诱变育种推理选育类球红细菌CoQ10高产菌株正突变库的研究
摘 要:以类球红细菌NM-FZ-47为出发菌株,采用紫外线和NTG2种诱变,利用叠氮钠、对羟基苯甲酸、罗红霉素及卡那霉素等抗性筛选因子,实现快速推理选育辅酶Q10高产菌株,成功构建了2个正突变库,并从库中筛选出产量提高15%以上的6株辅酶Q10突变株UV-LH-37、UV-NaN3-44、NTG-LH-28、NTG-NaN3-17、NTG-PHB-54、NTG-LN-67,作为进一步基因组改组育种的出发菌株。
关键词:诱变育种;推理选育;正突变库
中图分类号 S182 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2018)10-0018-03
辅酶Q10(CoQ10)又称为泛醌,作为一种重要生物活性物质,具备丰富生理功能,近年来随着人们保健意识提高,需求量不断增加[1-2]。CoQ10的生产方法一般分为直接提取法、化学合成法、微生物发酵法等[3]。微生物发酵法具有原料便宜、易分离、产物天然、无手性问题、易被人体吸收等优势,同时容易实现工业化生产,成为最有发展潜力的CoQ10生产方法。类球红细菌(Rhodobacter phaeroides)是最重要的辅酶Q10产生菌[4],菌株的生产性能是影响发酵法生产辅酶Q10成本重要因素,本研究拟通过紫外线与NTG诱变育种的手段,结合抗性因子推理育种手段,实现快速选育高产菌株的目标,分别构建紫外线与NTG诱变正突变库,为进一步基因组改组育种奠定基础。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 菌种 类球红类球NM-FZ-47为本实验室保藏菌株
1.2 实验方法
1.2.1 培养方法 从斜面挑取一环,进行平板划线培养(32℃、7d);挑取平板单菌落接入种子培养基(装液量25mL/250mL三角瓶)培养(32℃、220rpm、24h),制成液体种子;接种量为20%(V/V),液体种接入发酵培养基(装液量50mL/250mL三角瓶)培养(32℃、220rpm、24h)。
1.2.2 CoQ10的检测 采用HPLC法检测CoQ10的浓度[5]。
1.2.3 紫外诱变和NTG诱变正突变库构建
1.2.3.1 紫外诱变正突变库构建 菌悬液(细胞浓度为106个/mL),经紫外线照射一定时间,然后冰浴稳定5min,在红灯下稀释涂布,32℃培养7d后,挑选突变菌落,进一步定向初筛、复筛,构建紫外线诱变正突变库。
1.2.3.2 NTG诱变剂正突变库构建 菌悬液(细胞浓度为106个/mL),经一定工作浓度NTG振荡处理18min后,稀释涂布,32℃培养7d后,挑选突变菌落,进一步定向初筛、复筛,构建NTG诱变正突变库。
1.2.4 抗性因子快速推理选育CoQ10正突变株 将紫外和NTG诱变获得突变菌落,通...
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