通过枯草杆菌原生质体融合转移pUB110质粒的研究

在脱氧核糖核酸酶(DNase)存在的情况下,用聚乙二醇(PEG)方法,将枯草杆菌BD366(pUB110)(Thr~- Try~- Az~- Km~r Sm~s)的原生质体与枯草杆菌Ki-2-132(Thr~- Val~- Ile~- Km~sSm~r)的原生质体进行融合,在再生培养基上再生细胞壁,获得同时抗Km和Sm的融合体。融合频率在10~(-4)—10~(-7)之间。经测定,融合体的遗传性稳定。从融合体中挑出菌落形态与Ki-2-132相同的融合体A18、B20和B7,其质粒DNA带有Km~r基因,而且其琼脂糖凝胶电泳图与pUB110质粒DNA相同。因而确认pUB110质粒通过原生质体融合而进行转移。     

豌豆根瘤菌与新疆中华银瘤菌原生质体的属间隔合研究

以青霉素和氯霉素分别作为Rhizobium leguminosoum USDA2370和Sinorhizobium xinjiangnesis CCBAU110)的抗药性标记。利用原生质体融合技术,成功地获得了USDA2370和CCBAU110的属间隔合菌株。该融合菌株可分别在双亲寄主植物上结瘤。融合菌株在细菌形态、大小、菌落特征及蛋白质电泳图谱上与亲本菌株均有所不同。融合菌株与USDA23703的DNA同源性为56．6％,而与CCBAU110的DNA同源性为10．2％。     

豌豆根瘤菌与新疆中华根瘤菌原生质体的属间融合研究

以青霉素和氯霉素分别作为RhizobiumleguminosorumUSDA2 370和SinorhizobiumxinjiangnesisCCBAU110的抗药性标记。利用原生质体融合技术 ,成功地获得了USDA2-370和CCBAU110的属间融合菌株。该融合菌株可分别在双亲寄主植物上结瘤。融合菌株在细胞形态、大小、菌落特征及蛋白质电泳图谱上与亲本菌株均有所不同。融合菌株与USDA2-370的DNA同源性为 5.66 % ,而与CCBAU110的DNA同源性为10.2 %。     

枯草杆菌和大肠杆菌间通过原生质体融合的质粒pHV33的转移

用带有质粒pHV 33(Ap~R Tc~R Cm~R,由大肠杆菌质粒pBR 322片段和金黄色葡萄球菌质粒pC194片段联接成的嵌合质粒)的大肠杆菌SK1592和枯草杆菌FD1980(trp~- Sm~R Rif~R)作为亲本,在DNase1始终存在的条件下制备原生质体,并经PEG诱导融合,在含Sm、Rif、Cm的高渗培养基上获得融合子。融合子在菌落形态、产芽孢、染色标记等十几项特征上都和枯草杆菌亲本相同,唯一相同于大肠杆菌亲本的便是质粒pHV33的Cm~R特征。用融合子的DNA抽提物转化大肠杆菌,获得Ap~R、Tc~R、Cm~R转化子。相反方向的转移没有成功。质粒pHV33在融合子和枯草杆菌中都较不稳定。和有关文献报道一致,质粒有关的抗性Ap~R、Tc~R和Cm~R在大肠杆菌中都能表达,但是在枯草杆菌中则只有Cm~R得以表达。     

pUB 110质粒转化枯草杆菌Ki-2株及其突变体的研究

迄今文献中报道枯草杆菌基因克隆化都采用枯草杆菌168株及其突变体。本文采用我国分离的枯草杆菌Ki-2株及其突变体Ki-2-1 32(Thr~-Ile~-Val~-)和Ki-2-148(ura~-)为pUB110质粒DNA的受体菌株。用酸酚法提纯pUB110质粒DNA,在琼脂糖凝胶电泳上看不到样品中有染色体DNA的带。结果表明,Ki-2、Ki-2-132和Ki-2-148都可作pUB 110质粒的受体菌,其转化频率在10~(—3)—10~(—8)之间,因菌株和条件不同,频率有所差异。Ki-2-132的转化效率为每微克DNA可产生10~4转化体。pUB 110质粒DNA浓度在0.01—1.00μg/ml之间时,转化体数目随DNA浓度增加而增加,其中,在浓度为0.01—0.1μg/ml之间成直线关系,测定的DNA依赖指数为1.04,系一级反应。从pUB110质粒DNA转化168、Ki-2、Ki-2-132、Ki-2-148的转化体中提取的质粒DNA仍具有pUB110质粒DNA的抗卡那霉素的转化活性。从转化体提纯的质粒DNA的电泳图以及EcoRI消化后的电泳图与原来的pUB110 DNA的电泳图相同。     

