检索历史 清除

摘要构建基因工程菌Fhhh，是为了获得兼具高降解性、高适应性、高絮凝性的工程菌株，用以探索高效处理精对苯二甲酸(PTA)废水的生物工程技术。Fhhh在降废水解过程中的分子遗传稳定性，是研究的目标内容。 构建Fhhh采用原生质体融合技术，通过基因的体内重组，将真核原核2个界3个亲株的优势性能，整合于Fhhh的细胞之中。这3个亲株是：(1)高降解性的黄孢原毛平革菌PC(Phanerochaetechrysosporium)；(2)高适应性的土著细菌YZ1；(3)高絮凝性的酿酒酵母SC(Saccharomycescerevisiae)。 研究表明，经700代以上转接培养和降解废水的反应之后，Fhhh仍然同时含有来自3个亲株的目标基因DNA片段。而3个亲株的本身，只含有各自的基因DNA片段。3个亲株的目标基因DNA片段是：(1)PC的降解性基因mnp和lip；(2)土著细菌YZ1的16SrDNA；(3)SC的絮凝性基因FLO1。应用聚合酶链式反应(PCR)DNA扩增技术，测定出Fhhh同时含有3亲株目标基因DNA片段的分子遗传稳定性。 PC亲株的降解性基因mnp和lip,以及SC亲株的絮凝性基因FLO1的DNA碱基序列，在国际基因数据库中已有登录。本研究仅对亲株细菌YZ1的目标DNA即16SrDNA的碱基序列进行了测定。 应用测定获得的YZ1-16SrDNA的碱基序列，对YZ1的种属进行分子分类学鉴定。参比GenBank中已有序列，进行Blast同源性分析，然后利用生物信息学软件绘制出细菌分子分类的系统进化树，鉴定出亲株YZ1是芽孢杆菌属(Bacillus)细菌。 Fhhh能够生长在同时含有链霉素(100u/ml)和制霉菌素(100u/ml)的培养基上，真菌和细菌亲株只能分别生长在含有单一抗菌素培养基上。Fhhh的双抗特征，为筛选与鉴定Fhhh，提供了简便的生物化学方法。 电子扫描显微镜(SEM)测定细胞形态的结果表明，Fhhh细胞为近圆形状，SC为椭圆形，PC为菌丝体，YZ1为杆状。Fhhh细胞体积介于3亲株之间，与三亲株之间差异显著(P＜0.01)。 Fhhh降解PTA石油化工废水的研究表明，与土著细菌YZ1相比，可提高比降解率(生物负荷率)5.67倍；可节约反应器体积7.85％、节约曝气费用49.99％、节约处理系统的总费用36.60％。Fhhh对于提高PTA化工废水的处理效率，极具潜力。 亲株酿酒酵母SC不能在PTA废水中存活，但是SC的絮凝性基因FLO1已整合在Fhhh的细胞之中，Fhhh的絮凝比沉降率是土著细菌亲株YZ1的300倍。 国际上已公布的原生质体融合技术专利近1000项。但是中国的原生质体融合技术专利为零，国际上处理废水的原生质体融合技术专利为零。本研究构建Fhhh的原生质体融合的原创性技术成果，已申报技术专利，于2003年3月26日公布[国家知识产权局，02138171.0]。 Fhhh基因工程菌及其系统生物工程技术，已进入国家863[2001AA214191]高技术项目现场工程的研究阶段。