真菌免疫调节蛋白基因LZ-8过表达载体的构建及转化灵芝原生质体的研究

灵芝Ganoderma lingzhi是我国著名的药用真菌。但是,作为一种营养和保健价值都非常高的大型担子菌,灵芝还缺乏完善的转基因方法和安全转基因体系。本研究建立了免疫调节蛋白基因的过表达系统,并利用真菌特异性启动子GPD、终止子NOS和目的基因LZ-8构建真菌特异性双T-DNA表达载体p SB130NG-LZ8;利用溶壁酶提取灵芝原生质体,并用FDA染色法检测灵芝原生质体活性,原生质体成活率约为80%。通过PEG转化法对灵芝原生质体成功进行了转化,转化得到的原生质体在带有潮霉素抗性平板上长出,转化率为3–4/μgpSB130NG-LZ8+107个原生质体。转化子通过PCR检测和荧光定量PCR检测,获得LZ-8在灵芝中的过表达。     

以潮霉素B抗性为选择标记的深黄被孢霉原生质体转化

利用亚硝基胍(MNNG)诱变方法筛选了一株深黄被孢霉潮霉素B敏感型菌株M6-22-4。采用PEG介导的方法,将含有E.coli潮霉素B抗性标记的PD4质粒转入敏感株M6-22-4原生质体,并在潮霉素B浓度为400μg/mL的选择培养基上筛选转化子,获得了1.6~2.8个转化子/μg质粒DNA的转化频率。稳定性实验表明,质粒线性化后所获得的转化子在PDA培养基上传代10代以后,转接到选择平板上有31.6%仍具有HmB抗性;随机挑选了3个转化子,通过PCR方法检测到潮霉素抗性基因的存在,Southern杂交发现,潮霉素抗性基因已经以1~2拷贝数整合到深黄被孢霉M6-22-4染色体上,这是深黄被孢霉转化系统的首次报道。     

以潮霉素B抗性为选择标记的深黄被孢霉原生质体转化

利用亚硝基胍（MNNG）诱变方法筛选了一株深黄被孢霉潮霉素B敏感型菌株M6-22-4。采用PEG介导的方法,将含有E.coli潮霉素B抗性标记的PD4质粒转入敏感株M6-22-4原生质体,并在潮霉素B浓度为400μg/mL的选择培养基上筛选转化子,获得了1.6～2.8个转化子/μg质粒DNA的转化频率。稳定性实验表明,质粒线性化后所获得的转化子在PDA培养基上传代10代以后,转接到选择平板上有31.6%仍具有HmB抗性;随机挑选了3个转化子,通过PCR方法检测到潮霉素抗性基因的存在,Southern杂交发现,潮霉素抗性基因已经以1～2拷贝数整合到深黄被孢霉M6-22-4染色体上,这是深黄被孢霉转化系统的首次报道。     

不同启动子调控外源基因在斑玉蕈中的表达分析

启动子是控制基因转录的重要顺式元件,也是遗传转化实验中驱动外源基因表达的重要工具。在同一真菌中,不同启动子驱动外源基因表达水平可能存在明显差异。因此,选择合适的启动子是提高外源基因表达水平的关键。本研究分别应用花椰菜病毒35S RNA（cauliflower mosaic virus 35S RNA,CaMV35S）和斑玉蕈甘油醛-3-磷酸脱氢酶（Hypsizygus marmoreus glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,HmGPD）基因的启动子构建了两个遗传转化质粒,在斑玉蕈中分别驱动外源的植物花青素合成基因表达,并利用来自刺芹侧耳的萎锈灵抗性基因进行转基因筛选。两个质粒通过农杆菌介导转化斑玉蕈单核菌株后,对具有萎锈灵抗性的转化子经PCR方法进行转基因验证,并运用实时荧光定量PCR对阳性转化子中外源基因的表达水平进行比较分析。结果表明,CaMV35S和HmGPD基因的启动子均成功驱动了植物花青素合成基因在斑玉蕈中转录,为增强基因表达而引入的内含子在转录过程中均被正确切割。其中,HmGPD启动子驱动外源基因表达水平比CaMV35S启动子驱动外源基因表达水平强22-36倍。     

