亚硝基呱对苏芸金杆菌晶体和芽抱的影响

苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis）作为高 效、无公害农药用于防治农、林、果、蔬害虫取得 了良好的效果^[1]。近年来,为了提高苏芸金杆 菌对昆虫的致病力,国内外不少学者研究了 苏芸金杆菌的伴袍晶体与杀虫毒力的密切关 系^[2],并通过自然筛选或遗传育种方法不断获 得了新的变种和高毒效菌株^[3,4,10,11]。我国1975 年从美国引进B. thuringiensis var. kurstaki (HD-1)以来,已较广泛地应用于生产^[5],但对 原有菌种进行改良尚无报道。我们用化学诱变 剂亚硝基孤(NTG）处理HD-1菌种,获得了一 些诱变菌株,并研究了NTG 对苏芸金杆菌晶 体、芽抱以及诱变后对昆虫毒力     

一株感染家蚕的高致病性白僵菌的筛选及复合诱变

【背景】白僵蚕中的生物活性物质在医疗、保健品及化妆品行业有着广泛的应用。目前,许多人工养殖僵蚕基地在实际生产中使用的菌种多为未进行纯化优选的自然感病死亡僵蚕孢子粉且无固定的施用浓度,使得蚕的僵化死亡率难以保证。提高白僵菌菌株的致病力并筛选性状优良的高毒力菌株是工厂化生产白僵蚕研发的重要方向。【目的】利用紫外-微波复合诱变技术筛选高毒力菌株,为僵蚕工厂化生产提供优良菌株。【方法】利用孢子稀释法从山西省养殖农户中自然感染白僵菌的家蚕中分离获得一株原始白僵菌,运用紫外-微波复合的方式对该菌株进行诱变,并比较诱变前后菌株的产孢量及对家蚕的致病力。【结果】分离得到的原始菌株经鉴定为球孢白僵菌(Beauveria bassiana),命名为Beauveria bassiana Bb1003。通过对致死率和正突变率的考察,确定紫外-微波复合诱变的最佳诱变条件为紫外(功率为15 W)照射30 min,微波(功率为800 W、额定微波频率2 450 MHz)辐照60 s。筛选后得到6株复合诱变菌株(UMCM1、UMCM2、UMCM3、UMCM4、UMCM5和UMCM6)。菌株UMCM2对家蚕的僵化率高达...     

诱变剂对苏芸金杆菌的影响

本文研究了五种诱变剂对苏芸金杆菌HD-1菌种的诱变效应,并获得了一些诱变菌。这些诱变菌所产生的伴孢晶体无论在大小,数量或形状比例方面都发生了一些变化。通过对家蚕(Bombyx mori)、菜青虫(Pierts rapae)、稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)的毒力试验,有的诱变菌提高了对某些昆虫的毒力。在五种诱变剂中以亚硝基胍(MNNG)和硫酸二乙酯(DES)的诱变效应最明显,获得的抗噬菌体菌株和产色素菌株都对某些害虫具有较高的杀虫活性     

等离子体-紫外复合诱变选育四羟基环孢菌素衍生物高产菌株

筛选可体内转化合成环孢菌素衍生物([γ-HyMeLeu4]CyA)的高产菌株。以稀有放线菌Nonomuraea dietziae为出发菌株,采用常温常压等离子体射流和紫外照射对其进行复合物理诱变。通过该诱变方法获得了具有稳定遗传性能的菌株,其转化效率比出发菌株提高了32%左右。结果表明,等离子体诱变可有效的用于该稀有放线菌,通过等离子体-紫外复合诱变筛选得到的突变菌株可用于工业生产。     

杀螟杆菌菌种的分离、诱变与复壮方法

在杀螟杆菌的生产和应用中,菌种对产品质量和杀虫效果有很大的影响。所以,菌种工作必须引起我们高度的重视。为了得到杀虫效率高的菌株,一是要由自然界分离毒力高的新菌种;二是通过人工诱变提高已有菌株的毒力;三是经常进行菌种的复壮。现将我们采用的分离、诱变及复壮方法介绍如下:     

