23株酿酒酵母ISSR指纹图谱分析及SCAR标记的建立

目的:构建酿酒酵母菌株的简单重复序列间多态性指纹图谱数据库并建立序列特异性扩增区(sequencecharacterized amplified region,SCAR)标记技术,为酿酒酵母菌株的分类、遗传亲缘关系鉴定及菌种专利保护提供可靠的DNA分子标记技术依据.方法:在简单重复序列间多态性(inter-simple sequence repeat,ISSR)指纹数据分析基础上进行聚类分析并对菌种进行分类鉴定,同时将酿酒酵母菌株9号和15号中扩增获得的ISSR特异性DNA带转化为可以直接用于菌株快速鉴定的SCAR分子标记.结果:构建23株酿酒酵母的ISSR指纹图谱,并在相似系数为0.85水平上将23个供试菌株分为3大类,其中,1、2、4、7、15、16、17、19、20、21、23聚为第一类;10、11、12、13、14、18号菌株聚为第二类且10号和11号菌为同一菌株;3、5、6、8、9、22号菌聚为第三类且属于同一菌株.此外,利用所获得的2个特异性条带成功转化为序列特异性扩增区分子标记.结论:在生产上酿酒酵母菌株遗传背景差异不大,常存在同物异名现象,而采用ISSR指纹及其SCAR分子标记技术快速鉴定酿酒酵母菌株在工业生产上具有重要意义.
与植物体内合成路径不同,微生物体内合成咖啡碱存在一条以黄嘌呤为底物,利用鸟嘌呤脱氨酶催化鸟嘌呤生成黄嘌呤有效合成咖啡碱的新途径.为克隆鸟嘌呤脱氨酶的基因,构建可高效合成黄嘌呤的原核表达载体并对外源蛋白活性进行检测,分别以酿酒酵母和大肠杆菌为研究材料,根据GenBank中酿酒酵母和大肠杆菌中鸟嘌呤脱氨酶基因gud1和egud序列设计引物,聚合酶链式反应特异扩增其基因片段,将目的基因连接至pMAL-c5X载体,转入大肠杆菌BL21(DE3)中诱导蛋白表达,并用高效液相色谱法鉴定其目的蛋白的催化活性.结果表明重组载体pMAL-gud1、pMAL-egud均可用来合成黄嘌呤,且GUD1比EGUD合成黄嘌呤的效率更高.研究结果将进一步丰富黑茶加工技术理论,同时为体外构建高效咖啡碱生物工程菌提供理论支持.
从新鲜牛奶中分离筛选出l株有抑菌活性的乳酸菌,经形态学观察、生理生化分析及16S rDNA基因序列同源性分析,该菌为鼠李糖乳杆菌,命名为ZJ225.通过排除有机酸、过氧化氢对乳酸菌抑菌活性的干扰试验.该菌发酵上清液仍有明显的抑菌活性;而用胰蛋白酶处理后,该菌的抑菌活性几乎完全丧失,说明该菌产生的活性物质是一种细菌素.该菌具有很广的抑菌谱,不仅对革兰氏阳性菌(藤黄微球菌、金黄色葡萄球菌、柠檬色葡萄球菌、单增李斯特菌、表皮葡萄球菌等)有抑菌活性,而且对革兰氏阴性菌(大肠杆菌、铜绿假单胞菌等)有抑菌作用,甚至对真菌类(酿酒酵母)也有一定程度的抑制作用.经XAD-1180大孔树脂初步分离纯化的细菌素在121℃处理10 min,仍保持很强的抑菌活性,说明该细菌素的热稳定性很好.通过SDS-PAGE蛋白电泳分析该细菌素分子质量为4.4 ku.
对民用飞机结冰适航取证用临界冰形确定及验证进行研究。在民用飞机结冰适航取证过程中，首先需要确定临界冰形，为结冰后的性能和操稳评估提供冰形输入。首先确定临界冰形的判断标准，制定临界冰形确定的工作思路；然后采用SADRICE结冰数值软件开展结冰冰形参数的敏感性分析，获取临界结冰条件；最后通过冰风洞试验对参数敏感性结论进行验证。结果表明数值模拟参数敏感性分析结论与冰风洞试验结果一致，数值模拟所得临界冰形上冰角与冰风洞试验一致，下冰角存在一定差异，但不影响冰形临界性判断结论。参数敏感性分析所得临界结冰条件以及冰风洞试验所得临界冰形正确，可作为结冰适航取证临界结冰条件及临界冰形。临界冰形确定思路、方法可为其他民用飞机结冰适航取证提供参考。
利用从茶菌中分离纯化的4 个优势菌株构建人工复合菌剂。通过单独培养和不同复合方式培养的比较，确定菌株在茶菌发酵和菌膜形成中的作用；采用高效液相色谱、顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用等方法分析茶菌发酵过程中主要生化成分变化；经历多次传代接种后，采用人工分离和宏基因组分析相结合分析菌群组成和稳定性。结果表明：供试的4 个菌株中，葡糖醋杆菌J5（Gluconacetobacter sp. J5）是产生纤维素和菌膜的核心菌株。混合菌株组合C3C5C6J5发酵后在菌体生长、糖利用、发酵液pH值、总酸度和茶多酚含量等指标与自然发酵相似。经历6 代转接后菌群稳定，复配的菌株在人工菌群中均为优势菌株。表明从天然茶菌饮料中分离纯化功能菌株，通过菌株复配构建稳定的人工发酵剂可行，为茶菌的标准化工业生产打下基础。
为了得到高附加值的产品,利用陶瓷膜分离设备从啤酒废酵母泥中过滤得到啤酒和啤酒酵母,啤酒用于后续纯生啤酒或者清酒的加工,啤酒酵母进入后续深加工系统.小试试验、中试试验和工业试验的结果表明:使用陶瓷膜分离设备处理啤酒废酵母泥,无废弃物排放,啤酒废酵母泥中啤酒回收率可达70％(质量分数)以上;与传统的板框过滤法相比,该方法动力消耗小、回收率高,回收的啤酒不含酵母细胞,浊度合格,达到了降低酒损、提高啤酒收率的目的,提高了企业经济效益;无废弃物排放,解决了环保问题,实现了资源的优化配置.