【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物筛选技术，具体地，涉及一种电喷单乳液高通量筛选微生物菌株的方法及其应用。
技术介绍
1、裂殖壶菌是典型的生物制造的细胞工厂，其油脂含量占细胞干重可达55重量%，它生产的油脂可以被用来作为生物柴油，食品或营养品等。其中，dha是人体所必需的一种多不饱和脂肪酸，早期从深海鱼油中提取。裂殖壶菌的dha含量占细胞干重的20重量%左右，其被认为是一种极具实现工业化生产dha潜力的微生物。
2、为了快速获得更高产油脂的裂殖壶菌，对裂殖壶突变菌库的高通量筛选至关重要。目前较为先进的方法是微流控高通量筛选策略，但是由于微流控法需要使用油相，在用尼罗红染色时清洗液滴较为繁琐，且液滴在清洗过程中损失较多，对菌株筛选的有效性和准确性形成不利的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种电喷单乳液高通量筛选微生物菌株的方法及其应用，该方法无需使用油相生成单包裹液滴，荧光染色和筛选过程更加简便，有效提高对菌株筛选的有效性和准确性。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种电喷单乳液高通量筛选微生物菌株的方法，该方法包括以下步骤：
3、s1、建立微生物突变体库，获得所述微生物突变体库的培养液；
4、s2、将所述培养液与含有凝胶剂的溶液混合得到分散液，将所述分散液进行电喷形成单分散液滴；
5、s3、将所述单分散液滴与含交联剂的收集液接触固化形成微球，将所述微球经培养后进行微流控分选；>
6、其中，所述凝胶剂与所述交联剂相接触能够发生交联固化反应。
7、优选地，步骤s1中所述建立微生物突变体库采用紫外辐照、等离子体诱变和化学诱变中的至少一种。
8、优选地，步骤s1中所述培养液的od600为0.5-0.7，步骤s2中所述培养液与所述含有凝胶剂的溶液的体积比为1:800-1200。
9、优选地，所述含有凝胶剂的溶液中凝胶剂的浓度为1-3重量%，所述收集液中交联剂的浓度为2-5重量%。
10、优选地，所述凝胶剂为海藻酸钠和/或壳聚糖，所述交联剂为氯化钙和/或氯化铁。
11、优选地，步骤s2中所述分散液的通道管径为40-100μm。
12、优选地，所述电喷的条件包括：电压为4-20kv，所述分散液的流速小于或等于5ml/h，通道的液滴出口与所述收集液之间的距离为0-5cm。
13、优选地，步骤s3中所述培养的条件包括：温度为25-35℃，时间为3-100天。
14、优选地，步骤s3中所述微流控分选采用的筛选信号选自荧光、吸光度、拉曼光谱和质谱中的至少一种。
15、优选地，所述微流控分选的过程包括：将培养后的所述微球进行荧光染色后，检测其荧光强度并设置荧光筛选阈值，利用分选芯片将荧光强度高于所述荧光筛选阈值的微粒分选出来。
16、优选地，所述荧光染色的染料采用含有尼罗红的二甲基亚砜溶液；所述分选芯片设计为载体油物理分选芯片或者电动响应阀门分选芯片。
17、优选地，所述载体油物理分选芯片包括物理分选芯片主体、位于所述物理分选芯片主体上的物理分选通道、与所述物理分选通道的侧壁连通的载体油注射通道以及与所述物理分选通道的侧壁连通的物理收集通道，所述载体油注射通道与所述物理收集通道设置在所述物理分选通道的两侧且位于同一直线上，以能够在所述物理分选芯片主体检测到所述微球的荧光强度高于所述荧光筛选阈值时，将额外的载油从所述载体油注射通道注入所述物理分选通道，以将该微球推入所述物理收集通道内。
18、优选地，所述电动响应阀门分选芯片包括电动分选芯片主体、位于所述电动分选芯片主体上的电动分选通道、与所述电动分选通道的侧壁连通的电动收集通道以及位于所述电动分选通道内的电动响应阀门，所述电动响应阀门位于所述电动收集通道与所述电动分选通道的连接处，以能够在所述电动分选芯片主体检测到所述微球的荧光强度高于所述荧光筛选阈值时，将所述电动响应阀门打开，以将该微球推入所述电动收集通道内。
19、本专利技术第二方面提供上述的方法在筛选高产油脂的裂殖壶菌中的应用。
20、通过上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
21、本专利技术依托于电喷技术，利用电场力拉拽生成单分散液滴，制备方法简单、易行；相对于传统菌株筛选方法，本专利技术提供的筛选方法将菌株单包裹在凝胶微球中，利用凝胶剂的保水性和支撑力，为菌株生长提供稳定空间，保证单一菌株的独立生长环境，进一步增加了筛选的精确性；本专利技术在利用电喷技术生成单包裹液滴时，无需使用油相，使得筛选过程中对液滴进行荧光染色的步骤操作更加简便，有效提高对菌株筛选的有效性和准确性。
22、进一步地，本专利技术创新性地提出载体油物理分选芯片或电动响应阀门分选芯片，可适配于多种检测信号如荧光、拉曼、质谱等，几乎可覆盖所有类型产物的分选，适用范围更广、筛选精准性更高。
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1.一种电喷单乳液高通量筛选微生物菌株的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述建立微生物突变体库采用紫外辐照、等离子体诱变和化学诱变中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S1中所述培养液的OD600为0.5-0.7，步骤S2中所述培养液与所述含有凝胶剂的溶液的体积比为1:800-1200。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含有凝胶剂的溶液中凝胶剂的浓度为1-3重量%，所述收集液中交联剂的浓度为2-5重量%；
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S2中所述分散液的通道管径为40-100μm；
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，其特征在于，步骤S3中所述培养的条件包括：温度为25-35℃，时间为3-100天。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述微流控分选采用的筛选信号选自荧光、吸光度、拉曼光谱和质谱中的至少一种。
8.根据权利要求1或2所述的方法，
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述荧光染色的染料采用含有尼罗红的二甲基亚砜溶液；
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的方法在筛选高产油脂的裂殖壶菌中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种电喷单乳液高通量筛选微生物菌株的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中所述建立微生物突变体库采用紫外辐照、等离子体诱变和化学诱变中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤s1中所述培养液的od600为0.5-0.7，步骤s2中所述培养液与所述含有凝胶剂的溶液的体积比为1:800-1200。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述含有凝胶剂的溶液中凝胶剂的浓度为1-3重量%，所述收集液中交联剂的浓度为2-5重量%；
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤s2中所述分散液的通道管径为40-100μm；
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：黄和，赵丹杉，王月桐，施天穹，叶超，杨巧依，巫昊宇，于诗洋，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：
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