以原生质体融合技术构建广谱抗噬菌体菌株

利用１５株不同品系的噬菌体作筛子筛选的噬菌体抗性自发突变株只对其相应的筛于噬菌体具抗性,为窄谱抗株。利用原生质体融合技术把北京棒杆菌７３３８与钝齿棒杆菌Ｔｓ－Ｌｉ进行融合得融合于ＺＧ８８,通过噬菌体吸附试验,血清学试验证明ＺＧ８８细胞表面结构发生了较大的改变,失去了噬菌体的吸附位点。因此ＺＧ８８是广谱稳定的噬菌体抗性菌株。     

利用原生质体融合研究凤尾菇中性菌株的交配反应

凤尾菇营养缺陷型突变型中性菌株与另一株营养缺陷型的正常交配型菌株进行了原生质体融合反应融合子之间以及与亲本之间在菌落形态和菌丝生长速度上表现出了较大差异。融合子菌落角变的菌丝体多核体转变为双核体,并且在菌丝体上产生了圆桶状的特殊结构而不是通常的锁状联合。初步观察表明这些结构似乎与细胞核的迁移有关,对融合子子实体的担孢子进行了遗传分析,结果确实了实体是由两个亲本菌株的融合子产生,同时也表明要对中性菌株交配反应中基因重组进入深入分析还需要进行更多的研究。     

原生质体融合技术选育分解草酸乳酸菌菌株的研究

将具有草酸分解能力的乳双歧杆菌和具有耐氧特性的嗜酸乳杆菌进行原生质体融合,其最佳条件为:50%的PEG6000,融合温度30℃,融合时间为7 min,CaCl2浓度为0.02 mol/L,MgCl2浓度为0.5 mol/L,在此条件下融合率可达7.6%。从中筛选出同时具有耐氧特性和草酸分解能力的融合子,草酸分解率为13.4%。     

通过灭活原生质体融合选育啤酒酵母新菌株

将生产用啤酒酵母(\%Saccharomyces cerevisiae)\% LQ16和QSB7分别进行单倍体化,并筛选LQ16(Ile\+-,Dat\+r)和QSB7(Ala\+-,H\-2S\+-)的遗传标记。经摇振培养后,酶解制备原生质体,对前者进行紫外灭活,而后者进行热灭活,再利用PEG进行融合,在MMR和SMMR培养基上再生,挑选融合子。连续传代稳定后鉴定融合子QSB\|XI\-6。通过细胞体积和生物量的测定,以及遗传型的分析和细胞DNA含量测定等均证实了获得的是融合子。经对啤酒感观评价,双乙酰含量测定与多种成分的气相色谱分析以及啤酒的发酵度,絮凝性、稳定性测定,并经连续多次生产试验证实QSB\|XI\-6是一株口味独特、发酵度高、絮凝性强、遗传性能稳定兼具有多种优良性状的啤酒酵母生产新菌株。     

原生质体技术选育桃红侧耳优良菌株

研究了桃红侧耳原生质体的制备及再生,并进行了原生质体再生株的筛选工作。实验表明,培养5天的桃红侧耳菌丝体30℃酶解3h原生质体数目可达8.4×107/mL。原生质体再生率在1号再生培养基上最高,为6.9%。再生菌株经筛选后,得到长速显著快于出发菌株的优良菌株H120和H247。经F3代栽培实验证明:H120和H247的生物学效率明显优于出发菌株,且差异极显著。酯酶同工酶分析表明:H120和H247酶谱均发生了变化。     

利用原生质体融合研究凤尾菇中性菌株的交配反应

凤尾菇营养缺陷型突变型中性菌株与另一株营养缺陷型的正常交配型菌株进行了原生质体融合反应.融合子之间以及与亲本之间在菌落形态和菌丝生长速度上表现出了较大差异。融合子菌落角变的菌丝体从多核体转变为双核体,并且在菌丝体上产生了圆桶状的特殊结构而不是通常的锁状联合。初步观察表明这些结构似乎与细胞核的迁移有关.对融合子子实体的担孢子进行了遗传分析,结果确证子实体是由两个亲本菌株的融合子产生,同时也表明要对中性菌株交配反应中基因重组进行深入分析还需要进行更多的研究。     

