顶头孢霉菌(Cephalosporium acremonium)原生质体融合研究

三个不同系谱的顶头孢霉菌原生质体融合研究表明营养互补的原生质体融台能形成平衡异核体,其融合频率随不同系谱的菌株而异。不同系谱的菌株间融合,其融合子的cPc效价同亲本的生产能力密切相关。本文报道了从高产菌株STC-2B的姐妹突变株之间的融合获得二株生长速度快、产孢子能力强、CPC价高的二倍体菌株。     

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。     

产黄青霉d8RNA病毒通过原生质体融合的转移

将国内青霉素产生菌(Penicillum chrysogenum)的黄孢子系统及绿孢子(包括淡绿,灰绿)系统的十多个菌株,经过病毒提取、电镜观察、奥氏免疫双扩散、凝胶电泳及放射免疫测定,证明黄孢子系统的菌株含有不同谪定度的、直径40nm的球形病毒,而绿孢子系统中检查不出病毒。从营养要求、孢子颜色不同的带病毒和无病毒菌体中分离原生质体,进行不同组合的原生质体的融合杂交,获得营养互补融合的异核体。 异核体1中,病毒通过胞质融台转移到原来无病毒的灰绿孢子菌株及细胞核融合后的杂合二倍体中。灰绿孢子的病毒量接近二倍体的l／3。二倍体菌落生长稳定,低温保存二年后经0.01—0.02M对氟苯丙氨酸(PFA)诱发和分离,产生亲本类型的分离子,分离子及二倍体仍然含有病毒。异核体2作亲本性分离,黄孢子仍有病毒,淡绿孢子及细胞核融合后产生的二倍体均无病毒,表明非感染性为显性。此种淡绿孢子的突变体中存在非感病菌系,它不支持病毒的复制。提取各杂交组二倍体内的病毒所特有的dsRNA时,可看出dsRNA的存在和病毒的存在一致。多数杂合二倍体的青霉素产量比亲本高。     

产黄青霉ds RNA病毒通过原生质体融合的转移

将国内青霉素产生菌(Penicillium chrysogenum)的黄孢子系统及绿孢子(包括淡绿,灰绿)系统的十多个菌株,经过病毒提取、电镜观察、奥氏免疫双扩散、凝胶电泳及放射免疫测定,证明黄孢子系统的菌株含有不同滴定度的、直径40nm的球形病毒,而绿孢子系统中检查不出病毒。从营养要求、孢子颜色不同的带病毒和无病毒菌体中分离原生质体,进行不同组合的原生质体的融合杂交,获得营养互补融合的异核体。异核体1中,病毒通过胞质融合转移到原来无病毒的灰绿孢子菌株及细胞核融合后的杂合二倍体中。灰绿孢子的病毒量接近二倍体的1/3。二倍体菌落生长稳定,低温保存二年后经0.01—0.02M对氟苯丙氨酸(PFA)诱发和分离,产生亲本类型的分离子,分离子及二倍体仍然含有病毒。异核体2作亲本性分离,黄孢子仍有病毒,淡绿孢子及细胞核融合后产生的二倍体均无病毒,表明非感染性为显性。此种淡绿孢子的突变体中存在非感病菌系,它不支持病毒的复制。提取各杂交组二倍体内的病毒所特有的dsRNA时,可看出dsRNA的存在和病毒的存在一致。多数杂合二倍体的青霉素产量比亲本高。     

澳洲指橘与柑橘属间原生质体电融合再生二倍体体细胞杂种

电场诱导粗柠檬（CitrusjambhiriLush,2n＝2x＝18）叶肉原生质体与澳洲指橘（MicrocitruspapuanaSwingle,2n＝2x＝18）悬浮系原生质体融合,融合产物培养后再生出丛芽,经试管嫁接得到完整植株。再生植株的细胞学检查表明它们具有18条染色体,为二倍体;植株的叶片形态与叶肉亲本（粗柠檬）一样;用6个10-mer随机引物分析再生植株的杂种特性：在4个引物（OPA－07、OPAN－07、OPE－05和OPA－08）的扩增带型图中,再生植株的带型与粗柠檬完全一样,澳洲指橘的特征带未在植株中出现;在引物OPS-13和引物OPA－04的扩增带型图中,再生植株都具有澳洲指橘的特征带。细胞学和RAPD分析的结果表明,通过对称融合得到了澳洲指橘与粗柠檬的属间二倍体体细胞杂种植株。这是柑橘属间对称融合再生二倍体叶肉亲本类型植株的首例报道。     