松褐天牛球孢白僵菌高毒力航天诱变菌株的筛选

【目的】松褐天牛Monochamus alternatus是我国松材线虫病Bursaphelenchus xylophilus的主要媒介昆虫。为了更好地开发利用松褐天牛病原微生物球孢白僵菌Beauveria bassiana, 本研究通过航天搭载诱变及室内筛选, 获得球孢白僵菌高毒力诱变菌株。【方法】将经神舟八号飞船航天搭载诱变后的孢子稀释液涂布在PDA平板上培养,获得单菌落菌株,进而筛选获得高毒力诱变菌株。观察所获9个航天诱变菌株的菌落形态、菌落生长速度、产孢量、孢子萌发率及抗高温胁迫能力等生物学特性, 在此基础上筛选出生物学性状优良的菌株B159, B252和B305, 并进一步对松褐天牛4龄幼虫进行生物测定。再通过撒菌粉和注射菌液方法, 检验B252和B305对松木段内松褐天牛幼虫的杀虫效果。【结果】球孢白僵菌航天诱变菌株的生物学特性与野生型菌株cfcc81357存在分化。9个航天诱变菌株的菌落形态发生了不同程度的改变,6个菌落生长速率出现负向变异,仅诱变菌株B159, B252和B305能产生分生孢子。航天诱变菌株B252和B305在浓度为1.0×107 cfu/mL时对松褐天牛4龄幼虫的校正死亡率均为100%, 半致死中时(LT₅₀)分别为8.08和8.56 d, 明显优于野生型菌株, 显示出对松褐天牛的极强毒力。使用撒菌粉和孢子液体注射方法, 诱变菌株B252和B305对松木段内松褐天牛幼虫死亡率比野生型菌株高。【结论】诱变菌株B252和B305可能是优良菌株, 对生物防治松褐天牛方面有潜在的实用价值。     

β-葡聚糖酶担子菌种复合诱变选育及发酵条件研究

用平板透明圈法对高温平菇(Pleurotus ostreatus)、金针菇(Flammulina velutipes)、香菇(Lentinus edodes)等担子菌菌种进行筛选.选取高温平菇作为诱变出发菌株进行复合诱变处理并进行初筛.选取透明圈半径与菌落半径比值较大的菌株接种至发酵培养基进行复筛.最终筛选出一株产β-...     

高产洛蒙真菌素洛蒙德链霉菌高通量筛选方法的建立与复合育种

[背景]洛蒙德链霉菌S015能生物合成具有广谱抗菌活性的吩嗪类化合物洛蒙真菌素。[目的]因S015菌株的洛蒙真菌素产量较低,将S015菌株经复合诱变育种和基因工程改造,提高洛蒙真菌素产量。[方法]建立洛蒙真菌素产生菌的高通量筛选方法,对出发菌株S0 15进行常压室温等离子体(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术和紫外复合诱变,筛选得到高产菌株;并在高产菌株上敲除洛蒙真菌素的前体分支酸竟争途径中的关键基因trpE1、trpE2,再过表达全局调控基因afsR。[结果]利用洛蒙真菌素在紫外波长375 nm处的特征吸收峰,以及洛蒙真菌素浓度和375 nm处吸光度值的正相关关系,建立了基于24孔深孔板发酵和酶标仪快速检测的高通量筛选方法。经过6轮ARTP和紫外复合诱变及高通量筛选,从4 320株突变株中筛选得到遗传稳定的高产菌株M6,其洛蒙真菌素的产量为61.33 mg/L,是S015菌株的7.35倍;M6菌株的分支途径基因trpE1、trpE2双敲株的洛蒙真菌素产量为81.89 mg/L,是S015菌株的9.82倍;在该基因工程菌株中过表达全局调控基因afsR,产量为109.53 mg/L,是S015菌株的13.13倍。[结论]建立的高通量筛选方法可以有效筛选高产洛蒙真菌素的突变株,并且操作简单快速。通过ARTP和紫外复合诱变,结合高产株M6的基因工程改造,能进一步提升洛蒙真菌素的产量。     

常规诱变结合高通量筛选选育可利霉素高产菌株

可利霉素是通过基因工程定向育种技术获得的新型大环内酯类抗生素,是国家一类新药.[目的]为满足工业化生产需要,其工程菌株的发酵水平有待提高.[方法]多种常规诱变技术交替处理和高通量筛选方法选育可利霉素高产菌株,处理方法包括原生质体紫外诱变、DES(硫酸二乙酯)诱变、紫外光复活诱变、缬氨酸抗性筛选和正突变菌株的富集.[结果]高产菌株WSJ-1-7-49-133-82-43的摇瓶生物效价比出发菌株WSJ-1-7-49提高56％,500L中试发酵罐突变菌株效价较出发株高61％.[结论]说明多轮常规诱变育种结合高通量的筛选方法可以用于工业生产菌株的高效筛选.     

