基于诱变和抗性突变的多杀霉素高产菌株的选育
2021-11-10王佳颖高青青张金林祁桂玲
王佳颖,郑 宇,梁 洁,高青青,张金林,祁桂玲
(1.河北农业大学 植物保护学院,河北 保定 071001;2.河北兴柏农业科技有限公司,河北 石家庄 050000)
多杀霉素(Spinosad),又名多杀菌素,是由刺糖多孢菌(Saccharopolyspora spinosa)经过有氧发酵产生的一种大环内酯类抗生素,由Spinosyn A(10%~15%)和Spinosyn D(85%~90%)组成,其作用模式独特、自然分解快、对目标害虫高效,是一种具有广阔市场前景的新型生物农药[1]。目前多杀霉素原药由美国陶氏益农公司独家生产,专利到期后,国内的一些企业致力于多杀霉素的研究,完成了一些基础性工作,但是由于产量低,还未能实现工业化生产[2]。
目前,提高菌株中多杀霉素产量的途径主要集中在以下几方面:前体化合物和多杀霉素生物合成途径的代谢工程,调控基因的引入,基因组规模代谢模型(GSMM)指导的工程[3-4]、诱变[5]、基因组改组[6-7]、发酵过程优化[8-10]和组学分析以及异源其他放线菌中多杀霉素的生物合成。程休等[11]将刺糖多孢菌菌液进行紫外线诱变40 s后涂在含有50 mg/L多杀霉素的平板上,筛选到了1株效价较原始菌株高59.1%的高产突变株。扶教龙等[12]把刺糖多孢菌引入链霉素、鼠李糖和安普霉素抗性,然后经过紫外线和亚硝基胍诱变,结合响应面试验,筛选到1株效价较原始菌株提高了54.55%的高产突变株。
多杀霉素应用范围广,己在73个国家250多种作物上注册应用[13-14],还被应用于治疗头虱[15]、延长轮胎使用寿命[16]、抑制肿瘤增殖等方面[17],因此快速有效地提高多杀霉素的产量以达到工业化生产意义重大。本试验通过对刺糖多孢菌株DS0322-3进行常温常压等离子诱变、紫外线诱变和链霉素、庆大霉素、氯霉素等抗性突变,进行高产菌株的选育,以期获得可以稳定遗传的高产突变菌株,为工业化生产奠定基础。……
