[发明专利]一种生产番茄红素的菌株及其应用

权利要求书

1.一种生产番茄红素的菌株，其特征在于含有甲羟戊酸途径和经过密码子优化的番茄红素合成的相关基因；所述的甲羟戊酸途径的相关基因包括atoB、erg13、thmg1、erg12、erg8、mvd1和idi基因；所述的番茄红素合成的相关基因包括crtE、crtB和crtI基因。

2.根据权利要求1所述的生产番茄红素的菌株，其特征在于：所述的经过密码子优化的crtE、crtB和crtI基因的序列如SEQ ID NO.1-3所示。

3.根据权利要求1所述的生产番茄红素的菌株，其特征在于：生产番茄红素的菌株为含有质粒pMH1、质粒pFZ81和质粒pFZ110的大肠杆菌或含有质粒pMH1、质粒pFZ81和质粒pFZ111的大肠杆菌；

所述的质粒pMH1以pBBR1MCS为骨架载体、复制子为p15A、启动子为lac启动子、包含atoB、erg13和thmg1基因；

所述的质粒pFZ81以pBBR1MCS-2为骨架载体、复制子为pBBR1MCS复制子、启动子为lac启动子、包含erg12、erg8、mvd1和idi基因；

所述的质粒pFZ110以pET28a(+)为骨架载体、复制子为pBBR322高拷贝复制子、启动子为T7强启动子、包含crtE、crtB和crtI基因；

所述的质粒pFZ111以pET28a(+)为骨架载体、复制子为pBBR322高拷贝复制子、启动子为T7强启动子、包含crtE、crtB、crtI和idi基因。

4.权利要求1-3任一项所述的菌株在生产番茄红素中的应用。

5.利用权利要求1-3任一项所述的菌株生产番茄红素的方法，其特征在于包含如下步骤：将权利要求1-3任一项所述的菌株种子液接入含碳源的培养基中进行原核表达得到番茄红素。

6.根据权利要求5所述的生产番茄红素的方法，其特征在于：所述的碳源为甘油、单糖或多糖；所述的培养基为2×TY培养基或M9培养基；所述的原核表达的诱导时间为菌液的OD₆₀₀为20～40。

7.根据权利要求5所述的生产番茄红素的方法，其特征在于：在发酵罐中用M9培养基进行原核表达时，诱导时间为菌液的OD₆₀₀为40。

8.根据权利要求5所述的生产番茄红素的方法，其特征在于：原核表达时甲羟戊酸途径各蛋白比例为AtoB∶ERG13∶tHMG1∶ERG12∶ERG8∶MVD1∶Idi=1-55∶2-15∶2-30∶1-5∶1-5∶2-20∶4-600。

9.根据权利要求5所述的生产番茄红素的方法，其特征在于：原核表达时甲羟戊酸途径各蛋白比例为AtoB∶ERG13∶tHMG1∶ERG12∶ERG8∶MVD1∶Idi=1∶10∶2∶5∶5∶2∶5。

10.一种提高原核生物生产番茄红素能力的方法，其特征在于包含如下方法：对番茄红素合成的相关基因进行密码子优化；或使甲羟戊酸途径各蛋白更加接近AtoB∶ERG13∶tHMG1∶ERG12∶ERG8∶MVD1∶Idi=1∶10∶2∶5∶5∶2∶5的进一步改造；或过表达idi、erg8、mvd1、erg13、erg12和thmg1中的任一或多个基因。