一株冠菌素高产菌株、发酵方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一株冠菌素高产菌株、发酵方法及其应用。本发明专利技术通过对野生菌株进行诱变选育，并对发酵工艺进行优化，使冠菌素的发酵产量大幅提升，适于工业推广应用；本发明专利技术菌株得到的冠菌素可有效提升作物品质和产量，能够缩短农产品上市的生产周期，有效的提高了生产效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一株冠菌素高产菌株、发酵方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物工程
，具体涉及一株冠菌素高产菌株、发酵方法及其应用。

技术介绍

[0002]冠菌素(coronatine，COR)是茉莉酸(JA)的结构类似物，是全球第一个实现产业化的茉莉酸类分子信号调控剂，它是由一个含聚酮的冠菌酸(2
‑
甲酸基,4
‑
乙基,7
‑
羰基二环[4.3.0]壬烷，coronafacic acid，CFA)和一个含α
‑
氨基酸的冠烷酸(1
‑
氨基,1
‑
甲酸基,3
‑
乙基环丙烷，coronamic acid，CMA)通过酰胺键连接而成的新型植物生长调节物质，其分子式为C
18
H
25
NO4，分子量为319，具有以下结构式：
[0003][0004]1971年Ichihara发现杂草经常发生黄化枯萎。1976年Ichihara发现，杂草发黄枯萎是由一种微生物导致的，并从这种微生物中提取了一种物质，其是导致杂草黄化的主要物质。该物质由成都新朝阳作物科学股份有限公司牵头，经全国农药标准化技术委员会审定，于2013年5月3日首次命名为
‘
冠菌素
’
，至此，正式获得冠菌素的全球通用名。研究表明，冠菌素信号分子参与植物生长发育众多生理过程的调控，尤其是作为环境信号分子能有效地诱导植物对病原菌、食草动物及非生物胁迫等的防御反应，促进一系列防御基因的表达和防御反应化学物质的合成，并调节植物的“免疫”和“应激”反应。
[0005]目前，关于冠菌素的生理作用研究已经取得了一定的研究进展，它具有促进细胞分化，提高叶绿素含量，调控植物生长，抑制细胞衰老等生理功能。冠菌素是茉莉酸的结构模拟物，但在某些功能上比茉莉酸效果更显著，活性可高达茉莉酸类物质的100～10000倍，用量少且效果显著，使用后无残留，对环境和农产品更安全，广泛适用于有机和绿色农业生产，是一种潜力极大的环境友好型植物生长调节剂。
[0006]冠菌素合成有两种方法，一种是化学合成法，但目前费用较高，且产量始终停留在较低水平，难以达到工业化生产的要求；另一种是生物合成法，即微生物发酵法，许多丁香假单胞菌属的一些致病变种能够产生冠菌素，如丁香假单胞菌绛红致病变种、丁香假单胞菌大豆致病变种、丁香假单胞菌番茄致病变种等，最初日本北海道大学市原荻民(1998)用发酵法从250升发酵液中得到的冠菌素、冠菌酸和冠烷酸共200毫克，其中冠菌素只有60毫克。因此市原狄民认为冠菌素产量如此之低，不可能通过发酵法生产，因此，限制冠菌素产业化的最重要因素就是缺少高产的优良菌株。
[0007]申请人在2005年07月22日申请了专利CN100396773C，该专利涉及一种用于生产冠菌素的丁香假单孢菌大豆致病变种(P.syringaepv.Glycinea)基因工程菌株及其构建方法，该工程菌株是利用亚硝基胍诱变处理出发菌株，使其产生基因突变，从而筛选冠菌素产量高的菌株；试验证实该专利技术基因工程菌株可在发酵温度为18℃的条件下用于工业化发酵生产冠菌素，产量可达84.7mg/L～112mg/L。
[0008]经过不断的研究，冠菌素产量得到进一步提升，申请人在2008年08月28日申请的专利CN101338291B中公开了一种制备冠菌素的方法及其专用菌株，所提供的菌株为丁香假单胞菌大豆致病变种MW123，用该专利技术菌株MW123制备冠菌素，产量可达180mg/L发酵液～200mg/L发酵液，与出发菌株相比，产量提高了3～4倍。
[0009]COR
‑