常压室温等离子体-紫外复合诱变选育β-法尼烯高产菌株

【背景】大肠杆菌(Escherichia coli)由于生长性能优良、遗传背景清楚、遗传操作手段成熟,是合成β-法尼烯的合适生产菌,但其合成β-法尼烯的产量目前仍不能满足工业化生产的需求。【目的】通过诱变筛选技术选育β-法尼烯高产突变株。【方法】采用常压室温等离子体(atmosphericand room temperature plasma,ARTP)诱变技术和紫外线照射对出发菌株大肠杆菌EC-16进行复合诱变,并以异戊烯焦磷酸耐受性为选择压力进行平板初筛,之后进行摇瓶复筛,最后进行发酵罐验证。通过连续多代培养筛选到的高产突变菌株,观察其遗传稳定性。【结果】经复合诱变选育筛选出一株β-法尼烯高产突变株E.coliHVK-9,其产量高达22.1g/L,相比出发菌株提高了168.74%。【结论】采用ARTP-紫外复合诱变,再结合异戊烯焦磷酸抗性筛选的集成方法,使得诱变菌株的正突变率大大提高,可以有效地提高诱变菌株的β-法尼烯产量。突变株HVK-9作为工业化发酵生产菌种具有较好的遗传稳定性,为β-法尼烯的工业化生产和应用奠定了良好的基础。     

Cloning of cry2Aa and cry2Ab genes from new isolates of Bacillus thuringiensis and their expression in recombinant Bacillus thuringiensis and Escherichia coli strains

Bacillus thuringiensis (Bt) is the major source for transfer of genes to impart insect resistance in transgenic plants. Cry2A proteins of Bt are promising candidates for management of resistance development in insects due to their difference from the currently used Cry1A proteins, in structure and insecticidal mechanism. Two insecticidal crystal protein genes of Bt, viz. cry2Aa and cry2Ab were cloned from new isolates of Bt, 22-4 and 22-11, respectively. Expression of both the genes was studied in an acrystalliferous strain of Bt (4Q7) by fusing the cry2Aa and cry2Ab genes downstream of cry2Aa promoter and orf1 + orf2 sequences. Western blot analysis revealed a low level expression of the cloned cry2Aa and cry2Ab genes in the recombinant Bt strains. High-level expression of cry2Aa and cry2Ab genes was achieved in the recombinant E. coli by cloning the cry2A genes under the control of the T7 promoter.     

Design and construction of a synthetic <Emphasis Type="Italic">Bacillus thuringiensis</Emphasis> Cry4Aa gene: Hyperexpression in <Emphasis Type="Italic">Escherichia coli</Emphasis>

Cry4Aa produced by Bacillus thuringiensis is a dipteran-specific toxin and is, therefore, of great interest for developing a bioinsecticide to control mosquitoes. However, the expression of Cry4Aa in Escherichia coli is relatively low, which is a major disadvantage in its development as a bioinsecticide. In this study, to establish an effective production system, a 1,914-bp modified gene (cry4Aa-S1) encoding Cry4Aa was designed and synthesized in accordance with the G + C content and codon preference of E. coli genes without altering the encoded amino acid sequence. The cry4Aa-S1 gene allowed a significant improvement in expression level, over five-fold, compared to that of the original cry4Aa gene. The product of the cry4Aa-S1 gene showed the same level of insecticidal activity against Culex pipiens larvae as that from cry4Aa. This suggested that unfavorable codon usage was one of the reasons for poor expression of cry4Aa in E. coli, and, therefore, changing the cry4Aa codons to accord with the codon usage in E. coli led to efficient production of Cry4Aa. Efficient production of Cry4Aa in E. coli can be a powerful measure to prepare a sufficient amount of Cry4Aa protein for both basic analytical and applied researches.     

