通过复合诱变提高米曲霉AR-47突变株曲酸产量-技术资讯-清华大学无锡应用技术研究院生物育种研究中心-专注育种技术,服务生物产业,生物育种研究中心,ARTP,诱变育种,液滴微流控,高通量筛选

本期为您推荐中国药科大学生命科学与技术学院陈建华研究团队发表在《BIOPROCESS AND BIOSYSTEMS ENGINEERING》上的一篇文章，原文题目为：Improvement of kojic acid production in Aspergillus oryzae AR-47 mutant strain by combined mutagenesis。

曲酸（KA）是由少数种类微生物产生的一种次级代谢产物。作为亮肤剂及食品添加剂，主要通过米曲霉进行工业化生产获得。由于对KA合成相关基因研究尚不清楚从而阻碍了KA代谢途径的遗传改造。因此对菌种的诱变选育仍是目前提高KA产量的重要途径。

本研究中，初始菌株KA-11从霉变的水果中分离得到，经鉴定，为米曲霉，然后对其进行了复合诱变，包括微波诱变、紫外辐照、热-氯化锂处理及常压室温等离子体（ARTP）诱变。经过每种诱变方法处理后，曲酸产量较初始菌株KA-11分别提高了47.0%，87.1%，126.2%及292.3%。最终获得了摇瓶发酵曲酸产量为96.5g/L的突变菌株AR-47，并且发酵时间从7天缩短到5天。采用实时定量PCR检测可能与曲酸生物合成相关基因的转录表达水平，包括kojA，kojR，kojT，AO090113000141，AO090113000143，AO090113000145，nrtA，和laeA。结果表明，与起始株KA-11相比，高产菌株AR-47中各基因的转录表达水平均有所提高。

与传统诱变方法相比，常压室温等离子体(ARTP)是一种新型的诱变育种方法，本研究采用微波诱变，紫外辐照，热氯化锂处理及ARTP复合诱变方法，最终获得在摇瓶发酵水平上曲酸产量为96.5g/L的高产突变株。实时定量PCR对曲酸生物合成中相关基因的转录水平分析表明，所有这些基因在高产曲酸突变株AR-47中的表达水平均较初始菌株显著升高。

图2 各种诱变方法的存活率及正突变率

Fig.2 Survival rate and positive mutation rate of each mutagenesis strategy

图3 初始菌株KA-11（左）与突变菌株AR-47（右）的发酵曲线比较

Fig.3 Comparison of the fermentation curves between the original strain KA-11 (left) and the mutant strain AR-47 (right)

图4 初始菌株KA-11与突变菌株AR-47中被选基因的转录表达水平比较，^*P < 0.05, ^**P < 0.01

Fig.4 Comparison of the transcriptional expression levels of the selected genes between the original strain KA-11 and mutant strain AR-47,^*P < 0.05, ^**P < 0.01