产多杀菌素刺糖多孢菌的诱变选育

发布时间：2021-06-29 08:57

　　目的采用甲基磺酸乙酯（EMS）、核糖体工程育种和常压室温等离子体（ARTP）方法处理产多杀菌素刺糖多孢菌（Saccharopolyspora spinosa） SIIA-1802,采用含蛋氨酸培养基筛选得到高产菌株。方法首轮采用EMS诱变;第二轮采用链霉素抗性育种;第三轮采用ARTP诱变育种进一步巩固育种成效;采用对照和添加蛋氨酸的发酵培养基考察突变菌株的发酵水平。结果出发株刺糖多孢菌SIIA-1802经过EMS诱变、链霉素抗性筛选和ARTP诱变得到的突变株ESA-611,发酵水平提高了671.8%,采用含有蛋氨酸的发酵培养基进行筛选,发酵水平进一步提高了57.6%。在ARTP诱变过程中,筛选到一株多杀菌素A显著下降,但产生较高水平多杀菌素J的菌株ESA-598。结论本方法简单经济,突变效率高,能够快速获得传代稳定的多杀菌素高产突变株。另外,通过诱变拓宽了代谢产物谱,得到了具有更高潜在价值的组分。 

【文章来源】：中国抗生素杂志. 2020,45(09)CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

多杀菌素的结构图

以刺糖多孢菌SIIA-1802为出发菌株，采用EMS诱变得到突变株E-223，发酵水平提高98.1%，采用的添加蛋氨酸发酵培养基则分别提高201.3%；采用链霉素抗性诱变E-223，得到多株高产菌株，其中ES-387发酵水平较出发菌株E-223提高115.7%，采用添加前体物质蛋氨酸的发酵培养基提高97.4%；采用ARTP育种诱变ES-387，得到突变株ESA-611发酵水平较出发菌株ES-387提高57.2%，采用添加蛋氨酸的发酵培养基分别提高78.0%。出发株刺糖多孢菌SIIA-1802经过EMS诱变、链霉素抗性和ARTP诱变筛选得到的突变株ESA-611，其发酵水平提高了671.8%，与出发株相比，突变株能够利用蛋氨酸作为前体，发酵水平进一步提高57.6%，总发酵水平提高了10倍以上。图3 刺糖多孢菌ESA-598 spn K基因的PCR扩增与序列比对

图2 各菌株发酵液HPLC分析图谱ARTP富含的活性能量粒子对菌株/植株/细胞等的遗传物质造成损伤，并诱发生物细胞启动SOS修复机制。SOS修复过程为一种高容错率修复，因此修复过程中会产生种类丰富的错配位点，并最终稳定遗传进而形成突变株[13]。在本次诱变过程中，甲基化修饰基因spn K发生了碱基G到碱基A的点突变，使得编码的甲基化酶上的天门冬氨酸变成天门冬酰胺，该酶活性位点的电负性发生变化而失活，突变株ESA-598不能进行R3位甲基化，因而主要合成多杀菌素J。党福军等[14]通过重组的方式对spn K保守结构域进行改造也得到相似的结果。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]阿维菌素生产菌的常压室温等离子体诱变育种及培养基优化[J]. 田萍萍,曹鹏,常传友,胡栋,张健,高强.  微生物学通报. 2017(01)
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[6]组合链霉素和利福平抗性突变去甲基万古霉素高产菌株的选育[J]. 王耀耀,刘云清,朱研研,刘崧,蔡超靖,徐平.  中国抗生素杂志. 2006(04)
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[8]引人注目的储粮害虫防治研究进展述评[J]. 梁权.  粮食储藏. 2001(01)



本文编号：3256150