农杆菌介导的马尔尼菲青霉基因转化技术的建立及优化

目的建立农杆菌介导的马尔尼菲青霉(PM)基因转化技术,并对该技术条件进行优化。方法以二元质粒p DHt/SK为载体,通过农杆菌介导将pyr G基因插入马尔尼菲青霉尿嘧啶缺陷株SPM4(pyr G-,nia D-)中,在不含尿嘧啶的培养基中筛选阳性转化子。运用PCR验证重组子。进一步对影响转化效率的农杆菌类型、共培养浓度、转化媒介、共培养温度、共培养时间、乙酰丁香酮(AS)等六个条件进行优化。结果 PCR验证pyr G基因成功的插入SPM4中,所得到转化子可稳定传代,通过条件优化,得到转化子约300个/106个细胞。选用AGL-1,以农杆菌共培养浓度为OD600=0.8,AS浓度为200μmol/L,无膜IM固体共培养基为介质,25℃共培养48 h为最适转化条件。结论成功建立了农杆菌介导PM基因转化技术,简化并优化了转化条件,该方法可用于PM基因功能研究。     

电穿孔介导马尔尼菲青霉转化体系的建立和优化

目的 建立和优化马尔尼菲青霉电穿孔转化体系,为其基因功能研究提供良好平台.方法 直接使用马尔尼菲青霉缺陷株SPM4（pyrG-,niaD-）萌发孢子进行电穿孔转化,并通过改变孢子龄、孢子萌发时间、质粒浓度、电场强度等影响因素对体系进行优化.结果 适合SPM4电穿孔转化条件为：孢子龄为6d,孢子萌发时间为4h,电场强度为5 kV/cm.上述条件下分别使用1 μg环状或线性化质粒DNA转化SPM4,平均可得到21个和13个转化子.结论 马尔尼菲青霉电穿孔转化效率高,重复性好,针对SPM4萌发孢子,环状质粒较线性化质粒电穿孔转化效率高.     

红曲菌9903A转化体系影响因素的研究

采用PEG介导的原生质体转化方法,研究了将含有潮霉素抗性基因的质粒pMP-Hygro转入红曲菌9903A的影响因素。实验结果表明,原生质体转化最佳条件为:1.0mol/L的山梨醇为渗透压稳定剂;以含有50mmol/L的Ca2 和最终质量分数为40%的PEG4000为转化介质;最佳原生质体浓度和载体DNA用量分别为1×108个/mL、1μg/100μL原生质体;原生质体再生培养基采用不含无机盐的培养基,再生方式采用原生质体液涂布单层再生培基平板法。得到的平均DNA转化率可达160个/μgDNA。本文所研究的PEG介导的原生质体转化方法可以较好的向红曲菌细胞导入外源DNA,并使外源DNA在红曲菌细胞内大量表达。     

杨树腐烂病菌(Cytospora chrysosperma)原生质体遗传转化体系的构建

【目的】通过分析不同酶解条件对金黄壳囊孢菌[Cytospora chrysosperma(Pers.)Fr.]原生质体释放的影响,建立高效制备原生质体及其遗传转化体系的方法,为开展杨树腐烂病菌的致病分子机制研究奠定基础。【方法】以杨树腐烂病菌菌株CFCC 89981为受体,在细胞壁降解酶作用下产生用于转化所需的原生质体,通过PEG(Polyethylene glycol)介导将g GFP DNA导入杨树腐烂病菌的原生质体中获得转化子。经PCR扩增、Southern blot和荧光观察验证g GFP DNA插入到杨树腐烂病菌基因组中并表达出GFP(Green fluorescent protein)蛋白。【结果】以p H 5.5的1.2 mol/L KCl为稳渗剂,杨树腐烂病菌菌丝经Driselase和Lysing enzymes共同酶解4 h可获得1.2×108个/m L原生质体,再生率可达63.74%±9.73%,FDA(Fluorescein diacetate)溶液染色结果显示98%左右的原生质体具有较高的活力。利用PEG介导的遗传转化方法,转化效率可达76个/μg DNA。PCR检测和Southern blot均可在转化子基因组中检测到GFP基因片段,且荧光检测转化子的菌丝均呈绿色荧光,表明GFP基因在杨树腐烂病菌中表达。此外,GFP转化子在无潮霉素抗性的PDA培养基中多代转接后仍稳定遗传并表达GFP蛋白。【结论】通过筛选酶解条件,获得高质量、高活性的杨树腐烂病菌原生质体,并利用PEG介导的转化方法建立了高效稳定的原生质体遗传转化体系。该体系的建立为杨树腐烂病菌的后续研究奠定了技术基础。     

