基因改组选育高产杆菌肽地衣芽孢杆菌及改组菌株差异分析

摘要

为了提高地衣芽孢杆菌肽产量,采用全基因组改组技术进行菌株选育.以地衣芽孢杆菌TJ12为原始菌株,通过紫外诱变、亚硝基胍诱变、常压室温等离子体诱变构建了TJ12菌的突变体库.在优化其原生质体制备和再生条件的基础上,以其中4株诱变菌株(Ull、U23、H1、L71)作为亲本,采用聚乙二醇介导的方法进行3轮多亲本的全基因组改组,同时,结合双亲灭活的筛选方法,最终选出1株杆菌肽产量提高并能稳定遗传的优良菌株F3,对其摇瓶发酵36 h,杆菌肽A产量达760mg/L,为野生菌株TJ12的1.7倍.与野生菌株TJ12相比,改组菌株提前进入生长稳定期,两者发酵过程pH值几乎无差异;最终改组菌生长量虽低于野生菌,但菌株单位细胞还原糖产量及杆菌肽产量都高于野生菌株;其合成基因和调控基因表达量相对野生菌株都上调,其中合成基因上调幅度较大.推测改组菌株自身有了更强大的杆菌肽耐受机制,且合成基因相关部位可能发生了改变.