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通過復合誘變提高米曲霉AR-47突變株曲酸產量

作者:admin 發布時間:2019/12/12 瀏覽量:1629
      本期為您推薦中國藥科大學生命科學與技術學院陳建華研究團隊發表在《BIOPROCESS AND BIOSYSTEMS ENGINEERING》上的一篇文章,原文題目為:Improvement of kojic acid production in Aspergillus oryzae AR-47 mutant strain by combined mutagenesis。

文章簡要內容如下:

      曲酸(KA)是由少數種類微生物產生的一種次級代謝產物。作為亮膚劑及食品添加劑,主要通過米曲霉進行工業化生產獲得。由于對KA合成相關基因研究尚不清楚從而阻礙了KA代謝途徑的遺傳改造。因此對菌種的誘變選育仍是目前提高KA產量的重要途徑。
      本研究中,初始菌株KA-11從霉變的水果中分離得到,經鑒定,為米曲霉,然后對其進行了復合誘變,包括微波誘變、紫外輻照、熱-氯化鋰處理及常壓室溫等離子體(ARTP)誘變。經過每種誘變方法處理后,曲酸產量較初始菌株KA-11分別提高了47.0%,87.1%,126.2%及292.3%。最終獲得了搖瓶發酵曲酸產量為96.5g/L的突變菌株AR-47,并且發酵時間從7天縮短到5天。采用實時定量PCR檢測可能與曲酸生物合成相關基因的轉錄表達水平,包括kojA,kojR,kojT,AO090113000141,AO090113000143,AO090113000145,nrtA,和laeA。結果表明,與起始株KA-11相比,高產菌株AR-47中各基因的轉錄表達水平均有所提高。
      與傳統誘變方法相比,常壓室溫等離子體(ARTP)是一種新型的誘變育種方法,本研究采用微波誘變,紫外輻照,熱氯化鋰處理及ARTP復合誘變方法,最終獲得在搖瓶發酵水平上曲酸產量為96.5g/L的高產突變株。實時定量PCR對曲酸生物合成中相關基因的轉錄水平分析表明,所有這些基因在高產曲酸突變株AR-47中的表達水平均較初始菌株顯著升高。

文章精彩內容如下:

圖片1

2 各種誘變方法的存活率及正突變率

Fig.2 Survival rate and positive mutation rate of each mutagenesis strategy


圖片2


3 初始菌株KA-11(左)與突變菌株AR-47(右)的發酵曲線比較

Fig.3 Comparison of the fermentation curves between the original strain KA-11 (left) and the mutant strain AR-47 (right)


圖片3

4 初始菌株KA-11與突變菌株AR-47中被選基因的轉錄表達水平比較,*P < 0.05, **P < 0.01

Fig.4 Comparison of the transcriptional expression levels of the selected genes between the original strain KA-11 and mutant strain AR-47, *P < 0.05, **P < 0.01

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