大丽轮枝菌原生质体的制备及再生

为建立大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)原生质体的制备和再生体系,采用单因素分析法分析了大丽轮枝菌摇培时间、裂解酶浓度、酶解时间和温度、渗透压稳定剂的种类和浓度及pH对原生质体释放的影响;从再生培养基、培养基Agar浓度和酶解时间对原生质体的再生条件进行了优化;并对优化条件下获得的原生质体进行了GFP瞬时表达。结果表明,将分生孢子培养18 h收集菌丝体,以1.2 mol/L的KCl作为渗透压稳定剂,在pH 6.0的条件下,加入10 mg/m L的裂解酶,30℃酶解4 h时,获得的原生质体产量最高,达到3.3×10~7个/mL;在Agar浓度为0.5%的TB3再生培养基中进行原生质体再生,再生率最高,可达22.45%;GFP瞬时表达结果表明,优化条件下获得的原生质体可用于遗传转化材料。     

农杆菌介导双孢蘑菇AS2796转化体系的优化

双孢蘑菇Agaricus bisporus是一种药食皆宜的食用真菌,具有极高的经济价值,近年来在双孢蘑菇全基因组测序完成后,功能基因组学的研究逐步提上日程。其中,高效的遗传转化体系作为技术基础成为研究重点。农杆菌介导的遗传转化体系作为一种高效的功能基因组研究方法,在双孢蘑菇中已经得到了广泛的应用,但是仍然存在着效率较低的问题有待解决。为了提高双孢蘑菇的农杆菌转化效率,找到双孢蘑菇遗传转化的最优条件,本实验首先对双孢蘑菇的潮霉素抗性压力进行了筛选,结果显示20mg/L的潮霉素浓度可以抑制菌丝生长,而50mg/L的潮霉素浓度则可以完全抑制菌丝生长。其次,对农杆菌菌株、菌液浓度、乙酰丁香酮浓度、菌丝培养时间以及浸染时间做了L16（4 ⁵）的正交实验,通过对各因素影响的分析,得出对转化效率影响最大的因素为菌丝培养时间和农杆菌菌株,且当菌株为LBA4404、菌液浓度OD₆₀₀=0.8、乙酰丁香酮浓度为100μmol/L、菌丝培养时间为40d、浸染时间为10min时,农杆菌介导的双孢蘑菇遗传转化效率最高。     

高效甘蔗黑穗病菌原生质体的制备

原生质体质量是丝状真菌遗传转化成功的关键。本研究以甘蔗黑穗病菌为试验材料,对其原生质制备和再生的条件进行研究。结果表明,将甘蔗黑穗病菌单倍体菌株JG36摇床培养24 h,然后加入5 mg/m L溶壁酶、30 mg/m L纤维素酶和30 mg/m L蜗牛酶的混合酶液,28℃160 r/min摇床上酶解3 h。1.2 M/L Mg SO_4作为原生质体制备时的渗透压稳定剂。在此条件下,制备原生质体得率最高达86.86%,原生质体再生率达到63.26%。     

利用荧光染色和流式细胞技术辅助卵孢小奥德蘑原生质体制备与再生研究

本研究以卵孢小奥德蘑液体培养菌丝作为实验材料,利用单因子变量法探索研究了菌丝培养时间、酶浓度、酶解时间、酶解温度、稳渗剂类型对卵孢小奥德蘑原生质体制备的影响,并对原生质体再生培养基进行选择和优化。通过荧光染色,利用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪对原生质体的制备过程、得率和活力进行研究。结果表明,将卵孢小奥德蘑菌丝在液体培养基中培养5d收集菌丝体,以甘露醇作为渗透压稳定剂,在溶壁酶浓度2%、30℃条件下酶解5h,获得的原生质体得率最高,达2.0×10 ⁷个/mL;通过流式细胞仪分析,约57.69%的原生质体细胞为活细胞;在RM培养基中再生效果最好,再生率为(0.103±0.025)%。研究结果可以为卵孢小奥德蘑育种与食用菌原生质体制备再生提供研究基础。     

人参皂苷F1转化菌株的原生质体诱变育种

菌核青霉2246(Penicillium sclerotiorum)能够将人参皂苷Rg1转化为人参皂苷F1.以此菌为出发菌株,进行原生质体制备和再生的研究,确定原生质体的最佳形成条件:菌丝体培养24 h,用5 mg/mL溶壁酶、5mg/mL纤维素酶和5 mg/mL蜗牛酶的混合酶液进行酶解,以0.8 mol/L的KCI作为渗透压稳定剂,31℃水浴振摇2h.并对形成的原生质体进行亚硝基胍复合紫外线照射诱变,结果得到1株转化率显著提高、遗传性能稳定的诱变株( NU-1),其转化率由16.7％提高到30.5％.     

