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1、(10)授权公告号 CN 101948764 B (45)授权公告日 2012.07.18 CN 101948764 B *CN101948764B* (21)申请号 201010171338.5 (22)申请日 2010.05.13 CGMCC No.3621 2010.02.01 C12N 1/20(2006.01) C12P 13/02(2006.01) C12R 1/38(2006.01) (73)专利权人 江苏科技大学 地址 212003 江苏省镇江市梦溪路 2 号 (72)发明人 吴福安 王俊 梁垚 陈明胜 方水琴 吕荣斌 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32。
2、200 代理人 楼高潮 CN 101338291 A,2009.01.07, 全文 . CN 1570083 A,2005.01.26, 全文 . 王园秀等 . 一株产冠菌素新菌种的分离 与鉴定 .微生物学报 .2010, 第 50 卷 ( 第 1 期 ),23-28. (54) 发明名称 产冠菌素桑丁香假单胞菌株及其发酵生产冠 菌素的方法 (57) 摘要 本发明公开了一种产冠菌素桑丁香假单胞 菌株及其发酵生产冠菌素的方法。发明中涉及 的一株桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13 菌已保藏, 保藏日期为 2010 年 2 月 1 日, 保藏登记号。
3、为 CGMCC No.3621。桑丁香假 单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13 的高温 (32 ) 产冠菌素活性。 (83)生物保藏信息 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 吕小蒙 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一株桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13 菌株, 该菌株已在国 家知识产权局指定的保藏单位保藏, 保藏日期为2010年2月1日, 保藏。
4、单位名称 : 中国微生 物菌种保藏管理委员会普通微生物中心, 保藏编号 : CGMCC No.3621。 2. 利用权利要求 1 所述的桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13 菌株发酵生产冠菌素的方法, 其特征在于 : 利用桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13 菌株进行发酵产冠菌素培养 : 在温度 25 40的培养基中接菌, 摇瓶 培养 1 14 天得发酵液, 发酵培养基的 pH 7.5 8.0, 培养基质量百分比为 : 磷酸氢二 钾 0.2 0.6、 磷酸二氢钾 0.05 0.6、 氯化铵 0.。
5、01 0.5、 七水合硫酸镁 0.001 0.1、 葡萄糖 0.1 5, 氯化高铁 1 15M ; 在 18下培养, 发酵 5 14 天 所得发酵液, 经 HPLC 均检测到冠菌素生成或在 32下培养, 发酵 3 天所得发酵液, 经 HPLC 检测到冠菌素生成。 3. 利用权利要求 1 所述的桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13 菌株发酵生产冠菌素的方法, 其特征在于 : 在温度 25 40的培养基中接菌, 所述培养基 的 pH 7.5 8.0, 培养基质量百分比为 : 磷酸氢二钾 0.2 0.6、 磷酸二氢钾 0.05 0.6、 氯化铵 0.。
6、01 0.5、 七水合硫酸镁 0.001 0.1、 葡萄糖 0.1 5, 氯化高 铁 1 15M, 于温度 32好气培养 1 天, 变温至 18发酵 2 天, 取发酵液经 HPLC 检测到冠 菌素生成。 权 利 要 求 书 CN 101948764 B 2 1/4 页 3 产冠菌素桑丁香假单胞菌株及其发酵生产冠菌素的方法 一、 技术领域 0001 本发明属于微生物技术领域, 尤其涉及一株产冠菌素桑丁香假单胞菌株 M4-13 及 其发酵生产冠菌素的方法。 二、 背景技术 0002 现有技术 : 冠菌素(Coronatine, COR, C18H25NO4)于1977年首次由Ichihara等从丁。