产黄青霉菌原生质体的营养互补融合和二倍体的形成

采用0.5％纤维素酶(来自Trichoderma pseudokoningii)加0.5％玛瑙螺酶(来自Achatina fulica Férussac)的混合酶液获得的原生质体,以国产30％聚乙二醇分子量6,000(自5,500—7,500),0.01M CaCl_2作融合剂,成功地获得了产黄青霉菌(Penicillium chrysogenum)原生质体的营养互补融合。自7个菌株组成的7对杂交组合中获得了异核体,并分离到深绿色原养型杂种。比较亲本及杂种的孢子体积及DNA含量,证明杂种是二倍体,二倍体稳定。原生质体融合频率为0.07—0.38％。二个菸酸缺陷型807和817可以发生营养互补,并形成异核体,可能是非等位基因变异的原因。 试验中观察了融合剂的pH,聚乙二醇的纯化,以及残留酶液对融合的作用。     

原生质体电融合再生柑橘属间体细胞杂种

电场诱导酸橙(CitrusaurantitumL.)叶肉原生质体与澳洲指橘(MicrocitruspapuanaSwingle)悬浮系原生质体融合,融合产物经培养再生出具有三种叶片形态的植株,绝大部分与酸橙叶片完全相似(即叶肉亲本型植株);有2棵植株叶片大且厚;有1棵植株出现二叶和三叶。细胞学检查表明这些植株均为二倍体。采用RAPD标记对前两种植株进行杂种特性分析,共选用4个10-mer随机引物进行扩增。在引物OPAA-17的扩增产物中,再生植株的带型与酸橙一致;在引物OPA-08的扩增产物中,再生植株的带型与酸橙或澳洲指橘相似;而在引物OPA-04和OPA-07的扩增产物中,再生植株的带型出现三种情况,4个引物的扩增结果证明所分析的植株均是体细胞杂种。综合染色体检查和RAPD标记的结果,表明获得了酸橙与澳洲指橘属间二倍体体细胞杂种植株。     

宜昌橙与伏令夏橙种间体细胞杂种

宜昌橙(Citrus ichangensis SwingIe)试管实生苗叶肉原生质体与伏令夏甜橙(C．Sin-ensis Osbeck)胚性悬浮细胞系原生质体,经聚乙二醇(PEG)诱导融合。再生出的胚状体为畸形,转移到生芽培养基中诱导产生丛芽。丛芽微嫁接在15天龄的枳壳砧上成为完整植株。幼叶染色体检查表明,两亲本均为二倍体2n=2x=18,融合后再生出的植株为四倍体2n=4x=36。过氧化物酶(POX)及谷草酰胺转氨酶(GOT)同工酶分析证明,这些四倍体均为体细胞杂种,它们同时含有双亲的酶带。杂种植株叶片形态更像甜橙。植株移八土壤后生长旺盛。     

单倍体小麦与羊草的属间体细胞杂交

以失去植株再生能力的小麦单倍体愈伤组织和羊草二倍体愈伤组织为材料,游离原生质体,并用紫外线自理２羊草原生质体,用ＰＥＧ法融合,对融合克隆进行染色体和同工酶分析,在已贩２６个克隆中有２１个是杂种,其中有一个克隆再生出短命小植株,结果 体小麦与二倍体草的不对称融合虽然再生互补效应不如二倍体小麦,然而杂种优先生长的现象仍然比较明显。如果改善实验条件和双亲原始的再生能力,这种融合方式仍然可以利用。     

用Genome shuffling技术选育紫杉醇高产菌株

以树状多节孢（Nodulisporium sylviforme）紫杉醇产生菌为研究对象,探索了紫杉醇产生菌的基因组重排育种的基本规律,重点研究了紫杉醇产生菌的原生质体融合和基因组重排育种的方法．采用薄层层析（TLC）、高效液相色谱（HPLC）和质谱（MS）分析筛选重组子,通过四轮基因组重排成功选育出了3株遗传稳定的高产紫杉醇菌株,其中一株重排菌株F4-26的发酵液中紫杉醇含量达到516-37μg几,比原始出发菌株NCEU-1紫杉醇产量提高了64．41％,比亲本菌株紫杉醇产量提高了31．52％-44．72％．     