古尼虫草小孢变种无性型原生质体制备及再生条件的研究

以从古尼虫草小孢变种Cordyceps gunnii var.minor上分离的无性型古尼拟青霉小孢变种Paecilomyces gunnii var.minor G106M为出发菌株,进行原生质体制备及再生条件的研究。将培养16h的菌丝体用溶壁酶和蜗牛酶的混合酶液于28℃酶解1.5~2h,原生质体产量可达3.74×107/mL。以培养12h的菌丝制备的原生质体在0.6mol/L氯化钠的SDAY培养基上再生率最高,为17.92%。     

蜂头层束梗孢原生质体制备及再生条件研究

从蜂头虫草(Cordyceps Sphecocephala)上分离的无性型蜂头层束梗孢(Hym enostilbe sphecophala)为出发菌株,进行原生质体制备及再生条件的研究。将培养48h的菌丝体用3%溶壁酶于28℃酶解3.5h,原生质体产量可达2.5×107个/mL。原生质体在0.6mol/L硫酸镁的黄豆粉培养基上再生率最高,为0.46%。在50℃热灭活30分钟,原生质体再生率为零。     

卷枝毛霉孢子原生质体的制备与再生

为了构建高产γ-亚麻酸的卷枝毛霉稳定遗传转化体系,利用酶解法对卷枝毛霉(Mucor circinelloides sp.)EIM-10的孢子进行原生质体制备。研究酶液组成、渗透压稳定剂、酶解温度、酶解时间等对卷枝毛霉孢子原生质体形成和再生的影响,建立了制备卷枝毛霉孢子原生质体的最适条件:1%纤维素酶和2%溶壁酶为酶解体系,0.5mol/L NaCl作为渗透压稳定剂,酶解温度32℃,酶解时间2.5 h,再生培养基为0.5 mol/L NaCl高渗培养基。用双层平板培养法进行原生质体再生,在此条件下原生质体的形成量为1.2×106个/mL,再生率为70.5%。     

纤维素酶高产菌株Trichoderma atroviride HP35-3原生质体制备及转化

旨在优化深绿木霉(Trichoderma atroviride)菌株HP35-3原生质体制备和转化条件,便于对该菌株进行遗传操作以提高其纤维素酶产量。分别对制备深绿木霉原生质体的菌龄、酶解时间、酶组分及比例和转化条件进行优化。结果显示,利用3mg/m L蜗牛酶、3 mg/m L溶菌酶和3 mg/m L裂解酶酶组分酶解菌龄10 h的菌丝2 h,获得的原生质浓度达到3.5×107个/m L以上,原生质体再生率为61%。利用原生质体进行PEG介导转化,当原生质体浓度为1×108个/m L、外源DNA为5μg时,转化率达到35个转化子/μg DNA。建立的高效原生质体制备及转化体系可用于深绿木霉的遗传转化及菌株改造。     

苦荞叶肉细胞原生质体的分离纯化及瞬时转化

高效分离原生质体是遗传转化、细胞融合和再生培养的基础性工作。该实验以苦荞(Fagopyrum tartaricum)品种‘榆6-21’的叶肉细胞为材料,研究了酶类组合、甘露醇浓度、酶解时间以及离心速度对苦荞叶肉细胞原生质体分离纯化的影响。结果表明:酶解液组成为1.5%纤维素酶R-10+0.5%离析酶R-10+0.5mol/L甘露醇+20mmol/L MES+20mmol/L KCl+10mmol/L CaCl2+0.1%牛血清白蛋白,以第5~7片真叶为材料,用胶带纸撕去叶片下表皮后,25℃黑暗酶解4h,以900r/min离心收集,可以获得高质量的原生质体,原生质体产量可达6×106个/g,活力达到90%以上;用双荧光素酶报告基因载体检测原生质体的转化效率,以分离纯化的苦荞叶肉细胞原生质体为受体,将双荧光素酶报告基因载体与其混合后,在终浓度为20%PEG4000介导下,黑暗转化20min,可以检测到较高活性的萤火虫荧光素酶和海肾荧光素酶,证明双荧光素酶报告载体可成功转化到原生质体中。研究结果为苦荞原生质体瞬时转化及遗传操作提供了技术基础。     