7、 香假单胞菌绛红致病变种(Pseudomonas syingaepv.atropurpurea)的培养液中分离获得。 冠菌素由两个特殊的部分构成, 即 : 双环羧酸, 称为冠面酸 (Coronafacicacid, 简称 CFA) 和 环丙基氨基酸, 称为冠氨酸 (Coronamic acid, 简称 CMA)。 0003 冠菌素作为新型的多功能复合型植物激素, 具有着极其广泛的功能与应用前景。 不仅与生长发育有关, 并且与植物自身防御系统有着重大的关联。 它能够调控生长、 抑制衰 老、 促进细胞分化、 提高叶绿素含量和植物抗逆性 ( 提高抗旱性、 抗寒性、 抗盐性 ), 生物活 性比茉莉酸 。
8、C12H18O3(jasmonic acid, JA) 高 100 10000 倍。还可以促进多种植物次级代 谢产物的生产, 如大豆抗毒素和类黄酮, 水稻田灭草 ( 提高水稻叶中的樱花素和二萜内酯 A 含量, 它们对稻田杂草有较高的抑制活性 ), 抗肿瘤药物红豆杉紫杉醇的产生, 改善烟草品 质等, 总之, COR 应用浓度低, 并且诱导次生物质产量大大提高, 具有其他生长调节物质所无 法比拟的优势, 有进一步研究的价值和开发潜力。 0004 目前对于冠菌素的生产研究大多集中于发酵法生产, 早期人们虽然建立了化学合 成冠菌素的方法, 取得了冠菌素生产研究历史上里程碑式的成功, 不过除了理论研究上。
9、的 意义之外, 其极低的产率与高昂的代价, 使得人们对于通过化学合成法获得大量冠菌素的 设想落空, 因此人们开始关注发酵法获得大量冠菌素的研究, 进展迅速。 如日本北海道大学 市原狄民等 (1998) 用发酵法从 250 升发酵液中得到冠菌索、 冠菌酸和冠烷酸共 200 毫克 ( 其中冠菌素 60 毫克 ) ; 张国栋 (2003) 发酵两次共得到发酵液约 300 升, 提取获得结晶成 品 1 克左右和部分母液, 总数约 1.3 克 ( 母液折成成品计 )。其他少有大规模发酵的报道, 吴晓玉等在培养基中添加适量锰离子可促进菌株的生长及其冠毒素产量提高。 吴慧玲等诱 变得 2 株在常温下产生冠菌。
10、素的突变株 MFB132 和 MFB141。该突变株发酵温度由 18上升 到 28, MFB141 的冠菌素产量达到 37.66mg/L。因此, 采用发酵法生产冠菌素是工业化生 产的可行方法。 0005 不过, 以往报道的产冠菌素菌株生产 COR 的发酵过程均需在低温 ( 28 ) 下进 行, 因此低温发酵成为其工业化生产的瓶颈。因为利用大规模发酵法发酵生产 COR 就必定 会产生大量热量, 而降温设备造成成本昂贵, 利用化学法合成又无法满足大规模应用的需 求, 因此, 寻找合适的耐高温产冠菌素菌株是工业化大规模生产冠菌素的基础。 本专利首次 从桑树的桑疫病组织中分离致病菌桑丁香假单胞菌, 并。
11、在高温培养条件 (32 ) 下检测到 冠菌素产生, 说明了其高温条件下的产冠菌素活性。 一方面, 传统的产冠菌素菌株报道的产 冠菌素活性范围在 28以下, 本菌株首次突破了这一温度限制, 虽然产量不高, 但作为良好 的出发菌株, 有助于突破长期以来困扰冠菌素大规模发酵的低温限制性因素, 为相关的应 说 明 书 CN 101948764 B 3 2/4 页 4 用于研究奠定的基础 ; 另一方面, 本专利提供的菌种作为桑树的桑疫病致病菌, 其产冠菌素 特性的发现对于揭示桑疫病传播和流行机理提供了重大线索, 对于我国蚕桑产业的健康发 展有着至关重要的意义。 三、 发明内容 0006 技术问题 : 针。
12、对以上问题, 本发明分离筛选桑疫病致病菌桑丁香假单胞菌, 并分别 在首次从发酵液中分离检测到冠菌素, 经过发酵条件优化, 可使之表现稳定的产冠菌素能 力。 0007 技术方案 : 一株桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13 菌株, 保藏日期为 2010 年 2 月 1 日, 保藏登记号为 CGMCC No.3621。桑丁香假单胞菌 M4-13 的筛 选和发酵条件的优化。在温度 25 40的培养基中接菌, 摇瓶培养 1 14 天得发酵液, 所述培养基的 pH 7.5 8.0, 培养基质量百分比为 : 磷酸氢二钾 0.2 0.6、 磷酸二氢 钾 0.。