柑橘细胞电融合参数选择及种间体细胞杂种植株再生

以“Ｐａｇｅ”橘柚（ＣｉｔｒｕｓｒｅｔｉｃｕｌａｔａＢｌａｎｃｏ×Ｃ．ｐａｒａｄｉｓｉＭａｃｆ）胚性悬浮系原生质体和粗柠檬（Ｃ．ｊａｍｂｈｉｒｉＬｕｓｈ）叶肉原生质体为融合试材,摸索了适合柑橘的电融合参数。研究表明,在ＡＣ（交变电场）１２５Ｖ／ｃｍ、ＤＣ（直流脉冲）１２５０Ｖ／ｃｍ、ＡＣ作用时间６０ｓ、ＤＣ脉冲时间５０μｓ、ＤＣ脉冲个数为３、ＤＣ脉冲间隔为０．５ｓ时融合率较高,双核异核体率可以达到１５％以上。利用不同类型原生质体比重的不同,融合后通过控制离心时间,可以收集到更高比例的双核异核体。融合产物经培养,３～４个月再生小植株。染色体计数结合形态学观察表明,再生的１５０株小植株中７８％为四倍体,其余为二倍体叶肉亲本再生类型。再生植株经过氧化物酶同工酶及ＲＡＰＤ分析,表明得到了体细胞杂种,还证明获得了１株叶肉亲本同源四倍体再生类型。     

超级早籼稻“中早39”的高产育种研究

利用高产早籼嘉育253和高产抗稻瘟病早籼品种中组3号为亲本,采用分离世代自然病圃鉴定结合稻瘟病混合菌株人工接种抗性筛选方法,通过系谱法和产量比较试验,最终选育获得高产抗稻瘟病早籼稻新品种中早39。对超级早籼稻品种中早39及其系谱亲本嘉育253和中组3号进行产量相关性状、光合特性、叶面积指数和光合色素含量等测定和比较分析,发现中早39的每穗总粒数和结实率优于其系谱亲本,库容优势明显;中早39在齐穗后20天保持最高的净光合速率,其叶面积指数和各光合色素含量也优于系谱亲本;因此,中早39具有超高产光合生理特性。育种初期选用了高产亲本,且在生育后期中早39比其系谱亲本具有更优的光合生理特性,是水稻高产育种中优良性状的整合和后期功能型超级稻特性的体现;中早39超高产优势来自于品种选育过程中源库的优化、株叶形态的改善;中早39的选育研究为水稻高产育种提供了参考信息。     

甜橙与酸橙体细胞杂种核质组成鉴定

采用流式细胞术(flow cytometry,FCM)、简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)和酶切扩增多型性序列(cleaved amplifiedpolymorphic sequence,CAPS)等技术分析酸橙(Citrus aurantium L.)叶肉原生质体和甜橙(C.sinenis Osbeck cv.Shamouti)胚性愈伤组织原生质体电融合再生的体细胞杂种.FCM研究结果表明,所有的体细胞杂种植株荧光强度是二倍体对照的2倍,说明所分析的植株为四倍体.用SSR和CAPS分析了体细胞杂种的核质遗传组成,在试验的4对SSR引物中,有2对能区分开融合亲本.在2对引物中,体细胞杂种植株包含双亲的全部特异带,表明它们为异核杂种.通用引物扩增结合限制性内切酶酶切能鉴别融合亲本,在具有多型性的引物/酶组合中,所有体细胞杂种的线粒体和叶绿体DNA带型与胚性亲本(甜橙)完全一样.结果表明体细胞杂种核基因组来自双亲,而胞质基因组来自悬浮系亲本.讨论了所用技术的特点、柑橘四倍体体细胞杂种核质遗传规律及本组合体细胞杂种的应用.     

灭活原生质体融合选育木糖、葡萄糖共发酵酿酒酵母工程菌

为了选育高效利用木糖、葡萄糖共发酵,并使乙醇产量有所提高的酿酒酵母工程菌株。以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae W5和休哈塔假丝酵母Candida shehatae 20335为亲本株,确定了双亲株原生质体灭活剂量,并进行原生质体融合获得融合子,用高效液相色谱（HPLC）测定融合子以木糖、葡萄糖单碳源及混合碳源发酵时的乙醇得率。结果表明,获得一株发酵性能优良的融合子HDY2-14,其利用木糖和葡萄糖单碳源发酵的乙醇得率分别为0.213g/g和0.257g/g,混合碳源发酵的乙醇得率为0.310g/g,其中混合碳源乙醇得率比亲本株W5和20335的乙醇得率分别提高了20.2%和15.2%。     

甜橙与酸橙体细胞杂种核质组成鉴定(英文)