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。     

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。     

一种经济高效的禾谷镰孢菌原生质体转化方法(英文)

报道一种经济高效的禾谷镰孢菌原生质体的转化方法。制备禾谷镰孢菌原生质体的最佳条件为每毫升2% Drislase和2% Snailase混合酶液中加入0.12g幼殖体,于30℃酶解1.5h。其转化效率约为40–50个转化子/μg片段DNA;转化子的PCR检测结果表明,潮霉素B基因已插入禾谷镰孢菌的基因组中。建立的禾谷镰孢菌原生质体转化系统具有经济和高效的特点,为禾谷镰孢菌基因功能的研究提供了必要的技术支持。     

PEG法介导蛹虫草遗传转化体系的建立

由于真菌的遗传转化体系中一般以原生质体作为受体细胞,因而对蛹虫草原生质体制备的各种因素进行比较研究。结果表明,蛹虫草原生质体制备的最佳体系为:液体培养4天的蛹虫草菌球,以0.8 mol/L甘露醇作为稳渗剂,加入含1.5%蜗牛酶+1.5%溶壁酶复合酶,在34℃酶解蛹虫草菌球4 h时,原生质体得率达到1.0×10~7个/ml。潮霉素筛选压实验表明,蛹虫草原生质体在PDA固体培养基上的潮霉素最低筛选浓度为650 mg/L。采用正交试验的方法,设计PEG介导蛹虫草原生质体转化,将质粒p SB130-GFP转化蛹虫草原生质体,在荧光倒置显微镜下观察比较,得到最佳的转化体系为:PEG浓度为25%,冰浴时间为10 min,室温时间为20 min,质粒质量为30μg,原生质体个数为10~7个/ml。最终得到PEG法介导蛹虫草遗传转化的转化频率约为100~200个/μg(抗性转化子/质粒+10~7个原生质体)。转化子在含潮霉素的培养基上经4代以上的继代培养后仍可以表达潮霉素抗性并稳定遗传。为通过基因工程手段定向、快速改良蛹虫草药用品质,利用蛹虫草发酵方法生产一些具有重大经济价值的外源蛋白等奠定基础,并且有助于进一步了解蛹虫草这一大型真菌中基因的表达调控机制。     

PEG介导的黑附球菌遗传转化体系的建立

以生防真菌黑附球菌原生质体为受体、潮霉素抗性基因（ hph）为筛选标记,应用PEG介导法进行了遗传转化体系的研究。潮霉素敏感性测试结果表明,黑附球菌对潮霉素的耐受浓度为50mg/L。PEG介导的黑附球菌原生质体最佳遗传转化体系为：30℃下用2%裂解酶酶解黑附球菌菌丝2h,过滤收集原生质体,经MTC清洗重悬后将质粒pYF11-hph转化黑附球菌原生质体,在RM培养基中混匀再生;经潮霉素药剂筛选和PCR验证,表明外源基因 hph已转入到黑附球菌中并获得稳定表达。本实验成功地建立了稳定的PEG介导的黑附球菌遗传转化体系,为研究其代谢途径、生防机制及构建工程菌株提供了技术保障。     

