一种富含T6P酵母菌及其培养方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种富含T6P酵母菌及其培养方法和应用，属于生物工程技术领域。本发明专利技术将酿酒酵母敲入酿酒酵母菌的ADE2基因进行改造，获得的酵母命名为Saccharomyces cerevisiae ADE，通过优化培养基的碳源、氮源、无机盐等成分，结果表明当培养基糖含量为2%时，该酵母菌的T6P含量在摇瓶和发酵罐上均达到较高水平，分别为62.5mg/g和62mg/g，成为富含T6P酵母菌。试验表明本申请提供的富含T6P酵母菌，室温下贮存13个月T6P含量损耗不显著，在小麦扬花期喷施小麦，能提高小麦产量，也可用于提取T6P，具有良好的应用价值和使用前景。具有良好的应用价值和使用前景。具有良好的应用价值和使用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种富含T6P酵母菌及其培养方法和应用


[0001]本专利技术属于生物工程
，更具体地说，涉及一种富含T6P酵母菌及其培养方法和应用。

技术介绍

[0002]T6P是海藻糖生物合成的中间体，是植物和真菌中必不可少的信号代谢物，在植物体内含量约在0.04
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6.25μg/g，主要存在于植物细胞质中，少量存在于叶绿体和液泡中。T6P的主要代谢途径为：T6P由尿苷磷酸葡萄糖(UDPG)和6
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磷酸葡萄糖(Glu6p)经过6
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磷酸海藻糖合成酶(TPS)催化合成，被6
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磷酸海藻糖磷酸酶(TPP)进一步催化合成海藻糖(图1)，T6P是海藻糖合成的前体物质。
[0003]T6P在植物生长发育过程中具有非凡的意义。在作物发育的适当阶段，在适当的细胞中通过改变T6P的含量可以调控植物的生长与代谢，从而可能实现一些粮食作物的增产。由于T6P结构不稳定，很难化学合成，市售一般为其钠盐或钾盐，价格昂贵为10mg/5千元，因此主要集中于内源T6P的调控，外源T6P干预鲜有研究，牛津大学Griffiths教授合成了oNPE
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T6P和DMNB
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T6P两种化合物，该化合物可以被植物体吸收，并在植物体内释放T6P，使植物体内T6P含量提高30
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100倍，10mM的oNPE
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T6P和1mM DMNB
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T6P在开花期10天喷施小麦，增产量达到最大，分别为47%和29%，且麦粒明显变大，其淀粉、蔗糖、海藻糖含量均显著增加。推测由于价格昂贵、产品稳定性差等原因，目前该产品还未在生产上推广应用。对于菌体生物合成T6P的研究暂未见报道。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的上述问题，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种ADE酵母。本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种富含T6P酵母菌的培养方法。本专利技术所要解决的最后一技术问题在于提供所述富含T6P酵母菌的具体应用。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一株酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae ADE，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.23680，保藏日期为2021年10月28日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
[0006]所述的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae ADE在培养获得富含T6P酵母菌中的应用。
[0007]进一步地，所述的应用是将所述的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae ADE进行摇瓶发酵培养，培养基为：蔗糖或葡萄糖1
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3%，蛋白胨1
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2%，酵母膏2
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3%，培养完成后收取菌体，即得富含T6P酵母菌。
[0008]进一步地，所述的应用中，所述培养的条件为：30 ℃、180 rpm培养5
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7天。
[0009]进一步地，所述的应用是将所述的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae ADE进行发酵罐发酵培养，培养基为：葡萄糖1