采用流式细胞术(flow cytometry, FCM)、简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)和酶切扩增多型性序列(cleaved amplified polymorphic sequence, CAPS)等技术分析酸橙(Citrus aurantium L. )叶肉原生质体和甜橙(C. sinenis Osbeck cv. Shamouti)胚性愈伤组织原生质体电融合再生的体细胞杂种。FCM研究结果表明,所有的体细胞杂种植株荧光强度是二倍体对照的2倍,说明所分析的植株为四倍体。用SSR和CAPS分析了体细胞杂种的核质遗传组成,在试验的4对SSR引物中,有2对能区分开融合亲本。在2对引物中,体细胞杂种植株包含双亲的全部特异带,表明它们为异核杂种。通用引物扩增结合限制性内切酶酶切能鉴别融合亲本,在具有多型性的引物/酶组合中,所有体细胞杂种的线粒体和叶绿体DNA带型与胚性亲本(甜橙)完全一样。结果表明体细胞杂种核基因组来自双亲,而胞质基因组来自悬浮系亲本。讨论了所用技术的特点、柑橘四倍体体细胞杂种核质遗传规律及本组合体细胞杂种的应用。     

用原生质体诱变选育高植酸酶活的黑曲霉变异株

将 2株黑曲霉菌株 (I,II)在诱导产植酸酶的条件下分别制备成原生质体 ,并考察其原生质体形成及再生 ,经紫外诱变后 ,发现涂平板的黑曲霉 (II)原生质体在再生过程中菌落形态发生明显变化。考查突变菌种的植酸酶酶活 ,筛选到其中一个变异株比原始黑曲霉 (II)亲本株的植酸酶酶活提高了 2 .2倍。     

墨西哥来檬与伏令夏橙种间体细胞杂种的育性研究

墨西哥来檬(Citrus aurantifolia）叶肉原生质体与伏令夏橙(C. sinensis） 悬浮细胞系原生质体 融合再生的体细胞杂种,移栽到土壤中2年后开始开花。该杂种花器官正常,每花药的花粉量比亲本 少。醋酸洋红染色测定表明,52.9％ 的花粉可育,与高值亲本相近,花粉发芽率为2 1.2%0双亲的染色 体不正常现象在休细胞杂种的减数分裂中观察到。对第一年所挂的4个果之一进行解a}S,发现果实多 汁,种子6粒,多胚。     

利用原生质体融合技术构建耐酸絮凝性产乙醇酿酒酵母

为获得具有多种优良性状的高效乙醇生产菌株,以絮凝性酿酒酵母RHZ-1及耐酸耐温酿酒酵母SEB2为亲本,通过紫外诱变获得营养缺陷型标记菌株,并利用原生质体融合技术选育耐酸絮凝性酿酒酵母。通过对融合子的筛选获得一株优秀的耐酸絮凝性酿酒酵母菌株RS-1;该菌株在30℃,pH2.2,15%YPD条件下发酵24 h,乙醇产生量为47.87 g/L,糖消耗速率和基于糖消耗的乙醇收率分别比亲本菌株RHZ-1提高了19.5%和9.8%。在35℃,p H2.2,15%YPD条件下发酵48 h,乙醇产生量为38 g/L,糖消耗速率和乙醇收率分别比亲本菌株RHZ-1提高了46.8%和21.6%。结果表明,获得的菌株可为提高燃料乙醇的生产效率奠定基础。     

基因组重排选育胸苷磷酸化酶高产菌株

以短乳杆菌为研究对象,通过基因组重排技术选育胸苷磷酸化酶高产菌株。首先采用紫外复合诱变筛选出EA42、EB27作为基因组重排育种的亲本并制备成原生质体,分别采用紫外照射50min和60℃水浴加热60min双亲灭活原生质体,然后用质量分数40％PEG6000,30℃恒温诱导融合10min进行基因组重排。经过3轮基因组重排育种,成功选育出3株胸苷磷酸化酶高产菌株,其中菌株F3-36在菌体发酵量提高的前提下,进行5次传代测试其胸苷磷酸化酶活均在2．500U／mg湿菌体,比原始菌株酶活提高了260％。     

丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)原生质体融合育种研究

为了提高丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)的丁醇耐受能力和培养基总糖产丁醇的转化率,通过原生质体融合的方法,研究了溶菌酶浓度及其作用时间、再生培养基种类、55℃条件下菌体致死时间、不同PEG分子量以及作用时间、Ca^2+和Mg^2+不同的添加量对丙酮丁醇梭菌原生质体制备、融合、再生的影响,得到了一套比较系统的丙酮丁醇梭菌的原生质体融合条件,同时通过气相色谱检测了融合菌的产溶剂能力并计算总糖转化率。结果显示,最终得到的215I菌株的总糖转化率比原始菌株提高了34.7%,产丁醇能力比原始菌株提高了32.2%,并且发现1株融合菌能产生新物质。原生质体融合方法在丙酸丁醇梭菌育种方面有广泛的应用潜力,通过融合得到的菌株为丁醇生产奠定了基础。