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上海申安解析春雷霉素选育及工业生产应用

2019-07-16 10:00 

春雷霉素又名春日霉素、加收米、加瑞农等,是由春日链霉菌所产生的一种氨基糖苷类抗生素。春雷霉素作为农用杀菌剂,被广泛应用于农业生产,不仅具有较好的防治植物疾病的效果,并且对人畜无毒害作用,无污染和无残留符合现代环保要求,是目前最具推广前景的绿色农药之一,也是当前农作物病虫害防治中具有广阔发展前景的农药之一。本文以从不同发酵罐批分离筛选到5株遗传 多样性的春雷霉素生产菌株作为出发菌株,通过基因组洗牌技术选育出高产春雷霉素的重组菌株。
 
1仪器
压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器材厂),OLYMPUSCX31RTSF显微镜(日本OIYm-Pus公司),YT-CZ-ZN超净工作台(北京亚泰科隆有限公司),MBR-304DR血液保存箱(深圳市凯铭杰仪器设备有限公司),HY-5回旋多用振荡器(金坛市华峰仪器有限公司),HW.SY21-KP4电子恒温水浴锅(北京市长风仪表仪器厂),LC-10AVP液相色谱仪(岛津仪器有限公司),LRH-1500F生化培养箱(
上海一恒科学仪器有限公司),无菌96孔板(赛默飞世尔科技(中国有限公司)。

 
2原生质体的制备与再生
基因组shuff1ing过程中的关键步骤在于原生质体制备与再生,本实验中上海申安首先确定了制备和再生的培养基的种类、方法和渗透压稳定剂。另外酶解
的温度、时间和酶解前预处理的因素见表1所示.结果表明,在制备原生质体时,EDTA预处理细胞可以提高细胞壁酶解的效率。通过实验结果,本文最终选择的渗透压稳定剂为0.3moi/l的甘露醇, EDTA预处理10min,酶解时间30min,原生质体再生采用自然扩展法。
                                                        表1 制备条件对原生质体制备率的影响情况
3结论
本研究
上海申安利用基因组洗牌育种技术改良春雷霉素生产菌,成功选育出了3株产量较稳定的高产春雷霉素菌株。春雷霉素的发酵效价提高到19608mg/L,提高了37.1%。选育菌株在30吨发酵罐中发酵后,表现出起步效价高,生产期效价增幅快,而菌体的衰老晚等优势。传统诱变育种往往只能是1至几个基因发生突变,生产菌株经过多年的诱变育 种后往往产生疲劳效应,通过传统育种方法很难大幅度提高产品的产量;而基因组洗牌育种技术是在若干个亲本菌株的全基因组水平上同时进行重组,可以将不同程度变异的遗传信息整合到1个细胞株中,从而实现菌株良好遗传信息的集中,使得菌株合成目标产物的产量提高,生产性能可以大幅度改良。因此,基因组洗牌育种技术较传统诱变育种对菌株改良的速度更快,并且可以加速工业生产菌株向人们预期的方向的进化。