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3%，蛋白胨2
‑
4%，酵母膏2
‑
4%，培养完成后收取菌体，
即得富含T6P酵母菌。
[0010]进一步地，所述的应用中，培养条件为：30℃，发酵时间为2
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3天。
[0011]任一所述的应用得到的富含T6P酵母菌。
[0012]所述的富含T6P酵母菌在提高小麦产量中的应用。
[0013]进一步地，所述的应用是在小麦杨花初期或扬花后七天喷施富含T6P酵母菌，以提高小麦产量。
[0014]所述的富含T6P酵母菌作为提取T6P的原料的应用。
[0015]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：本申请人以酿酒酵母为出发菌株，对酵母菌进行基因改造，并利用碳源和氮源培养基优化其培养条件，培养基糖含量为2%时，ADE酵母菌T6P含量在摇瓶和发酵罐上均达到较高水平分别约为62.5mg/g和62mg/g。另外，通过田间试验发现，在小麦杨花初期或扬花后七天，喷施本酵母菌粉能有效提高小麦产量，最高可达30%，并且小麦的氨基酸含量显著提高，显著提升了小麦品质。
附图说明
[0016]图1为t6P生物体内合成路径示意图；图2为酿酒酵母和ADE酵母菌的生长曲线图；图3为酿酒酵母和ADE酵母菌生长过程T6P和Tre含量比较图；图4为摇瓶培养中生物量随葡萄糖、酵母膏、蛋白胨浓度的变化图；图5为发酵过程中还原糖和氮残留量的变化图；图6为发酵罐培养过程酵母菌生物量的变化图；图7为酵母菌发酵过程中T6P和Tre含量图；图8为酵母菌补料分批培养中发酵液碳氮残留量的变化图；图9为酵母菌补料分批培养中菌体生物量的变化图；图10为酵母菌补料分批培养过程中T6P和Tre含量图；图11为氮源对酵母菌生长和T6P产量的影响图(葡萄糖使用量6%，酵母膏3%)；图12为酵母粉和酵母膏对酵母菌生长和产T6P的影响图(葡萄糖6%，蛋白胨2%)；图13为碳源对酵母菌生长和产T6P的影响图(蛋白胨2%，酵母膏3%)；图14为蛋白胨对酵母菌生长和产T6P的影响图(葡萄糖6%，酵母膏2%)；图15为蛋白胨对酵母菌生长和产T6P的影响图(葡萄糖6%，蛋白胨2%)；图16为葡萄糖对酵母菌生长和产T6P的影响图(酵母膏3%，蛋白胨2%)；图17为酵母菌热贮过程中T6P和Tre含量的变化图；图18为宿州田间增产试验结果图；图19为白马岩田间增产试验结果图。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。
[0018]材料：酿酒酵母购买于安琪酵母股份有限公司，商品名为耐高温活性干酵母。
[0019]酵母菌生物量的测定方法：
发酵结束后，在4℃、3000 rpm条件下离心10min，除去上清液，以去离子水离心洗涤菌体2次，并将菌体倒入培养皿中在105℃下干燥4h后称重。生物量计算公式如下：（1
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1）式中：X表示生物量（g/L），m1表示培养皿的重量（g），m2表示干燥后酵母和培养皿的总重（g），V1表示所取培养液的量（mL）。
[0020]酵母菌中T6P和Tre含量的测定方法：酵母菌冷冻干燥后，准确称取菌体0.04g于15mL离心管中，加入4mL去离子水，浸泡1h后，采用高速匀浆机(S10,上海沪析实业有限公司)匀浆，加入4mL甲醇后，
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80℃冷冻，在超声波清洗机(XO
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3200DTS, 南京先欧仪器制造有限公司)超声解冻破壁30min，离心，取上清液，待测。
[0021]液相条件：Agilent 1290 型UPLC系统，waters Acquity UPLC HSS T3 Column(100
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3mm，1.7μ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae ADE，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.23680，保藏日期为2021年10月28日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。2.权利要求1所述的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae ADE在培养获得富含T6P酵母菌中的应用。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，将所述的酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae ADE进行摇瓶发酵培养，培养基为：蔗糖或葡萄糖1
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3%，蛋白胨1
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2%，酵母膏2
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3%，培养完成后收取菌体，即得富含T6P酵母菌。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述培养的条件为：30 ℃、180 rpm培养5
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【专利技术属性】
技术研发人员：庄义庆，吴琴燕，
申请(专利权)人：江苏省农业科学院，
类型：发明
国别省市：