高产四氢嘧啶菌株的分离及其发酵条件研究的任务书.docx

高产四氢嘧啶菌株的分离及其发酵条件研究的任务书
任务书
一、研究背景
四氢嘧啶（Tetrahydropyridine，THP）是一种重要的有机化合物，在药物合成和农药生产中都有广泛的应用。目前，生产THP的方法主要是通过化学合成。但是，化学合成不仅工艺复杂，而且存在环保问题。因此，利用微生物发酵生产THP成为一种新型生产方式。
但是，高产THP的微生物菌株的分离及其发酵条件研究一直是一个难点。因此，本研究旨在从自然界中筛选出高产THP的微生物菌株，并通过优化其发酵条件，提高THP的产量和纯度，为THP的大规模生产提供技术支持。
二、研究目的
1.从自然界中分离得到高产THP的微生物菌株；
2.优化高产THP微生物菌株的培养条件，提高THP的产量和纯度；
3.对高产THP微生物菌株进行鉴定，并探究其生物学特性。
三、研究方案
1.分离高产THP微生物菌株
（1）采集自然环境中的泥土和水样本；
（2）筛选出能够高效产生THP的微生物菌株；
（3）利用细胞学和生化技术对菌株进行初步鉴定。
2.优化高产THP微生物菌株的培养条件
（1）影响THP产量的主要因素包括pH值、温度、培养基种类、压力、营养成分等；
（2）通过单因素和正交实验优化高产THP微生物菌株的培养条件。
3.对高产THP微生物菌株进行鉴定
（1）通过形态学、生理生化特性、分子生物学等方法进行鉴定；
（2）分析高产THP微生物菌株的遗传多样性和进化关系。
四、研究预期成果
1.筛选出高产THP微生物菌株；
2.优化高产THP微生物菌株的培养条件，提高THP的产量和纯度；
3.对高产THP微生物菌株进行鉴定，探究其生物学特性；
4.提高THP的生产效率和纯度，为THP的大规模生产提供技术支持。
五、研究方法
1.分离高产THP微生物菌株的方法：
（1）菌落计数法；
（2）涂片法；
（3）培养基稀释法；
（4）PCR分子生物学方法。
2.优化高产THP微生物菌株的培养条件的方法：
（1）单因素试验；
（2）正交试验；
（3）统计分析。
3.高产THP微生物菌株的鉴定方法：
（1）形态学鉴定；
（2）生理生化鉴定；
（3）分子生物学鉴定。
六、研究计划及进度安排
1.第一年
（1）采集自然样本，分离得到高产THP微生物菌株；
（2）对高产THP微生物菌株进行初步鉴定，筛选出几个有潜力的菌株；
（3）通过单因素试验初步探索高产THP微生物菌株的最佳培养条件。
2.第二年
（1）通过正交试验进一步优化高产THP微生物菌株的培养条件；
（2）对优化后的高产THP微生物菌株进行鉴定，并分析其特性。
3.第三年
（1）分析高产THP微生物菌株的遗传多样性和进化关系；
（2）进一步提高THP的产量和纯度，为THP的大规模生产提供技术支持。
七、参考文献
1.Rawal,V.K.,Yadav,J.S.(1996).MicrobialDiastereoselectiveandEnantioselectiveReductions.Synthesis,945-962.
2.Hu,Z.Y.,She,Z.G.,Li,R.,etal.(2005).IdentificationandcharacterizationofanunusualclassIIketol-acidreductoisomerasefromCandidaalbicans,whichexhibitsunusualsubstratespecificitytowardaromatic2-ketoacids.ApplEnvironMicrobiol,71(2),1045-1051.
3.Li,J.D.,Zheng,Y.G.,Feng,X.X.(2008).MicrobialProductionofNatural2,3-Butanediol.BiotechnolAdv,26(4),471-483.