高产几丁质酶菌株EBI-001全基因组分析及发酵工艺优化

发布时间：2021-05-14 17:31

　　植物病原体和真菌的细胞壁中一般都含有大量的几丁质,链霉菌（Streptomyces）是一种几丁质酶高产菌株,除了可以产生大量的几丁质酶外,其产生抗生素的能力在植物病害生物防治的生产实践中具有巨大的应用潜力。本研究对一株链霉菌EBI-001进行产几丁质酶条件进行优化,在基因水平对该菌高产几丁质酶进行生物信息学分析,旨在为几丁质酶基因在分子生物学水平上的改造、表达载体构建以及工程菌的开发提供更多的科学依据与理论基础。对前期筛选得到的一株具有高抑菌活性和高产几丁质酶能力的生防菌株EBI-001进行了菌株EBI-001的形态学观察、培养特征学观察以及等多种生理生化试验。结果表明,结合16S r DNA结果构建系统发育树及ANI分析显示,菌株EBI-001属于Streptomyces albidoflavus的一个亚种。为了进一步验证菌株EBI-001的生物学功能,对菌株EBI-001进行基于Illumina Mi Seq测序平台的二代测序,结合功能蛋白数据库注释结果可知,该菌较强的代谢能力使其在工程开发方面具有较广的应用前景。EBI-001基因组序列经anti SMASH分析共得到24个次级代... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 几丁质酶的研究进展
        1.2.1 几丁质酶的分类
        1.2.2 几丁质酶的性质
        1.2.3 几丁质酶基因的克隆
        1.2.4 几丁质酶基因的功能结构
        1.2.5 几丁质酶的应用
    1.3 微生物产几丁质酶的研究
        1.3.1 产几丁质酶微生物的种类及分布
        1.3.2 链霉菌产几丁质酶的研究
        1.3.3 微生物产几丁质酶的发酵工艺研究进展
    1.4 链霉菌的其他生物学价值
        1.4.1 抑菌活性物质
        1.4.2 抗肿瘤细胞毒活性物质
        1.4.3 酶活性物质
    1.5 本文的主要研究内容及技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线图
第2章 材料与方法
    2.1 材料与仪器
        2.1.1 菌种的来源
        2.1.2 实验材料与试剂
        2.1.3 实验仪器与设备
        2.1.4 实验试剂的配制
    2.2 实验方法
        2.2.1 菌种EBI-001的活化与传代
        2.2.2 菌株EBI-001功能活性检测
        2.2.3 菌株EBI-001形态学观察及培养特征
        2.2.4 菌株EBI-001生理生化试验
        2.2.5 菌株EBI-001基因组测序
        2.2.6 菌株EBI-001产几丁质酶培养基配方优化
        2.2.7 菌株EBI-001产几丁质酶发酵工艺优化
        2.2.8 菌株EBI-001几丁质酶酶活性质初探
        2.2.9 菌株EBI-001几丁质酶家族基因生物信息学分析
        2.2.10 数据分析
第3章 菌株EBI-001菌种鉴定及基因组测序分析
    3.1 菌株EBI-001菌株鉴定
        3.1.1 菌株EBI-001的形态学特征观察
        3.1.2 菌株EBI-001的培养特征观察
        3.1.3 菌株EBI-001的生理生化特征测定结果
        3.1.4 菌株EBI-001 16S r DNA序列分析结果
    3.2 菌株EBI-001基因组二代测序分析
        3.2.1 菌株EBI-001基因组框架分析
        3.2.2 菌株EBI-001蛋白编码基因功能注释
        3.2.3 菌株EBI-001次级代谢产物合成基因簇分析
    3.3 菌株EBI-001抑菌活性研究
    3.4 菌株EBI-001产几丁质酶活性研究
    3.5 本章小结
第4章 菌株EBI-001产几丁质酶发酵优化
    4.1 菌株产酶培养基优化
        4.1.1 单因素实验
        4.1.2 Plackett-Burman实验结果
        4.1.3 最陡爬坡试验选择最大响应区域
        4.1.4 响应面分析及最佳发酵培养基确定