黑曲霉糖化酶基因表达调控的研究──Ⅱ.A.niger T21和3.795glaA基因5'调控区功能的体内分析

对糖化酶高产菌株A.nigerT21和原始菌株Aniger3．795的glaA5＇上游区的序列分析证明,两者在1．5kb的区域内有9个部位的碱基不同。为考察这些碱基差异是否是引起T21glaA基因转录水平提高的原因,构建了以T21和3．795glaA基因转录调控区及A．nidulans　trpC基因终止子为表达元件的E．colihph基因表达载体（pXH2和pGH1）,用pXH2和pGH1分别转化A.nigerT21,对两种转化子的HmB抗性水平测定和Southern杂交分析显示,在转化子XH2C和GH1C中,pXH2和pGH1以相同拷贝数（2拷贝串联）整合到染色体DNA的相同位置上,XH2C的HmB抗性水平（3000μg／ml）为GH1C（1500μg／ml）的2倍。这一结果表明,诱变引起的调控区序列改变使T21glaA基因转录调控区的功能水平比3．795提高1倍。     

黑曲霉糖化酶基因表达调控的研究──Ⅱ.A.niger T21和3.795glaA基因5'调控区功能的体内分析

对糖化酶高产菌株A.nigerT21和原始菌株Aniger3．795的glaA5＇上游区的序列分析证明,两者在1．5kb的区域内有9个部位的碱基不同。为考察这些碱基差异是否是引起T21glaA基因转录水平提高的原因,构建了以T21和3．795glaA基因转录调控区及A．Nidulans　trpC基因终止子为表达元件的E．Colihph基因表达载体（pXH2和pGH1）,用pXH2和pGH1分别转化A.nigerT21,对两种转化子的HmB抗性水平测定和Southern杂交分析显示,在转化子XH2C和GH1C中,pXH2和pGH1以相同拷贝数（2拷贝串联）整合到染色体DNA的相同位置上,XH2C的HmB抗性水平（3000μg／ml）为GH1C（1500μg／ml）的2倍。这一结果表明,诱变引起的调控区序列改变使T21glaA基因转录调控区的功能水平比3．795提高1倍。     

黑曲霉pepB基因缺失菌株的构建及其功能分析

以黑曲霉(Aspergillus niger)GICC2773基因组DNA为模板,用PCR方法分别扩增pepB基因中的上游约1．4kb和下游约1．3kb两段DNA序列,将此两段序列按同一方向分别插入质粒pMW1中潮霉素抗性基因(hph)表达单元的5′和3′端,构建成重组质粒pMW1-pepB,用于通过同源重组靶向破坏基因组中的pepB基因。同源重组则采用原生质体-PEG方法,将酶切pMW1-pepB得到的线性片段转化A．niger GICC2773菌株,通过潮霉素选择平板得到62个Hgy抗性转化子,然后采用PCR方法从这些抗性转化子中筛选到1个由于同源重组产生的pepB基因缺失突变菌株pepB29。功能分析显示该突变株的酸性蛋白酶活性有明显下降,外源蛋白漆酶的分泌表达有所提高。     

霉酚酸产生菌原生质体转基因方法的建立

摘要:【目的】建立霉酚酸产生菌短密青霉菌的遗传转化体系。【方法】以腐草霉素抗性为选择标记,利用聚乙二醇介导原生质体融合,进行外源基因转化。【结果】聚乙二醇介导的短密青霉菌原生质体转化效率为每微克DNA 2－3个转化子;转化子的PCR检测结果显示外源基因已经整合到短密青霉菌基因组中,转化子抗性稳定。【结论】霉酚酸产生菌短密青霉菌转基因体系的建立为该菌进行分子生物学研究以及基因工程育种奠定了基础。     

黑曲霉pepD基因阻断突变菌株的构建及功能分析

运用同源重组技术破坏了黑曲霉基因组中的pepD基因,该基因编码一种类subtilisin的胞外蛋白酶PEPD。实验以黑曲霉GICC2773基因组DNA为模板,PCR扩增pepD基因,并在此基因中间插入潮霉素抗性基因(hph)表达单元,由此产生了3.7kb的pepD阻断基因片段。将此阻断基因片段与载体pBS连接,构建成pepD基因阻断质粒pBSDH。采用原生质体-CaCl2/PEG法将酶切阻断质粒得到的含pepD基因和hph表达单元的3.7kb线性片段转化AspergillusnigerGICC2773菌株,在含潮霉素的平板上筛选潮霉素抗性转化子,从这些抗性转化子中经PCR检测分离到到1个pepD基因阻断突变菌株?pepD66。外源漆酶分泌活性分析显示,黑曲霉pepD基因的破坏使其外源漆酶的分泌表达有所提高。     