冠菌素作为生物发酵产品，具有较高的环境安全性，若能进一步提升冠菌素的产量，将对农业绿色、健康、可持续发展具有重大意义。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一株冠菌素高产菌株、发酵方法及其应用。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0012]本专利技术专利技术人针对野生菌株因冠菌素发酵产量低导致生产成本高的问题，经过深入研究，采用紫外诱变法选育最终得到了一株丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)XZY01，该菌株保藏编号为CGMCC No.26277。
[0013]本专利技术还提供了一种冠菌素高产的发酵方法，其特征在于，利用前述的菌株进行发酵，得到冠菌素。
[0014]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述菌株经平板培养基培养，摇瓶种子培养及通气发酵，获得含有冠菌素的发酵液。
[0015]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述平板培养基为YPG培养基。
[0016]所述YPG培养基成分为：酵母粉4～5.5g/L，蛋白胨4～5.5g/L，葡萄糖4～5.5g/L，琼脂13～17g/L，pH调至6.5～6.9。
[0017]在本专利技术的一个具体实施方式中，所述平板培养基培养的条件为23～30℃培养0.5～2天。
[0018]在本专利技术的一个具体实施方式中，使用YPG培养液进行种子培养；所述培养条件为23～30℃振荡培养0.5～2天。
[0019]进一步的，是将摇瓶种子培养液里的菌株接种到GC培养液里进行通气发酵。
[0020]所述GC培养液成分为：甘油28～30.5g/L，磷酸二氢钾4.8～6g/L，三水磷酸氢二钾2.5～3.5g/L，大豆饼粉4～6g/L，异亮氨酸0.60～0.68g/L，七水硫酸镁0.1～0.3g/L，大豆油0.4～0.6g/L，pH调至6.5～6.9。
[0021]进一步的，所述通气发酵的条件为：在16～25℃，转速500～1000rpm，通气量12～18L/min，罐压0.03～0.07Mpa条件下发酵培养。
[0022]本专利技术还提供了一种前述发酵方法得到的冠菌素在包括但不限于植物抗逆、抗病虫害、生长调节、提高农产品品质中的应用。
[0023]本专利技术冠菌素可广泛应用于作物转色、增糖、氨基酸、蛋白质、风味物质等以提升品质，所述作物包括但不限于柑橘、葡萄、火龙果、苹果、番茄、棉花、玉米、小麦、水稻、大豆
等。
[0024]进一步的，本专利技术提供的冠菌素在促进果实转色或增加果实糖度中的应用。
[0025]本专利技术冠菌素应用时，可以与其它植物生长调节剂结合，在不同浓度时呈现不同的应用效果。
[0026]市面上的着色增糖产品多数都是营养补充型，主要是通过在果实膨大期、着色期进行营养补充来达到目的，而本专利技术冠菌素作为新型茉莉酸类信号分子调控剂，是通过激活植物内源激素的合成以及调控作物本身基因的表达来实现对果实生长发育的调控，不会造成果实提前软果、树体早衰等不良后果，是一种高效的转色增糖生物制剂产品。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028](1)本专利技术通过对野生菌株进行诱变选育，并对发酵工艺进行优化，得到丁香假单胞菌XZY01，利用该菌株制备得到的冠菌素发酵产量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae)XZY01，该菌株保藏编号为CGMCC No.26277。2.一种冠菌素高产的发酵方法，其特征在于，利用权利要求1所述的菌株进行发酵，得到冠菌素。3.根据权利要求2所述的发酵方法，其特征在于，所述菌株经平板培养基培养，摇瓶种子培养及通气发酵，获得含有冠菌素的发酵液。4.根据权利要求3所述的发酵方法，其特征在于，所述平板培养基为YPG培养基。5.根据权利要求3所述的发酵方法，其特征在于，所述平板培养基培养的条件为23～30℃培养0.5～2天。6.根据权利要求3所述的发酵方法，其特征在于，使用YPG培...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云龙，王艳玲，孙劲松，任丹，何其明，
申请(专利权)人：成都新朝阳作物科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：