一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体的分离及生物学特性

【背景】嗜麦芽窄食单胞菌是一种广泛存在于医院和自然环境中的条件致病菌,其分离率与耐药率逐年增加。噬菌体是一类能特异性感染并杀灭细菌的病毒。【目的】分离一株新型嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体,为临床嗜麦芽窄食单胞菌感染及防控提供补充手段。【方法】以临床分离的嗜麦芽窄食单胞菌为宿主菌,用点板法从医院污水中分离鉴定噬菌体;用双层平板法测定噬菌体效价及一步生长曲线等生物学特性;用透射电镜观察噬菌体形态;提取噬菌体基因组DNA进行全基因组测序,拼接噬菌体基因组并进行注释。【结果】分离到一株嗜麦芽窄食单胞菌裂解性噬菌体,命名为v B＿Sma S＿P11。该噬菌体感染宿主菌的潜伏期小于5 min,快速增殖60 min后达到平稳期,暴发量为100 PFU/cell。透射电镜观察该噬菌体为长尾噬菌体,具有典型的二十面体头和不可收缩的尾部。基因组测序结果表明,该噬菌体基因组全长44 600 bp,GC含量为63.7%,无抗生素耐受基因、毒力基因和t RNA,与NCBI数据库中所有已知嗜麦芽窄食单胞菌噬菌体相比同源性很低。基因组注释显示该噬菌体含有66个开放阅读框(open reading frame,ORF),其...     

Ⅲ型效应子GALA对青枯菌在两种寄主植物上致病性的影响

[目的]研究Ⅲ型效应子GALAs对青枯菌OE1-1在不同寄主植物致病性上的影响。[方法]构建青枯菌OE1-1的多种GALA缺失突变体,通过根切和叶片注射等方法研究GALAs对青枯菌OE1-1致病力和细胞内增殖能力的影响。[结果]GALA多基因缺失突变体对寄主烟草的致病力减弱,在烟草体内细菌繁殖能力较野生型明显降低,但在寄主番茄上不影响其致病性。[结论]GALA效应子对青枯菌OE1-1在烟草植株致病性上展现协同作用。     

Expression of a cry2Aa gene in an acrystalliferous Bacillus thuringiensis strain and toxicity of Cry2Aa against Helicoverpa armigera

In the recent past research has been mainly focused on the expression of cry1 genes of Bacillus thuringiensis (Bt) to engineer lepidopteran insect resistance in plants. Search for structurally different toxins is necessary for the management of resistance development in insects. The intact cry2Aa operon (3.95 kb) of a new isolate of Bt, 47-8, was subcloned into a Bt shuttle vector, pHT3101 (6.7 kb). Recombinant pHT3101 containing the cry2Aa operon of Bt strain 47-8 was named as pTN2Aa and used to transform acrystalliferous Bt strain 4Q7 by electroporation. Phase contrast microscopic observation revealed the presence of crystalline inclusions in the transformants of Bt strain 4Q7 harbouring pTN2Aa. SDS–PAGE of a spore–crystal mixture prepared from transformants of acrystalliferous Bt strain 4Q7 harbouring pTN2Aa showed a single band of about 65 kDa alone confirming the expression of the cloned cry2Aa. Bioassay with Helicoverpa armigera showed 71.4% mortality caused by the proteins encoded by the newly cloned cry2Aa gene (at the concentration of 2.3 g/l) on the seventh day and all the survivors that escaped from Cry2Aa toxicity showed severe (81–99%) inhibition in larval growth.     

Identification of cry-Type Genes on 20-kb DNA Associated with Cry1 Crystal Proteins from Bacillus thuringiensis

Heterologous DNA fragments (20-kb) associated with Cry1 crystal proteins (protoxins) from a soil-isolated Bacillus thuringiensis strain 4.0718 were isolated and analyzed. RFLP patterns of the PCR products showed that the 20-kb DNA fragments harbored cry1Aa, cry1Ac, cry2Aa, and cry2Ab genes. Furthermore, a 4.2-kb DNA fragment, which contained the promoter, the coding region, and the terminator of cry1Ac gene, was cloned from the 20-kb DNAs by PCR, and then the cry1Ac gene was expressed in an acrystalliferous B. thuringiensis strain 4Q7 by using E. coli-B. thuringiensis shuttle vector pHT3101. SDS-PAGE and microscopy studies revealed that the recombinant could express 130-kDa Cry1Ac protoxin and produce bipyramidal crystals during sporulation. Bioassay results proved that crystal-spore mixture from the recombinant was toxic to Plutella xylostella. This was the first report of cry-type genes present on 20-kb DNA associated with Cry1 protoxins of B. thuringiensis.     