农杆菌介导香菇菌丝遗传转化体系的研究

香菇Lentinula edodes是世界第二大食药用真菌,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,建立稳定的香菇转化体系是目前的研究热点。本文将探索以农杆菌为介导的遗传转化体系在香菇中进行随机插入突变的转化效率以及稳定性。构建的质粒p YN6982以潮霉素抗性基因hyg作为筛选标记基因,以增强型荧光蛋白基因egfp作为报告基因,以农杆菌EHA105和LBA4404为介导,同时转化了孢子单核体、原生质体单核体和双核体菌株。结果表明采用小米粒培养基进行菌丝培养和转化,经潮霉素抗性筛选,以及5代传代后,对转化子中的hyg和egfp基因进行PCR扩增和测序,验证了转化子的遗传稳定性。经过荧光显微观察表明,EGFP在转化子中可稳定表达。本研究探索出一种采用小米粒培养基培养菌丝并进行转化的新方法,建立了稳定的农杆菌介导的香菇遗传转化体系,为进一步开展香菇的基因功能研究奠定了良好的基础。     

葡萄溃疡病菌限制性内切酶介导整合方法的建立及转化子库的构建

[目的]摸索葡萄溃疡病菌(Lasiodiplodia theobromae)限制性内切酶介导整合(Restriction enzyme mediated integration,REMI)的转化方法,并构建CSS-01s (L.theobromae)的REMI转化子库.[方法]利用REMI转化方法,将线性化的含有潮霉素抗性基因(Hygromycin phosphotransferase gene,Hyg)的pUCATPH质粒转化CSS-01s菌株的原生质体;测定其对潮霉素B的敏感浓度,摸索不同酶解液和酶解时间对原生质体制备的影响,统计不同限制性内切酶酶量对转化效率的影响,以摸索出的最优条件构建CSS-01s菌株的REMI转化子库,采用Southern blot的方法验证转化子.[结果]首次建立了一套L.theobromae的REMI转化方法,经转化得到包含6 000余个转化子的L.theobromaeCSS-01s转化子库,随机挑选的5个转化子经Southern blot分析,质粒均插入到了Hind Ⅲ相应的酶切位点处.[结论]浓度为2％崩溃酶+2％蜗牛酶酶混合液、酶解4h为原生质体获得的最优条件,每管转化体系中加入30 UHind Ⅲ时转化效率最高,该方法可以用来获得大量不同表型的REMI转化子.     

农杆菌介导的紫色红曲霉遗传转化体系的建立和优化

通过优化各种转化因素,建立了根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导红曲霉(Monascus)的高效转化体系:红曲霉在PDA培养基培养21 d后收集孢子,制备红曲霉孢子悬浮液,浓度为106个/mL,根癌农杆菌浓度为OD600值0.5,诱导剂AS浓度为100μmol/L,农杆菌与红曲霉在25℃共培养3 d。采用此转化体系构建了含有530多个转化子的红曲霉T-DNA插入突变体库。随机选取50株转化子菌株进行分子验证和稳定性检测,证明T-DNA成功插入红曲霉基因组DNA中,并能稳定遗传。最后,通过形态观察筛选出8株变异较大的菌株,为以后的红曲霉基因功能研究奠定了一定的基础。     

黑曲霉柠檬酸工业菌株原生质体制备与转化

黑曲霉是柠檬酸工业化生产的主要发酵菌株。尽管现代遗传操作技术在黑曲霉的实验室菌株、蛋白质生产菌株等的应用中获得了成功,但是柠檬酸工业菌株遗传转化异常困难,成为柠檬酸工业持续升级的重要限制因素。以柠檬酸工业生产实际应用的黑曲霉菌株为研究对象,对其原生质体的制备与再生以及PEG介导的转化等条件进行了细致优化。结果表明,柠檬酸高产工业菌株原生质体的制备需选取丰富培养基中培养48 h的年轻菌丝体,在1.5%裂解酶-0.5%蜗牛酶-0.2%溶菌酶的复合酶解体系下裂解2.5 h,原生质体的制备浓度可达106个/m L以上,原生质体再生效率可达90%以上。原生质体的浓度是原生质体-PEG介导转化方法的关键,当原生质体浓度达到106个/m L以上时,高产柠檬酸菌株的转化效率大幅提高。成功建立了由原生质体-PEG所介导的高产柠檬酸黑曲霉菌株的遗传转化体系。     

