,但aveC基因产物的活性可能是阿维菌素生物合成的限制因素。