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常壓室溫等離子體(ARTP)誘變技術與丙二酸和博來霉素抗性篩選相結合選育高產DHA裂殖壺菌突變株

作者:admin 發布時間:2018/03/16 瀏覽量:2044

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二十二碳六烯酸(DHA)是一種ω=3多元不飽和脂肪酸,其在保健和臨床上的效果使得它的需求量與日俱增。富DHA產物的微生物具有加工成本低廉,油脂成分穩定、污染率低以及高抗氧化性的優勢。目前發現幾種菌屬具有產出DHA的能力,如寇氏隱甲藻、前溝藻、壺菌屬、裂殖壺菌屬等等。其中裂殖壺菌作為破囊壺菌科家族的一種非光合作用單細胞真核生物,具有很高的的DHA產率。毒理學評價證明了裂殖壺菌在食用領域應用的安全性,因此該菌種被認為是代替海洋魚類提供DHA的優質來源。

由于裂殖壺菌中二十二碳六烯酸(DHA)的合成路徑尚未研究清楚,因此通過物理或化學方式的誘變并輔以有效的篩選方法仍然是增強其DHA合成能力的有效途徑。裂殖壺菌是一種團聚的具有高密度細胞壁和龐大基因組的微生物,本研究為了提高脂質含量和DHA的含量,利用常壓室溫等離子體(ARTP)誘變技術進行改造,隨后的突變體用丙二酸處理篩選出高脂含量的菌種,并將篩選出的菌種用于第二輪博來霉素的篩選。最終篩選出突變株mz-17,二十二碳六烯酸(DHA)產出量是原始菌株的1.8倍,在搖瓶培養中添加Fe2+ DHA的平均產量達到14.0 g/L。這一研究表明,常壓室溫等離子體(ARTP)誘變技術與丙二酸和博來霉素抗性篩選相結合的育種方法能夠高效的選育高產DHA裂殖壺菌突變株,與此同時,這種方法也可以應用于其他微生物育種中,以期獲取更高的多元不飽和脂肪酸產率。

精彩內容


一、ARTP誘變和丙二酸和博來霉素抗性篩選流程

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1 ARTP誘變和丙二酸和博來霉素抗性篩選流程圖

Fig.1 Procedure ofARTP mutagenesis and rational screening with MA and zeocin

二、ARTP誘變和丙二酸和博來霉素抗性篩選后突變株DHA產量

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3b 第二輪誘變和博來霉素篩選后突變株的DHA 產量對比

Fig.3b The relativeDHA productions of isolated mutants after second round of ARTP mutagenesis 

三、ARTP誘變、博來霉素篩選及添加Fe2+后,生物量、脂質和DHA逐步提高

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5 生物量、脂質和DHA的階段性提高

Fig.5 Stepped improvement of biomass, lipid,and DHA


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