13、05 0.6、 氯化铵 0.01 0.5、 七水合硫酸镁 0.001 0.1、 葡萄糖 0.1 5, 氯化高铁 1 15M ; 18下 7 天 (32下 3 天 ) 取发酵液, NaOH 调节发酵液 PH 至 9 12, 乙酸乙酯反复萃取两次, 取水相, 再调节PH至25, 乙酸乙酯萃取两次, 取有机相, 减压 蒸馏致结晶, 以甲醇溶解, 得冠菌素甲醇溶液。 0008 有 益 效 果 : 本 发 明 的 微 生 物 分 类 命 名 为 桑 丁 香 假 单 胞 菌 (Pseudomonas syringaepv.mori)M4-13 菌株, 已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心, 。
14、简称 CGMCC, 保藏单位地址 : 中国北京市朝阳区大屯路中国科学院微生物研究所。保藏编号 是 : CGMCC No.3621, 保藏时间是 2010 年 2 月 1 日。 0009 本发明首次从桑疫病组织中分离致病菌桑丁香假单胞菌, 并发现其产冠菌素特 性, 且在高温(32)下检测到冠菌素产生, 说明了其高温条件下的产冠菌素活性。 一方面, 传统的产冠菌素菌株报道的产冠菌素活性范围在 28以下, 本菌株首次突破了这一温度限 制, 为大规模工业化生产提供了一种新的出发菌株, 有助于突破长期以来困扰冠菌素大规 模发酵的低温限制性因素, 为相关的应用研究奠定了基础 ; 另一方面, 作为桑疫病致病。
15、菌, 其产冠菌素特性的发现对于揭示桑疫病传播和流行机理提供了重大线索, 对于我国蚕桑产 业的健康发展有着至关重要的意义。 0010 本发明菌株桑丁香假单胞菌系从桑疫病发病部位中分离得到, 观察分析了该菌形 态特征、 培养特征、 生理特性及代谢特征, 结果表明该菌株具有以下特征 : (1) 形态学特征 : 生长迅速, 长成的菌落白色, 正反面颜色均一, 呈圆形, 鼻涕状 ( 见附图 1), 革兰氏染色为阴 性 ( 见附图 2) ; (2) 培养特征 : 利用标准 LB 培养基, 与优化 HSC 培养基均能正常生长, (3) 生理特征 : 对碳源、 氮源及温度有广泛的适应性, 易培养 ; (4) 。
16、代谢特征 : 将该菌液体扩大培 养后应用 HPLC 分析发现, 其在 18和 32条件下均有冠菌素产生。 四、 附图说明 0011 图1为桑丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13菌株经培养的形 态学特征 ; 0012 图2为桑丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13菌株经革兰氏染 色结果。 说 明 书 CN 101948764 B 4 3/4 页 5 五、 具体实施方式 0013 下面结合具体实施例, 进一步阐述本发明。 应理解, 这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。 此外应理解, 在阅读了。
17、本发明讲授的内容之后, 本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改, 这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定 的范围。 0014 实施例 1 0015 本实施例说明桑丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13菌株的筛 选过程。 0016 采集染桑疫病桑枝和叶片, 捣碎放入50mL无菌水的锥形瓶中, 加入20颗左右的玻 璃珠, 剧烈震荡 20min, 使组织完全捣碎, 静置。在每只 50mL 无菌水的三角瓶中加入 1mL 土 壤样品悬浮液, 放入恒温振荡培养箱培养, 37下培养 2 天。 0017 取悬液涂布于初筛 MG 平板培养基上, 进行产酶。
