基于常压室温等离子体诱变技术选育的高核酸酿酒酵母及其特性分析

发布时间：2020-05-17 18:26

【摘要】：核糖核酸不仅在基因的转录表达和蛋白质的生物合成起着至关重要的作用,而且还参与着细胞的许多生理功能。核糖核酸广泛应用于食品工业、医药保健以及畜牧养殖业上。酵母细胞中RNA含量普遍都高于其他微生物,且酵母细胞中RNA含量比DNA含量高得多,容易提取得到品质非常优良的RNA,且酵母生长繁殖快可以大规模培养,对培养基的要求极低。ARTP诱变育种技术目前已经成功地对包括细菌、放线菌、真菌、酵母、微藻等在内的近60种微生物进行了诱变处理。ARTP诱变育种仪突变性能优越,可引发种类丰富的DNA损伤,最终获得大容量突变库。通过ATRP诱变技术进行高核酸酿酒酵母选育,快速获得细胞生物量以及RNA含量大幅度提高且性能优良及遗传稳定的正突变株,以期解决我国现存的高核酸酵母细胞生物量和RNA产量不太高两大关键问题,降低高核酸酵母产业生产成本,提高经济效益,为食品工业、医药保健和养殖畜牧业的发展提供基础。本研究以从环境中筛选得到的酿酒酵母Y17作为出发菌株,分离得到RNA含量较高的单倍体菌株并对其进行连续3次ARTP诱变,利用氯化钾敏感筛选得到RNA含量大幅度提高的诱变菌株Y17aM3-12,然后对Y17aM3-12进行26S rDNA鉴定、生理生化特性以及传代稳定性分析,最后进行发酵培养优化。研究结果如下:Y17于麦氏培养基中诱导产孢第7天时产孢率为32%,分离得到4株Y17 a型单倍体,3株Y17α型单倍体并测定RNA含量,得到RNA含量最高为90 mg-RNA/g-DCW的a型单倍体并作为出发菌株进行ARTP诱变育种。经过连续3次ARTP诱变,最终得到一株RNA含量为112 mg-RNA/g-DCW,比原始出发菌株Y17高39%的诱变菌株Y17aM3-12。对Y17aM3-12进行了26S rDNA鉴定,将测得的基因序列与Genbank数据库的序列进行同源性比较,结果表明26S rDNA序列与Saccharomyces cerevisiae NL9-9同源性达100%。Y17aM3-12的形态特征、糖类发酵、碳源同化以及氮源同化能力均与原始出发菌株Y17相似且与菌种鉴定手册中酿酒酵母的结果一致。Y17aM3-12葡萄糖耐受浓度为10%,KCl耐受浓度为160 g/L,在酸性条件pH5.5时生长最好。通过单因素试验确定了最佳接种量为10%,最佳pH为5.5,最佳温度为26℃;最佳碳源为糖蜜,最佳氮源为蛋白胨,最佳磷源为磷酸。通过正交试验最终综合确定了最佳培养基成分和培养条件组合为接种量5%、培养温度30℃、培养基初始pH5.0、糖蜜10%、蛋白胨2%、磷酸1.0 mL/L。通过对Y17aM3-12进行培养基及培养条件优化,最终Y17aM3-12生长OD_(600)由14提高至23,提高了64%;RNA含量由112 mg-RNA/g-DCW提高至142 mg-RNA/g-DCW,提高了26%。
【图文】：

波形,输入功率,介质覆盖,正弦形

图 1-1ARTP 温度与输入功率的关系he relationship between the temperature and the input pow介质覆盖，如图 1-2 所示，，正弦形式的波形偏差很小有助于高效选育优良突变株；

波形图,氦气,波形图,介质覆盖

图 1-1ARTP 温度与输入功率的关系he relationship between the temperature and the input pow介质覆盖，如图 1-2 所示，正弦形式的波形偏差很小有助于高效选育优良突变株；
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ926

【参考文献】