转化双价防卫基因获得抗纹枯病水稻

将水稻几丁质酶基因(RCHIO)和苜蓿β-1,3-葡聚糖酶基因(AGLU)串联构建于一个表达质粒pZ100,经农杆茵介导法转化粳稻台北309,获得15个阳性独立转化子。T1代植株经Southern检测,表明外源基因已整合到了水稻基因组;经Northern检测,表明外源基因在RNA水平表达,在株系间有差异,2个酶基因的表达水平类似。T1代植株经纹枯病病茵接种鉴定,表明各株系对纹枯病具有不同的抗性,且抗病能力与2个外源基因的RNA表达水平有剂量关系,并获得了2个酶基因高表达且对纹枯病具有较高抗性的T1株系,可作为进一步进行分子育种的材料。     

人参大片段DNA(100kb)转化灵芝的研究

为探讨人参大片段DNA转化灵芝的可能性,通过电击法将双元细菌人工染色体(BIBAC)载体上的100kb人参大片段DNA转化到灵芝原生质体内。研究发现,在电极间距为4mm,电压强度为240V时,将5μL的人参大片段DNA转化到75μL的灵芝原生质体,在选择培养基上获得了具有再生能力的转化子。根据克隆载体两侧的序列设计两对引物,对转化子进行PCR分析。试验结果表明人参大片段DNA已经转化到灵芝的基因组中。     

Genetic transformation and mutant isolation in Ganoderma lucidum by restriction enzyme-mediated integration

A white-rot basidiomycete Ganoderma lucidum has long been used as a medicinal mushroom in Asia, and it has an array of enzymes important for wood degrading activity. There have been many reports about the ingredients which show health aiding effects. In order to analyze gene functions and introduce foreign genes into this fungus, genetic transformation is required. We have successfully transformed G. lucidum to geneticin resistance using pJS205-1 which has the antibiotic resistance genes against geneticin and phosphinothricin. Many different mutants have been generated during the transformation by restriction enzyme mediated integration, and the transformation yield was 4-17 transformants (microg plasmid DNA)(-1). The plasmid was integrated stably into the recipient chromosome, which was confirmed by PCR with the plasmid-specific primers.     

Transformation of Aspergillus based on the hygromycin B resistance marker from Escherichia coli

A new, heterologous, dominant marker for selection of Aspergillus transformants is described. This marker is based on the Escherichia coli hygromycin B (HmB) phosphotransferase gene (hph). Expression of the hph gene is controlled by A. nidulans gpd and trpC expression signals. An Aspergillus transformation vector was constructed which contains this marker and confers HmB resistance to Aspergillus species. With both A. niger and A. nidulans, transformation frequencies of 5-20 transformants per micrograms vector DNA were obtained. Cotransformation with other vectors was shown to be very efficient in both species, when selection for HmB resistance was applied.     

PEG介导的猴头菌遗传转化体系的建立

对猴头菌Hericium erinaceus原生质体制备的各种因素进行比较研究,结果表明,猴头菌原生质体制备的最佳体系为：液体培养5d的猴头菌丝,以0.6mol/L KCl作为稳渗剂,加入含1.0%纤维素酶+1.0%蜗牛酶+1.0%溶壁酶的复合酶,在30℃酶解猴头菌丝3h时,原生质体得率达到3.0×106个/mL。潮霉素敏感性测试表明,猴头菌在PDSA固体培养基上的潮霉素最低筛选浓度为60μg/mL。采用PEG介导的原生质体法,将质粒pBgGI-hph（含有灵芝gpd1-Gl启动子和潮霉素抗性基因hph）转化猴头菌原生质体,经潮霉素初步筛选以及PCR鉴定,表明有4株猴头菌拟转化子的基因组扩增出hph基因;转化子经过多次转接后进行Southern杂交验证,结果表明4个转化子的基因组中均稳定整合了hph抗性基因。     

A transformation system for an ectomycorrhizal basidiomycete, Lyophyllum shimeji

A transformation vector, pLS-hph, was constructed with the promoter and terminator of the glyceraidehyde-3-phosphate dehydrogenase (GPD) gene derived from an ectomycorrhizal basidiomycete, Lyophyllum shimeji, and with the hygromycin B (HmB) phosphotransferase (hph) gene from Escherichia coli. This vector was introduced into protoplasts of L. shimeji and 3.4 transformants per microg plasmid DNA were obtained. In most of the transformants, multiple copies of the vector were integrated into the genomic DNA. The results indicate that pLS-hph is a useful vector for L. shimeji.     