多粘芽孢杆菌质粒的研究——Ⅱ.多粘芽孢杆菌原生质体形成、再生与转化

多粘芽孢杆菌P250-2完整菌体不能作为质粒DNA的转化受体,但其质粒消除菌株P_0250-5制成的原生质体,可接受多粘芽孢杆菌的pBD2502及枯草杆菌的pUB110质粒DNA转化。在高渗蔗糖再生培养基上,原生质体再生率为20％左右,形成率在95％以上。在含新霉素(10μg/ml)、青霉素(25μg/ml)、四环素(12.5μg/ml)的高渗蔗糖再生培养基上分别获得了转化子。多粘芽孢杆菌的转化频率为3.29×10~(-3),枯草杆菌为4.4×10~(-4)。转化子的形态表现、生化特性和抗菌谱与给体菌株一致,表明多粘芽孢杆菌株间及多粘芽孢杆菌和枯草杆菌种间的质粒可以进行转化。     

枯草杆菌和大肠杆菌融合转移双复制功能杂种质粒pTZ22的研究

在大肠杆菌C600(pTZ22)(Km~rTc~rAp~r)和枯草杆菌Ki-2-132(Sm~rIle~-Thr~-Val~-)(简称A系统)以及在枯草杆菌Ki-2-132(pTZ22)(Km~r)和大肠杆菌C600(简称B系统)菌株之间,通过细胞融合,从两个方向转移pTZ22。A系统获得一批抗Km Sm融合子,B系统获得一批抗Km Ap和Tc的融合子,融合频率为10~(-4)—10~(-6)。融合子的抗性是稳定的,并且革兰氏染色、产酶和产孢匦与不带质粒的亲本相同。DNA的电泳图证明,除了不带质粒的亲本无质粒带外,其它菌株都有质粒带,A系的电泳相同,B系的则不同,原因尚不清楚。用融合子的质粒DNA转化ki-2-132和C600都获得了转化体,其转化频率因实验条件不同而有差异。以上结果表明,大肠杜菌和枯草杄菌细胞之间能够相互融合,通过融合能从A、B两个方向转移质粒pTZ22,枯草杆菌的蛋白酶不阻碍细胞融合和质粒转移。     

双功能质粒的构建与功能表达

将大肠杆菌抗四环素、氨基苄青霉素、氯霉素质粒pBR325和金黄色葡萄球菌/枯草杆菌抗新霉素、卡那霉素质粒pUB110,在体外经限制性内切酶EcoRI和T4 DNA连接酶作用,进行重组,获得了重组质粒pMM 1。pMM 1兼有抗四环素、氨基苄青霉素、卡那霉素和新霉素以及对氯霉素敏感的特性;用凝胶电泳法测定分子量,证明pMM1确为pBR325和pUB110两者的重组质粒。pMM 1在大肠杆菌中的转化频率为每微克DNA 0.79×10~3个转化子,在枯草杆菌受体中为每微克DNA 0.15×10~2个转化子。pMM1不仅能分别在大肠杆菌和枯草杆菌两种受体中复制,而且能同样表达,其抗药性水平为:对氨基苄青霉素不小于每毫升160微克,对四环素不小于每毫升120微克,对新霉素、卡那霉素不小于每毫升80微克。此外,用同样的方法构建了pBR 322和pUB 110的另一个重组质粒pMM 2,也获得了类似的结果。     