    4.2 菌株EBI-001产酶条件优化实验
        4.2.1 单因素实验
        4.2.2 响应面分析及最佳培养条件确定
    4.3 几丁质酶的酶学性质研究
        4.3.1 几丁质酶最适pH的研究
        4.3.2 几丁质酶最适温度的研究
        4.3.3 金属离子对几丁质酶活性的影响
        4.3.4 不同蛋白酶抑制剂对几丁质酶活性的影响
    4.4 本章小结
第5章 菌株EBI-001几丁质酶家族生物信息学分析及几丁质代谢通路分析
    5.1 菌株EBI-001几丁质酶家族预测
        5.1.1 菌株EBI-001几丁质酶基因家族的鉴定与分类
        5.1.2 几丁质酶家族理化性质分析
        5.1.3 几丁质酶家族跨膜区域分析
        5.1.4 几丁质酶家族信号肽预测与分析
        5.1.5 几丁质酶家族保守结构域分析
        5.1.6 几丁质酶基因家族二级结构预测分析
        5.1.7 几丁质酶基因家族磷酸化位点分析
        5.1.8 几丁质酶基因家族三级结构预测
    5.2 菌株EBI-001体内几丁质代谢流程通路预测
        5.2.1 菌株EBI-001编码参与几丁质代谢的酶基因预测
        5.2.2 菌株EBI-001体内几丁质代谢流程通路预测
    5.3 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表论文及其他成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]三种植物精油化学成分分析及体外抑菌活性研究[J]. 牛彪,金川,梁剑平,尚若锋,郝宝成,王学红,杨珍,刘宇.  动物医学进展. 2019(12)
[2]海洋细菌Microbacterium esteraromaticum MCDA02产几丁质脱乙酰酶发酵条件优化[J]. 王敏卜,柴金龙,武波飞,苏永成,陈丽,焦豫良,黄绪娟,房耀维,刘姝.  中国食品添加剂. 2019(11)
[3]块菌菌根土壤产酸性几丁质酶放线菌Streptomyces omiyaensis SCPW03的筛选及其几丁质酶酶学性质研究[J]. 王田田,马沁沁,苗玉志,周霞.  西南农业学报. 2019(10)
[4]产几丁质酶菌株的分离鉴定及产酶条件探究[J]. 左一萌,石晓玲,潘晓梅,王欢,尹永得,董雪滢,王超.  粮食科技与经济. 2019(05)
[5]雷帕霉素生物合成及其分子调控的研究进展[J]. 田进忠,姜卫红,芦银华.  中国抗生素杂志. 2019(01)
[6]重组巴斯德毕赤酵母发酵生产内切几丁质酶的培养条件优化[J]. 于平,任倩,黄星星,王欣馨,易明花.  菌物学报. 2018(11)
[7]MEW06产几丁质酶响应面发酵条件优化研究[J]. 袁淑博,陈晓通,佘梦林,陈玲,倪红.  绿色科技. 2018(12)
[8]高产几丁质酶菌株的诱变选育及发酵条件的优化[J]. 郑家敏,梁燕辉,朱凡,叶秀云,林娟.  食品工业科技. 2018(09)
[9]桑氏链霉菌几丁质酶ChiKJ40基因的克隆表达及其抑菌作用[J]. 张博阳,朱天辉,韩珊,王莹,李姝江,谯天敏.  微生物学通报. 2018(05)
[10]Antimicrobial and antiproliferative prospective of kosinostatin–a secondary metabolite isolated from Streptomyces sp.[J]. Vinayagam Rambabu,Subramaniyan Suba,Suburamaniyan Vijayakumar.  Journal of Pharmaceutical Analysis. 2015(06)

博士论文
[1]半纤维素—壳聚糖基生物功能材料研究及其应用[D]. 吴述平.武汉大学 2014
[2]苏云金芽胞杆菌几丁质酶基因调控元件的鉴定和功能分析[D]. 谢池楚.南开大学 2012

硕士论文
[1]两株生防链霉菌全基因组测序分析及几丁质酶家族基因鉴定[D]. 覃可.贵州大学 2019
[2]产谷氨酰胺转氨酶的茂源链霉菌高产菌株高产机制的研究[D]. 严文君.华东师范大学 2017
[3]壳寡糖对番茄果实保鲜机理的研究[D]. 周国春.天津科技大学 2016
[4]Streptomyces sampsonii KJ42几丁质酶特性及其基因克隆[D]. 雷美艳.四川农业大学 2012



本文编号：3186045