沙门菌噬菌体抗性菌的筛选鉴定及致病力研究

【目的】筛选鉴定沙门菌噬菌体侵染裂解过程中的抗性菌株,研究抗性菌株的生物学特性及致病力的差异,为解决噬菌体治疗应用中的抗性菌问题提供理论依据。【方法】本研究通过次级感染法和双层平板法筛选沙门菌噬菌体抗性菌,通过生物学特性和毒力基因检测比较宿主菌ATCC 13076及其噬菌体抗性菌株R3之间的差异,并通过小鼠攻毒实验和细胞粘附实验比较致病力强弱。【结果】噬菌体抗性菌株R3的生长速度较宿主菌略慢;生化及毒力基因检测均表明抗性菌株与宿主菌无差异;与宿主菌相比,抗性菌R3的LD50增加了74.8%(P0.05);对MODE-K细胞粘附能力稍弱,但是差异不显著。【结论】该研究表明,与噬菌体宿主菌相比,噬菌体抗性菌株的生物学特性和毒力基因并没有改变,对小鼠致病力减弱,但是对MODE-K细胞粘附能力差异不显著。     

牛源多杀性巴氏杆菌的分离与初步鉴定

【目的】本研究旨在对引起犊牛呼吸道综合征的多杀性巴氏杆菌进行分离鉴定,分析其亲缘关系和毒力基因的分布情况。【方法】收集2017年8月至2018年4月疑似患有犊牛呼吸道综合征的病牛鼻拭子进行细菌分离培养,对菌落形态和染色疑似巴氏杆菌的菌株进行16S rRNA测序和血清型鉴定,选择巴氏杆菌7类23种毒力基因,筛查临床分离株的毒力基因的分布。【结果】从8个省份的237份病料中分离出31株多杀性巴氏杆菌,分离率为13.1%。16S rRNA测序分析表明31株A型多杀性巴氏杆菌属于同一亚群,其序列同源性与中国分离株HB01以及国外分离株USDA-ARS-USMARC-60712、USDA-ARS-USMARC-60214、ATCC 43137以及36950亲缘关系较近。对分离出的31株A型多杀性巴氏杆菌的7类共23种毒力基因鉴定,结果显示31株多杀性巴氏杆菌所携带的毒力因子大多分布在17–19个,且集中度较高。【结论】A型多杀性巴氏杆菌为犊牛呼吸道综合症的主要流行血清型,通过对多杀性巴氏杆菌的临床分离株进化树和毒力基因分析,内蒙古、黑龙江、新疆、山西以及河北的7株分离株进化来源于同一分支,且均缺失毒力基因tadD和hgbA及携带毒力基因hsf-1,提示着其亲缘关系可能与其携带的特定毒力基因存在一定相关性。该研究为犊牛呼吸道综合征的病原学调查和多杀性巴氏杆菌流行病学调查提供了参考数据。     

高效棉酚降解枯草芽孢杆菌M-4菌株的常压室温等离子体诱变及发酵工艺优化

【背景】棉粕中游离棉酚的存在制约了棉粕作为饲料蛋白源的利用,棉酚的微生物降解问题成为研究热点。本实验室前期发现枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) M-4菌株具有较强的降解棉酚能力,而且已经应用于棉粕脱毒工业。【目的】进一步提高枯草芽孢杆菌M-4菌株降解棉粕中棉酚的能力,扩大棉粕在养殖业的应用领域。【方法】采用常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术对菌株M-4进行诱变,以液体培养条件下的棉酚降解率为初筛指标,筛选获得正向突变株。以棉粕固体发酵条件下的棉酚降解率为复筛指标,测定初筛获得的正向突变株实际降解棉粕中游离棉酚的能力。以棉酚残存量和棉酚降解率为检测指标,采用单因素试验优化固体条件下棉粕发酵条件,获得突变株发酵棉粕的最适工艺参数。【结果】初筛获得正向突变株19株。复筛得到一株高效的突变株MY-4-17,在棉粕固体发酵条件下其棉酚降解率高达97.15%,比菌株M-4的棉酚降解率提高了2.55%。经过5次传代培养,突变株MY-4-17的遗传稳定性良好。突变株MY-4-17发酵棉粕的最适工艺参数为...     

2018年我国19株猪链球菌4型分离株的病原学特征及分析

[背景]近年来,猪链球菌4型(Streptococcus suis serotype 4,SS4)分离率逐渐上升,但是有关SS4的系统研究报道匮乏.[目的]研究19株SS4临床分离株的病原学特征.[方法]以2株猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2,SS2)强毒株为参考菌株,对19株S...