双孢蘑菇萎锈灵抗性基因定点突变的载体构建与遗传转化

为建立更为安全、有效的双孢蘑菇遗传转化体系,构建了双孢蘑菇琥珀酸脱氢酶的铁硫蛋白亚基Agsdi1突变（His突变为Leu）表达载体pAgsdi1,并通过农杆菌介导方法转化双孢蘑菇W192,经萎锈灵筛选以及PCR扩增和MnlⅠ酶切验证后获得了转化菌株。验证结果表明,点突变的铁硫蛋白亚基Agsdi1可以作为双孢蘑菇有效的抗性标记基因。因其并未引入新的外源基因,是一种比潮霉素抗性基因更为安全的筛选标记,将可用于双孢蘑菇等食用菌的遗传转化。     

双孢蘑菇Septin基因Ab.Cdc3的克隆与分析

具有 GTPase 活性的 Septin蛋白广泛存在于除植物外的所有真核生物中,其功能多样。采用tBlastn将灰盖鬼伞Coprinus cinereus中与菌柄伸长相关的Septin蛋白Cc.Cdc3与双孢蘑菇基因组数据进行比对,在双孢蘑菇基因组中找到Cc.Cdc3同源蛋白编码基因Ab.Cdc3。生物信息学分析结果表明,Ab.Cdc3蛋白序列具有保守GTPase结构功能域。通过荧光定量PCR（quantitative real-time PCR,qRT-PCR）方法分析Ab.Cdc3在不同生长阶段的表达模式,结果显示该基因在子实体菌柄中表达量较菌丝、原基和菌盖中的表达量高;采后不同保藏时间样品Ab.Cdc3基因表达分析结果显示,在采后0h表达量显著高于采后12h和48h;这些结果为进一步研究该基因在双孢蘑菇生长发育中的功能提供参考。     

有害疣孢霉Hypomyces perniciosus遗传转化体系的建立及其突变体库的构建

有害疣孢霉Hypomyces perniciosus是引起双孢蘑菇Agaricus bisporus湿泡病的病原真菌,目前其致病分子机理尚不清楚,而高效稳定的遗传转化体系和突变体库构建是挖掘和研究病原菌致病基因的基础和有效手段。因此,本实验以高致病力的有害疣孢霉菌株WH001为研究对象,采用冻融法将双元载体pBHt1转入农杆菌AGL-1中,建立并优化根癌农杆菌介导的遗传转化体系,并利用其构建T-DNA插入突变体库。结果表明有害疣孢霉菌株WH001的潮霉素（Hygromycin,Hyg）耐受浓度为250ng/L,当农杆菌侵染液浓度OD₆₀₀=1,侵染时间为30min,乙酰丁香酮（Acetosyringone,AS）浓度为1.5mg/mL,共培养时间为3d时,转化体系效率最高。然后利用该优化体系构建有害疣孢霉的突变体库,通过PCR检测和形态学鉴定获得若干表型发生改变、稳定遗传的T-DNA插入突变体,与原菌种WH001相比,突变体在菌丝形态、生长速率、色素分泌和致病力等方面发生改变。本研究为进一步挖掘有害疣孢霉未知基因功能、解析生物学性状、探讨致病分子机制奠定基础。     

壳聚糖和ε-聚赖氨酸处理对双孢蘑菇贮藏过程中品质的影响

以延长双孢蘑菇货架期为目标,探讨壳聚糖和ε-聚赖氨酸处理对采后双孢蘑菇在4 ℃贮藏过程中生理特性、营养品质和贮藏特性的影响。结果表明：与对照组双孢蘑菇相比,壳聚糖与ε-聚赖氨酸6:4复配溶液处理能够有效抑制双孢蘑菇表面微生物的生长和多酚氧化酶活性的增加,保持双孢蘑菇子实体较高的L*值和硬度,延缓双孢蘑菇的质量损失和细胞膜透性的升高,减少双孢蘑菇子实体的腐烂,保持较高商品率。在4 ℃条件下,壳聚糖与ε-聚赖氨酸6:4复配溶液对双孢蘑菇的保鲜性能最优,能够有效保持双孢蘑菇的商品品质和延长其贮藏时间。     

花脸香蘑原生质体的制备及再生条件

以珍稀食用菌花脸香蘑菌丝为原材料,对原生质体制备与再生条件进行系统研究,并通过响应面法优化酶解液种类、酶解温度、酶解时间和稳渗剂等影响因素。结果表明以0.6mol/mL甘露醇作稳渗剂,在以1%溶菌酶+1%蜗牛酶+1%纤维素酶为复合酶解液,酶解温度为30℃,60-70r/min摇床振荡培养条件下,酶解4h,原生质体产量达到2.31×10⁷CFU/mL,在以蔗糖为稳渗剂的液体培养基上再生率达到25%。研究结果可为花脸香蘑后期研究提供依据。     

