组合抗药性选育秦岭霉素高产菌株及发酵优化研究

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秦岭链霉菌(Streptomyces qinlingensis sp.nov)是西北农林科技大学农药研究所从秦岭土壤中分离的一株放线菌,前期研究表明发酵产物对多种植物病原真菌和细菌具有较强的抑制作用,但其发酵产物中生物活性物质含量却很低,限制了对它的进一步研究和开发利用。为了开发秦岭链霉菌的潜在价值,本文从三方面对其进行了研究:一是研究应用组合抗生素抗性突变法选育秦岭链霉菌高产菌株;二是对高产菌株的发酵条件优化进行了研究;三是对高产菌株的前体添加方案进行了初步研究。主要研究结果如下:(1)应用组合抗生素抗性突变法选育秦岭链霉菌高产菌株的研究结果表明,通过链霉素和庆大霉素组合抗性选育高产菌株是一种有效的育种手段。通过组合抗性选育获得了抑菌活性显著高于秦岭链霉菌的3株抗性突变株GS-4-04、GS-4- 05和GS-4-06,其发酵液对5种细菌和4种病原真菌的抗菌活性比出发菌株显著提高,其中GS-4-04对供试细菌的抗菌活性提高20.1~28.9%,对供试病原真菌的毒力是出发菌株的0.4~2.4倍;GS-4-05对供试细菌的抗菌活性提高19.4~28.9%,对供试病原真菌的毒力是出发菌株的1.7~4.6倍;GS-4-06对供试细菌的抗菌活性提高25.0~33.3%,对供试病原真菌的毒力是出发菌株的1.5~5.4倍。(2)对高产菌株发酵优化的研究结果表明,GS-4-04菌株的最佳液体培养基组成为:5g/L葡萄糖、10 g/L小米、3 g/L蛋白胨、2g/L Ca2+,最佳发酵条件为:初始pH值7.0,250 mL三角瓶装发酵液100mL,接种量10%,发酵96h-120h;GS-4-05菌株的最佳液体培养基组成为:15g/L葡萄糖、5g/L小米、4.5g/L蛋白胨、2g/L Ca2+,最佳发酵条件为:初始pH值7.0,250 mL三角瓶装发酵液100mL,接种量10%,发酵96h-120h;GS-4-06菌株的最佳液体培养基组成为:5g/L葡萄糖、15g/L小米、4.5g/L蛋白胨、2.5g/L Ca2+,最佳发酵条件为:初始pH值7.0,250 mL三角瓶装发酵液100mL,接种量10%,发酵96h-120h。(3)对高产菌株前体添加的研究结果表明,在秦岭链霉菌抗性突变菌株GS-4-04发酵24h~60h时添加0.05%的L-精氨酸,在GS-4-05发酵36h~48h时添加0.1%的L-精氨酸,在GS-4-06发酵48h~60h添加0.1%的L-精氨酸,至发酵培养96h后该三株抗性突变菌株发酵液的抑菌活性较不添加前体物质的发酵液抑菌活性均有提高。
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