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ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3PUFAs)具有多种重要的生理功能,传统来源的ω-3PUFAs非常有限,已经无法满足日益增长的市场需求。在产油微生物高山被孢霉(Mortierellaalpina)中,花生四烯酸(Arachidonic acid,AA)占菌体总脂肪酸含量的50%,而其中的ω-3PUFAs (如二十碳五烯酸,EPA)含量很低。ω3脂肪酸脱饱和酶是ω-3PUFAs形成过程中的关键酶。为提高高山被孢霉中ω-3PUFAs的产量,本研究成功构建了含有ω3脂肪酸脱饱和酶基因(FADS15)的重组二元表达载体,通过根癌农杆菌介导的方法将FADS15整合至高山被孢霉的染色体,实现了ω3脂肪酸脱饱和酶的同源过表达。首先,以实验室构建保存的含有FADS15基因的质粒pET19b-FADS15为模板,以本实验室构建并保存的质粒pBIG2-ura5s-ITs为骨架,成功构建二元表达载体pBIG2-ura5s-FADS15,其含有FADS15同源重组表达单元和ura5s基因的表达单元,采用电转法转入根癌农杆菌C58C1中。其次,从乙酰丁香酮浓度、共培养温度、共培养时间以及共培养时根癌农杆菌的浓度四个方面,对根癌农杆菌介导的高山被孢霉遗传转化体系进行优化,最终确定以乙酰丁香酮浓度为200μmol/L,共培养时根癌农杆菌的浓度OD600为1.0,在23℃恒温培养箱中静置共培养36h为最佳转化条件。成功筛选到10株过表达成功的转化子,其中MA-ω3Des-1、MA-ω3Des-2、MA-ω3Des-3的EPA含量分别提高到野生型菌株的6.02、5.62、5.92倍,并从菌落形态、菌丝显微形态以及产孢能力三个方面比较了重组菌株与野生型高山被孢霉的生理特性,发现重组菌株与野生型高山被孢霉在生理特性上基本没有差异。最后从培养基、培养温度、培养时间以及外源添加1%亚麻籽油和1%大豆油探讨了不同发酵培养条件对重组菌株ω-3PUFAs产量的影响。结果发现发酵培养基(GB培养基)更有利于重组菌株积累ω-3PUFAs。变温培养有利于重组菌株ω-3PUFAs产量的提高,随着培养时间延长,重组菌株生物量不会再增加,但是ω-3PUFAs的产量会逐渐提高,当培养至14天时,重组菌株ω-3PUFAs产量达到最高为195.56mg/L。外源添加亚麻籽油和大豆油均可提高重组菌株的生物量和总脂肪酸产量;同时添加大豆油重组菌株的EPA产量有较大提高,比野生型高山被孢霉提高了2.67倍,添加亚麻籽油重组菌株的EPA产量比野生型高山被孢霉提高了1.71倍。