高粱品种BTx623原生质体分离及瞬时表达体系的建立

高粱(Sorghum bicolor)是世界上仅次于小麦、水稻、玉米和大麦的重要粮食作物之一,虽然高粱基因组已经完成了测序,但是针对高粱测序品种BTx623,遗传转化方法的缺乏限制了高粱遗传育种和功能基因组研究的发展。而原生质体瞬时表达技术,则因为其高效、快速的特性,在功能基因组研究中具有重要的作用。为了在高粱品种BTx623中建立原生质体瞬时表达体系,本研究以BTx623幼苗为材料,对原生质体分离过程中的渗透压、酶液成分、酶解时间进行研究。结果表明:BTx623幼苗的原生质体分离过程中,最佳酶解液组成为1%纤维素酶、0. 25%离析酶、0. 6 mol/L甘露醇、10 mmol/L吗啉乙烷磺酸、1mmol/L CaCl_2、0. 1%小牛血清蛋白和5 mmol/Lβ-巯基乙醇,并获得了每毫升1×107个的高质量原生质体,所获原生质体活性在90%以上。之后利用PEG介导的转化方法,将含有35S::egfp的质粒导入到原生质体中,并通过荧光显微观察统计,遗传转化率达到(61. 31±3. 91)%。本研究通过优化高粱品种BTx623原生质体制备及瞬时转化的条件,成功建立了其原生质体瞬时表达体系,为进一步开展高粱品种BTx623功能基因组的研究奠定了基础。     

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PEG介导原生质体转化构建粉红聚端孢荧光标记

粉红聚端孢是多种植物的重要病原菌。本研究通过酶解粉红聚端孢幼嫩菌丝细胞壁获得原生质体,用PEG介导原生质体转化将携带GFP基因和博来霉素抗性基因的外源DNA随机插入粉红聚端孢基因组,共获得博来霉素抗性菌株90株,转化效率达18个/μg。选取22株转化子荧光观察,发现均可表达荧光,菌株间荧光强度不同,其中10株转化子荧光表达较强。与野生型相比,突变菌株TR45的菌落生长、产孢量和致病力等生物学特性均未改变,在不含博来霉素的培养皿中继代培养10代荧光仍能稳定表达。本研究构建的高效原生质体制备和PEG介导粉红聚端孢遗传转化方法,可用于该菌基因功能研究,绿色荧光标记菌株可用于病菌侵入、田间监测、侵染循环等发生规律研究。     

潮霉素B抗性为选择标记的整合型表达载体的构建及在米根霉中的遗传转化

为了建立适合米根霉的遗传转化体系,应用重叠延伸PCR的方法构建了以潮霉素B抗性为选择标记的单交换整合型表达载体p BS-hygro-ldh A;分别采用PEG/Ca Cl2介导的原生质体转化、原生质体电转化及萌发孢子电转化的方法将表达载体p BS-hygro-ldh A转化入米根霉AS 3.819菌株中,并研究了菌丝酶解时间、孢子萌发时间以及电转化电场强度对于转化效率的影响;通过荧光定量PCR(q PCR)对米根霉转化子基因组中质粒整合拷贝数进行了检测,并研究了其对米根霉转化子抗性稳定性的影响。实验结果表明成功获得整合了表达载体p BS-hygro-ldh A的米根霉转化子。菌丝酶解140 min产生的原生质体其再生率和转化率最高,原生质体电转化最佳电场强度为13 k V/cm,孢子萌发2.5 h转化率最高,萌发孢子电转化最佳电场强度为14 k V/cm。萌发孢子电转化方法转化率要高于原生质体转化的方法。荧光定量PCR检测结果表明,在一定范围内,高质粒整合拷贝数的米根霉转化子比较稳定。研究建立了用于工业米根霉菌株的遗传转化体系,为米根霉代谢调控研究以及菌种改造工作提供了基础与支持。     

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。     

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。