利用细胞质导入法选育嗜杀啤酒酵母

利用细胞质导入(Cytoduction)法中的核融合缺陷细胞融合技术,在对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)D518菌株不做任何遗传标记,将嗜杀酵母5045菌株的嗜杀质粒转移到受体菌D518中,获得了具有两亲株优良性状的融合子KD102菌株。对融合子分析表明:融合子遗传性状稳定,不仅含有供体菌5045的嗜杀质粒,而且受体菌D518的核基因被原封不动地保留下来,为异质体细胞(Heteroplasmon)。将融合子KD102菌株用于小型、中型及生产性酿酒试验,结果表明,具有与亲株D518同样的酿造特性。在发酵过程中,能抑制野生酵母污染,净化发酵体系。对于保证啤酒纯种酿造及提高成品酒的生物稳定性具有明显效果。     

利用原生质体融合技术选育防治植物病虫害的基因重组菌株

本试验选用抗菌蛋白产生菌枯草芽孢杆菌(B.subtilis) TG26和晶体蛋白产生菌苏云金芽孢杆菌(B.thuringiesis subsp,pacifeus) AS1.904的营养缺陷型衍生株,在聚乙二醇的诱导下进行原生质体种间融合,获得了表现双亲遗传性状的种间融合菌株。融合率为7.52×10~6,融合子经传代10次,稳定率为19.5%。融合菌株的菌落和细胞形态与亲本株明显不同。通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,融合菌株表达了亲本的抗菌蛋白和毒素蛋白。抑菌杀虫试验表明,融合重组菌株具有抑制多种植物病原菌和毒杀鳞翅目幼虫的能力。     

凤尾菇和盖囊侧耳原生质体非对称融合的研究

盖囊侧耳的双核本原生质体经过灭活处理作为供体与带有营养缺陷型标记的凤尾菇单核体原生质体受体融合,得以大量生长速度和菌落形态差交大的融合子,这些融合子主要显示了供体菌株的特性,数次转接和进行原生质体再分离后,有的融合子再生菌株恢复了供体亲本的遗传特性,同时获得了一些新的生理特证。结果表明原生质体非对称融合可以作为食用菌原生质体融合育种的一种有效方式。     

凤尾菇和盖囊侧耳原生质体非对称融合的研究

盖囊侧耳的双核体原生质体经过灭活处理作为供体与带有营养缺陷型标记的凤尾菇单核体原生质体受体融合,得到大量生长速度和菌落形态差异较大的融合子,这些融合子主要显示了供体菌株的特性,数次转接和进行原生质体再分离后,有的融合子再生菌株恢复了供体亲本的遗传特性,同时获得了一些新的生理特证。结果表明原生质体非对称融合可以作为食用菌原生质体融合育种的一种有效方式。     

黄地老虎颗粒体病毒DNA片段在枯草芽孢杆菌中的克隆

EcoRI酶解的AsGV-XJ DNA和质粒pUB 110 DNA,经T4 DNA连接酶连接后,转化枯草芽孢杆菌BR 151感受态细胞,涂布在加有新霉素(5,ug／ml)的完全培养基上。用琼脂糖凝胶电泳快速法检测抗新霉素转化子中的重组质粒。在388个转化子中得到12个较PuB110 DNA分子量大的重组质粒。所有重组质粒均可与”PdcTP标记的Fco RI酶解AsGV—XJDNA片段的探针进行分子杂交。通过琼脂糖凝胶电泳对重组质粒中插入AsGV一XJ DNA 片段进行了测定。     

枯草芽孢杆菌分子克隆系统受体的改造

实验证明枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BR151和MI112中的pUB110质粒,在液体中传代要比固体斜面传代稳定。通过NTG诱变获得了对pUB110稳定的受体BSG.来自大肠杆菌的穿梭质粒在BSG菌中转化频率较亲本高。小的外源DNA片段插入pBE2后在BSG菌中转管传代30次是稳定的。     