Genetic transformation of the pathogenic fungus Wangiella dermatitidis

Genetic transformation of Wangiella dermatitidis was studied using three plasmid vectors (pAN7-1, pWU44, and pKK5) and both electroporation and polyethyleneglycol-mediated methods. pAN7-1 contains the E. coli hygromycin B (HmB) phosphotransferase (hph) gene. Expression of the hph gene confers resistance to antibiotic HmB. Selection for resistance, indicative of transformation, resulted in 10–203 HmB-resistant colonies/g pAN7-1 on medium containing 100 g HmB/ml. Strains of W. dermatitidis used in this study have innate sensitivity to HmB at a critical inhibitory concentration of 20–40 g/ml. Vectors pWU44 and pKK5 contain a URA5 gene from Podospora anserina. A ura5 auxotroph of W. dermatitidis was transformed to prototrophy with pWU44 or pKK5 by complementation. Transformation frequencies for these two plasmids were between 17–50 transformants/g vector DNA. Southern blotting analysis and polymerase chain reaction detection of DNA from putative transformants confirmed transformation.     

灵芝多糖对顺铂引起的呕吐具抑制作用

以雄性昆明小鼠为实验材料,研究灵芝多糖对顺铂引起呕吐的抑制作用。实验分为5组,生理盐水+生理盐水组:腹腔注射0.9% NaCl两次,格拉司琼+顺铂组:腹腔注射格拉司琼和顺铂,生理盐水+顺铂组:腹腔注射0.9% NaCl和顺铂,灵芝多糖+生理盐水组:腹腔注射灵芝多糖和0.9% NaCl,灵芝多糖+顺铂组:腹腔注射灵芝多糖和顺铂,两种成分的注射间隔为30min。上述处理每天1次,连续5d,比较各组小鼠对高岭土的摄取量和脑内Fos蛋白表达水平。结果显示:顺铂可增加小鼠高岭土摄取量和脑内Fos蛋白表达水平,而格拉司琼和灵芝多糖可减少小鼠对高岭土的摄取量并降低脑内Fos蛋白表达水平。因此认为灵芝多糖可有效抑制顺铂引起的恶心呕吐。     

11个灵芝菌株的分子ID构建

[目的]收集11株灵芝菌种为材料,在分子水平上对其进行分类鉴定,并构建分子ID.[方法]采用ITS和SSR分子标记技术,对11株灵芝进行分子鉴定分析.[结果]通过内转录间隔区(ITS)序列测定分析表明,与GenBank上登录的灵芝(Ganoderma lucidum)菌株ITS序列相似度达到99％,在种的水平上证明实验所采用的供试菌株均属灵芝种(Ganoderma lucidum).利用SSR分子标记技术对菌株进行引物扩增,综合多态性条带,用NTSYS软件进行聚类分析,相似度在0.62水平上,1 1个灵芝菌种被分成4个类群,其中GL-2与GL-4各自聚为一类.用ID Analysis 1.0软件进行数据分析表明,用5对SSR引物可将11株灵芝供试菌种完全区分开,并构建其分子身份证.[结论]基于SSR分子标记构建灵芝菌属的分子ID是可行的.     

不同灵芝菌株菌丝体乙醇提取物体外抑瘤活性的比较和机理

以人急性早幼粒白血病细胞HL-60细胞株作为模型,用MTT法测定生长抑制率,流式细胞Annexin Ⅴ实验和DNA含量法研究抑瘤机制,比较了8个灵芝Ganoderma lucidum菌株发酵菌丝体乙醇提取物的体外抗肿瘤活性和抑瘤机制。筛选结果得到了能产生高抑瘤活性乙醇提取物的灵芝菌株L5。其对HL-60细胞的抑制率为91.4±0.9%(72小时,125μg/mL); 作用48小时后,13.3%的细胞发生早期凋亡,G0/G1期细胞比例比对照组增加15.9%,而S期细胞比例则下降了8.4%,G2/M期细胞数减少7.6%。本研究证明了灵芝菌丝体乙醇提取物能有效抑制HL-60肿瘤细胞的体外生长,抑制率与菌株相关,其抑瘤机制与细胞G0/G1期阻滞和诱导凋亡有关。     

生物富硒对灵芝营养成分的影响

在人工栽培灵芝中,通过外施硒盐以生物转化法获得富硒灵芝,以不同含硒量的富硒灵芝子实体为试样,系统研究了灵芝生物富硒后对其主要营养成分多糖、蛋白质、氨基酸和矿物质等的影响。结果表明：硒可以明显提高灵芝中多糖、蛋白质以及氨基酸的含量,但并不改变灵芝蛋白质的分布和蛋白质中氨基酸的组成配比,而对矿质元素则有不同的影响,如富硒灵芝子实体中人体必需微量营养元素硒有极明显地增加,而铜和钼等人体必需微量元素的含量有一定量的增加,但铁、钙、锶等矿质元素的含量则有所下降。