穿龙薯蓣种子离体再生体系构建及其组培苗解剖结构特征

以药源植物穿龙薯蓣种子为外植体,构建优化种子消毒时间以及愈伤组织、不定芽和生根诱导等激素浓度、组成和配比体系,并比较组培苗的叶片、缠绕茎和根状茎等营养器官与实生苗在解剖结构上的差异,初步建立以种子为外植体的再生体系。结果表明:(1)外植体采用2%NaClO消毒15 min和18 min为宜;愈伤组织诱导培养基为MS+1.0 mg·L~(-1)6-BA+2.0 mg·L~(-1)2,4-D时效果最佳,出愈率为83.33%;不定芽诱导的最佳培养基为MS+2.0 mg·L~(-1)6-BA+0.2 mg·L~(-1)NAA,诱导率达到90.00%;以1/2MS+0.5 mg·L~(-1)NAA进行生根培养为宜,生根率达86.70%,组培苗可产生13.2条根,且组培苗生长旺盛,叶片浓绿,茎粗长。(2)组培苗与实生苗在叶片、缠绕茎的解剖结构上存在显著差异:组培苗叶片薄,主脉维管束小,栅栏组织厚度/海绵组织厚度P/S低;组培苗缠绕茎的内径、导管面积和维管束数量均小于实生苗,导管/维管束为0.06,为实生苗的1/2;组培苗缠绕茎皮层比例大,但厚角组织与厚壁组织分化不完全,仅存在排列极为分散的双韧维管束。研究认为,组培苗在外形和结构上的变化主要是对其高湿、低光、恒温、密闭培养瓶培养环境的高度适应的结果。     

高产吡咯喹啉醌扭脱甲基杆菌的高通量选育

吡咯喹啉醌(PQQ)是一种细菌脱氢酶的辅酶,具有促进机体生长、调节机体自由基水平等功能,应用于食品、医药等领域。由于化学合成法成本较高,微生物发酵法生产PQQ受到关注。目前,发酵法生产PQQ产量较低,限制了其工业应用。然而,由于对PQQ菌株的合成与调控机制尚缺乏深入理解,以及对野生型菌株缺乏必要的基因工程改造手段,目前采用代谢工程强化PQQ合成菌株还缺乏相关基础。因此,本研究以扭脱甲基杆菌Methylobacterium extorquens I-F2为研究对象,整合常压室温等离子体诱变、流式细胞术分选和高通量筛选策略,对样品制备和流式分选过程进行优化,最终筛选出一株PQQ高产突变菌株1-C6,PQQ产量比出发菌株I-F2提高98.02%。本文所述的流式细胞术结合高通量筛选方法能简单、快速地获得高产突变菌株,相比于基因工程改造和传统筛选方法,具有提升效果明显且易于实施等优势。