利用细胞质导人法选育嗜杀啤酒酵母

利用细胞质导入(Cytoduction)法中的核融合缺陷细胞融合技术,在对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)D518菌株不做任何遗传标记,将嗜杀酵母5045菌株的嗜杀质粒转移到受体菌D518中,获得了具有两亲株优良性状的融合子KDl02菌株。对融合于分析表明：融合子遗传性状稳定,不仅含有供体菌5045的嗜杀质粒,而且受体菌D518的核基因被原封不动地保留下来,为异质体细胞(Heteroplasmon)。将融合子KDl02菌株用于小型、中型及生产性酿酒试验。结果表明．具有与亲株D518同样的酿造特性。在发酵过程中．能抑制野生酵母污染,净化发酵体系。对于保证啤酒纯种酿造及提高成品酒的生物稳定性具有明显效果。     

秸杆降解菌株抗药性标记的筛选

两株菌株原生质体融合技术中,为了将融合子与双亲本分离出来,要对其中的至少一个亲本进行标记。该文从降解秸杆的两种不同的真菌出发,在两株菌株原生质融合前进行抗药性标记的筛选,为两种菌株融合后融合子的筛选和分离提供依据。本实验采用10种药物,对双亲本进行抗药性初筛,然后对临界药剂用量筛选,通过对比和重复实验,镜检和酶活测定,获得两种对白腐真菌抗药而康宁木霉非抗性的药品,氟康唑和十一烯酸真菌清,剂量分别为400μg/mg和500μg/mg。     

嗜热脂肪芽孢杆菌抗药性质粒的转化

从堆肥和污泥中分得8株抗药性高温细菌,经电泳检查有质粒存在,对其中1株具有卡那霉素和链霉素抗性的嗜热脂肪芽孢杆菌T617-8的质粒DNA,用电镜测得分子量为26.6×10~6道尔顿。T617-8(Km~rSm~r)菌株经溴化乙锭处理后,对卡那霉素敏感,同时质粒消失。为此确证,卡那霉素抗性是由质粒所控制。以T617-8的质粒(Km~r)DNA,对消除质粒后的菌株(Sm~r)的原生质体进行转化,获得了抗卡那霉素和链霉素的转化子。     

单亲株核基因标记的酵母原生质体融合

目前细胞融合技术多数都是采用双亲本核基因突变做为遗传标记,这种遗传方法在一定程度上有损于亲本原有的优良性状,对啤酒酵母菌种选育十分不利。本实验采用单亲株核基因突变做为遗传标记,另一亲株采用以细胞质遗传为特征的呼吸代谢缺陷做为遗传标记,在终浓度为2.5％的蜗牛酶作用下,32℃水浴,40分钟制备原生质体,用30％PEG、50mMCaCl_2溶液,32℃处理30分钟,促使两亲本细胞融合,检出融合子。材料与方法一、试剂 1、蜗牛酶:中科院生物物理所生化     

整肠生菌细胞融合子的发酵及产物分析研究

利用细胞融合技术,将整肠生菌高芽孢形成率的菌株B1和低芽孢形成率和菌数产量都低的菌株B2进行细胞融合,经芽孢数测定和发酵产物测定与遗传分析鉴别,得到了代谢产物量不同于亲本和芽孢形成率高的新菌株B1-2。该融合子乳酸产量是亲本的1．2～1．6倍,丁二醇产量是亲本的1．5～2．3倍。芽孢形成率是亲本的1．2～2．1倍。     

利用原生质体融合技术选育淀粉发酵产DHA的新型裂殖壶菌

以生产DHA的裂殖壶菌(Schizochxtrium)B4D1和黑曲霉(Aspergillus niger)CGMCC 3.316为出发菌株,利用原生质体融合技术选育可以利用淀粉发酵生产DHA的新型裂殖壶菌。用裂解酶制得了两亲本的原生质体,通过研究两亲本培养时间、培养方法、酶解时间等条件对原生质体产量影响的基础上,以PEG介导进行了原生质体的融合,最终确定了原生质体融合最佳条件为40%的PEG6000,融合温度30℃,融合时间为10 min,在此条件下融合率可达1.9%。通过比较菌落外观、颜色、形态以及分离培养筛选获得了一株利用淀粉裂殖壶菌融合子。经过RAPD验证表明B4D1与CGMCC 3.316发生了重组,融合菌株表达了更多源于B4D1的遗传信息。