18、菌株的初筛。每升初筛培养基的组 分为 : 蛋白胨 5.0g, 甘露醇 5.0g, 谷氨酸钠 1.15g, 生物素 0.0001g, 磷酸氢二钾 0.25g, 氯化 钠 0.1g, 七水合硫酸镁 0.1g, 琼脂 11g。温度 32, 培养时间 1 6 天。挑选产生菌落较大 的菌株 20 株, 接种到 King B 斜面培养基。King B 培养基基本配方, 每升组分为 : 蛋白胨 20.0g, 磷酸氢二钾1.5g, 七水合硫酸镁1.5g, 琼脂15g, ph7.20.2 ; 使用方法 : 称取基本配 方38g, 加入蒸馏水1L, 并加入10ml甘油, 搅拌加热煮沸至完全溶解, 分装试管, 每管。
19、5ml, 制 成斜面。32斜面培养过夜, 接种至 HSC 培养基, HSC 培养基基本配方, 每升组分为 : 磷酸氢 二钾 4.1g、 磷酸二氢钾 3.6g、 氯化铵 1g、 七水合硫酸镁 0.2g、 氯化高铁 2M、 葡萄糖 20g, 18 度培养七天, 取发酵液经 HPLC 检测。 0018 HPLC 法的检测条件为 : 0019 色谱柱 : Alltima C18(150mm4.6mm) ; 流动相 : 0.5g/L 磷酸甲醇 (40 60, V/ V) ; 检测波长 : 230nm ; 流速 : 1mL/min ; 柱温 : 30 ; 进样量 : 20L。 0020 实施例 2 002。
20、1 本实施例说明桑丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13菌株利用 标准 LB 培养基于 18下的产冠菌素活性。 0022 每升培养基组成 : 蛋白胨 10g, 酵母浸膏 5g, 氯化钠 10g, 将桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringae pv.mori)M4-13以1的接种量接种于培养基中, 于温度18好气 培养 7 天, 取发酵液经 HPLC 检测, 浓度为 0.54mg/L。 0023 实施例 3 0024 本实施例的方法与实施例 2 相同, 改用优化 HSC 培养基培养, 检测其产冠菌素活 性。 0025 每升培养基组成 :。
21、 磷酸氢二钾 4.1g、 磷酸二氢钾 3.6g、 氯化铵 1g、 七水合硫酸镁 0.2g、 氯化高铁 2M、 葡萄糖 20g, 将桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringaepv.mori) M4-13 以 1的接种量接种于培养基中, 于温度 18好气培养 7 天, 取发酵液经 HPLC 检测, 浓度为 2mg/L。 0026 实施例 4 0027 本实施例的方法与实施例 3 相同, 改变温度至 32 度, 检测其产冠菌素活性。 说 明 书 CN 101948764 B 5 4/4 页 6 0028 每升培养基组成 : 磷酸氢二钾 4.1g、 磷酸二氢钾 3.6g、 氯化铵 1g。
22、、 七水合硫酸镁 0.2g、 氯化高铁 2M、 葡萄糖 20g, 将桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringaepv.mori) M4-13 以 1的接种量接种于培养基中, 于温度 32好气培养 3 天, 取发酵液经 HPLC 检测, 浓度为 0.003mg/L。 0029 实施例 5 0030 本实施例的方法与实施例 3 相同, 改变温度及发酵时间, 检测其产冠菌素活性。 0031 每升培养基组成 : 磷酸氢二钾 4.1g、 磷酸二氢钾 3.6g、 氯化铵 1g、 七水合硫酸镁 0.2g、 氯化高铁 2M、 葡萄糖 20g, 将桑丁香假单胞菌 (Pseudomonas syringaepv.mori) M4-13 以 1的接种量接种于培养基中, 于温度 32好气培养 1 天, 变温至 18发酵 2 天, 取发酵液经 HPLC 检测, 浓度为 3.5mg/L。 说 明 书 CN 101948764 B 6 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 101948764 B 7 。