PEG 介导的苹果腐烂病菌原生质体转化

摘要: 【目的】建立PEG 介导的苹果腐烂病菌原生质体遗传转化体系。【方法】本文利用带有hph 基因的质粒,以苹果腐烂病菌(Valsa mali var.mali) 03-8 为受体菌株,通过PEG 融合法对其原生体进行转化。【结果】于YEPD 内培养48 h 的菌丝,在酶解液浓度为50 mg /mL Driselase + 10 mg /mL Lysing Enzymes 情况下,按10 mL酶液/0. 5 g湿菌体比例,酶解2 h时可以释放出4 × 107 个/mL 原生质体,其转化效率为44 个/μg DNA。对转化子的PCR 检测和Southern 杂交分析表明,hph 基因已经整合进苹果树腐烂病菌的基因组中。转化子在PDA 培养基中继代5 次后,87. 5% 的转化子仍能正常生长,表明外源基因hph 能在苹果树腐烂病菌中稳定遗传。【结论】该转化体系的建立为苹果树腐烂病菌致病相关基因的深入研究奠定了基础。     

PEG介导的柱状田头菇遗传转化体系建立

柱状田头菇（茶树菇）Agrocybe aegerita是一种美味的食用菌,具有极高的经济价值。随着其全基因组测序的完成,功能基因组学研究也逐渐展开,其中,高效的遗传转化体系作为技术基础成为研究重点。本研究以柱状田头菇原生质体为受体、潮霉素抗性基因（hph）作为筛选标记,以增强型绿色荧光蛋白基因（egfp）为报告基因,应用PEG介导法进行柱状田头菇遗传转化体系研究。结果表明,150μg/mL潮霉素可以完全抑制柱状田头菇的生长。30℃下用2%裂解酶液酶解菌丝3h,能够获得最大得率的原生质体。通过PEG介导将构建好的DNA片段转化入柱状田头菇原生质体,通过潮霉素抗性筛选获得转化子,转化得率达到7个/μg DNA。PCR验证和荧光显微镜观察,外源片段成功转入柱状田头菇中并稳定表达。本研究建立的PEG介导转化体系,为柱状田头菇基因功能研究提供了技术基础。     

基于响应面法对香菇原生质体制备条件的优化

香菇Lentinula edodes是我国食用菌年产量最大的单品,优化香菇原生质体的制备条件,获得高质量、高活力的原生质体可以为香菇育种和遗传多样性分析提供技术保障。本研究利用单因素试验对稳渗剂浓度、酶解液类型、酶解时间、酶解温度4个因素的最优作用条件和相关性进行检验和筛选;依据单因素试验的结果,对酶解时间、酶解温度、酶解液种类进行响应面法3因素3水平试验优化分析。单因素试验结果表明,使用2%的溶壁酶+蜗牛酶+纤维素酶混合酶制剂为酶解液、0.6 mol/L甘露醇为稳渗剂的效果显著高于其他处理(P<0.05)。经Box-Behnken设计得出香菇原生质体最佳制备条件为酶解时间3.25 h,酶解液浓度1.7%,酶解温度30.49 ℃,获得原生质体产量为14.02×10⁶ CFU/mL,与理论产量(13.862×10⁶ CFU/mL)偏差小,可为后续原生质体融合育种和多样性分析提供重要基础。     

一种有效的嗜热真菌杜邦嗜热菌靶向基因替代系统

以嗜热真菌杜邦嗜热菌Thermomyces dupontii NRRL 2155为研究材料,利用同源重组原理和真菌原生质体转化方法,以潮霉素抗性基因替换嗜热真菌目标基因,获得抗潮霉素的靶向基因敲除突变菌株。优化的遗传转化体系为：用15mg/mL裂解酶,在28℃下酶解2g杜邦嗜热菌菌丝5.5h以获得原生质体,经STC缓冲液洗涤重悬后,利用PEG（polyethylene glycol）介导的遗传转化方式,将10μg线性敲除全长片段转化至杜邦嗜热菌原生质体中,通过潮霉素筛选及PCR验证得到基因替换突变菌株,同源重组率达到20%。本研究首次将原生质体转化方法应用在杜邦嗜热菌,并成功建立稳定高效的基因替换体系,为快速构建杜邦嗜热菌的遗传转化体系和研究该嗜热真菌的基因功能提供有效方法。