裂殖壶菌高产油突变体的高通量筛选

论文摘要

二十二碳六烯酸(DHA)具有促进婴幼儿大脑和视网膜发育等多种生理功能,被广泛应用于食品、医药和养殖等行业。为了获得适合于工业化生产的高产油、高产DHA的裂殖壶菌工程株,文中建立了一套操作简单、快速准确的基于尼罗红染色的高通量筛选方案。首先利用紫外线(UVC)诱变的方式快速构建裂殖壶菌的随机突变体库。然后采用优化后的筛选条件如裂殖壶菌的最佳尼罗红染色条件(二甲基亚砜浓度为20%,尼罗红终浓度为2.0μg/mL,孵育时间为10 min,孵育温度为40℃)和更合理的筛选依据(多功能酶标仪实现高通量测量的单位细胞密度油脂量)等,对3 648株突变体进行筛选,得到了3株高产油突变体(D03432、D05106和D01521)。摇瓶发酵实验表明,这3株突变体在生物量、油脂含量和DHA产量上均高于野生型菌株,其中突变体D03432和D05106的油脂量分别达到了干重的64.74%和63.13%,远高于野生型菌株的43.19%。而且这两株突变体的DHA产量分别是野生型菌株的2.26倍和2.37倍。最后,对突变体D03432和D05106进行了5 L发酵罐发酵培养,相较于野生型菌株,这两株突变体不仅生物量和油脂含量有所增加,而且DHA产量更是分别增加了45.5 1%和66.46%,展现出较好的工业应用潜力。此外,本筛选方案对其他产油微生物高产油突变体的高通量筛选具有借鉴作用。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 菌种与培养
•   1.2 紫外线 （UVC） 诱变构建裂殖壶菌突变体库
•   1.3 裂殖壶菌的NR染色条件优化与突变体筛选
•   1.4 裂殖壶菌油滴形态的荧光显微镜观察
•   1.5 细胞干重、总油脂量和脂肪酸组成的测量
• 2 结果与分析
•   2.1 紫外线 （UVC） 诱变构建裂殖壶菌突变体库
•   2.2 裂殖壶菌NR染色条件的优化
•     2.2.1 溶剂载体DMSO浓度的优化
•     2.2.2 NR终浓度的优化
•     2.2.3 孵育时间的优化
•     2.2.4 孵育温度的优化
•   2.3 选用荧光强度 （Fluorescence intensity, FI） 与OD595的比值 （FI/OD595） 作为筛选高产油突变体的依据
•   2.4 裂殖壶菌NR染色时间点的选择
•   2.5 裂殖壶菌随机突变体库的筛选结果
•   2.6 高产油突变体的表型验证
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 段光前,李硕硕,李鑫,黄开耀

关键词: 油滴,高通量选育,二十二碳六烯酸,尼罗红染色

来源: 生物工程学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 中国科学院水生生物研究所中国科学院藻类生物学重点实验室,中国科学院大学,武汉轻工大学生物与制药工程学院

基金: 湖北省技术创新专项(重大项目)(No.2016ABA120)资助~~

分类号: Q939.9

DOI: 10.13345/j.cjb.190086

页码: 1335-1347

总页数: 13

文件大小: 1064K

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