复合诱变筛选圆红冬孢酵母表型变异菌株生产油脂和类胡萝卜素

【摘要】：随着世界能源供应形势严峻、环境污染严重及气候变化异常,利用可再生资源发展能源产品和环境友好材料成为全球共同关注的热点。因此,发展生物能源等新能源技术是实现可持续发展的重要途径。微生物油脂是生物柴油的潜在原料,具有生产周期短、可连续运行等优点,是生物柴油重要的发展方向。本实验以圆红冬孢酵母单倍体作为出发菌株生产油脂和类胡萝卜素。通过等离子体诱变与亚硝基胍诱变筛选特殊表型的菌株,来研究油脂的合成与类胡萝卜素的合成之间是否存在着相互关系。复合诱变后,获得了5株表型变异的菌株,并命名为XP-1、XR-2、XO-3、XY-4与XW-5。对其油脂与类胡萝卜素进行提取。所筛选出的菌株中,XR-2的类胡萝卜素含量提高,油脂的含量降低,其余表型变异菌株类胡萝卜素含量均有下降,油脂无明显提高。结果说明类胡萝卜素含量的降低对油脂的合成无明显影响。而油脂含量的下降可以促进类胡萝卜素的合成。由于XR-2生物量过低,因此对XR-2生长条件进行了优化,在优化的过程中,测量其油脂与类胡萝卜素的变化。在限氮培养基中加入氨基酸溶液、维生素溶液或是两者的混合物更有利于菌体的生长。实验表明维生素中的对氨基苯甲酸可以使菌体的生物量与油脂含量有明显提高,生物量达到7.3 g/L、油脂含量可达37%(g/g),比没有添加任何物质的XR-2提高了1.6倍。氨基酸中的色氨酸可以促使生物量的提高,同时XR-2类胡萝卜素的含量下降。对5株菌株进行SNP测序,从测序结果可已得出,XP-1、XO-3、XY-4表型变化的原因,主要是类胡萝卜素合成途径上的关键基因发生变化。其中XO-3、XY-4是八氢番茄红素脱氢酶CRT1突变,XP-1是八氢番茄红素合酶PSY1发生变化,XR-2是脂肪酸合酶FAS2发生变化,XW-5是乙酰辅酶A合酶ACS1发生突变。

【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS201.3