诺卡氏菌原生质体融合重组研究

本文报道Nocardia sp.48(Str^r Rif^s)和Nocardia sp．189(Str^sRif^r)原生质体融合结果。42％PEG6000获最高融合频率。经一定时间的表型延迟后检出抗性互补的融合子。用电子显微镜观察了原生质体融合过程。融合子形态多样,耐双药性状稳定。有四株融合子产生亲本没有的甾体转化中间休．三株融合子产生亲本没有的抗生物质,还得到一株甾体转化活力明显高于亲本的融合子。     

用原生质体融合技术选育谷氨酸高产菌

利用原生质体融合技术,在不对亲株做任何诱变的前提下,成功地使天津短杆菌TG-866与钝齿棒杆菌B9的原生质体进行融合,获得兼有两亲株遗传性状——细胞个体大、产酸高的融合子F263及F288。确定了两亲株原生质体制备、再生及融合的最佳条件。在该条件下,其原生质体形成率均在99．9％以上,再生率分别为z 3％及28％,原生质体融合率为3．2×1 0-5在最佳摇瓶发酵条件下,F263及F2 88的谷氨酸产率分别为8．4g／dl及8．03g／dl.通过连续10次摇瓶传代,发现该融合子较稳定,因而具有较高的应用价值。     

细菌科间原生质体融合的研究

本文将赖氨酸产生菌——北京棒杆菌1134株进行标记,同时将枯草芽孢杆菌BR151菌株进一步标记后,进行科间原生质体融合的探讨,揭示了科间原生质体融合的可能性。经适宜的条件培养和预处理,再在适宜的条件下,酶解制备亲本株的原生质体,用PEG(MW6000)为聚合剂,经低温短时间处理,将1134衍生株与151衍生株的原生质体进行融合;并在改良的DM_3平皿上加入适量的细胞壁碎片(作引物)与适量的人血清白蛋白制剂,使其再生,结果棒杆菌(在酶解后2.5h.)与枯草芽孢杆菌(酶解后20min)的制备率均已达到99.98％以上,再生率分别达21.3％与90.8％以上。经适温培养48h后,从融合平皿上随机挑出若干个菌落。点种于CM母平皿上,再分别影印于10套选择培养基平皿上,进行鉴定,其融合率达到了3.9×10~(-4)。从菌落形态和菌体形态上可大体分为近1134类型,近151类型和中间类型三种。经连续传代五代后,从融合子中筛选山了几株在摇床上以甜菜糖蜜为原料。产酸水平捉高近一倍的稳定高产融合子。其中Q4413株的产酸率平均达6.56％,10立升小罐发酵产酸率6.52％,糖酸转化率为40.25％,经进一步验证,该菌株的产酸能力和遗传性均是稳定的,为远缘工业微生物育种开辟了新的可行途径。     

微生物原生质体融合育种技术及其应用

工业微生物菌种选育在发酵工业中占有重要地位。微生物原生质体融合(microbial protoplast fusion)技术具有重组频率高、受结合型或致育型限制小以及遗传物质传递完整等优点,是微生物育种最常用的方法之一。结合相关研究进展,分析了原生质体融合技术的组成,包括制备、再生、融合的影响因素以及融合子的筛选方法,重点评述了原生质体融合技术应用在微生物育种中的最新进展,以及微生物原生质体融合技术的发展前景。     

Pollen-Mesophyll Protoplast Fusion and Hybrid Plant Regeneration in Nicotiana

Isolated pollen protoplasts of Nicotiana tabacum L. N364 Km+ were fused with mesophyll protoplasts of N. rustica L. using PEG-high Ca/pH method. The cells resulted from fusion between immature (early-middle bicellular) pollen protoplasts and mesophyll protoplasts could divide to produce microcalli and regenerated plantlets when cultured in a selection KM8p medium containing 50 g/L kanamycin. Four plantlets were regenerated. The isoenzyme patterns of leaf peroxidases of these plantlets had bands characteristic of both parents. Root-tip squash showed that the gameto-somatic hybrids had the expected triploid chromosome number. Aside from these kanamycin-selected plantlets, six of the twenty-one plantlets that had not undergone selection were also evidenced to be gameto-somatic hybrids.     

细胞融合与植物细胞质雄性不育性状改良

原生质体融合技术不仅可以实现核基因组的重组,而且可以实现胞质基因组的重组,为转移由线粒体DNA或叶绿体DNA控制的性状提供了一条捷径。本文综述了获得胞质杂种的方法及其原理,细胞融合在胞质转移及创造新的细胞质雄性不育(CMS)资源上的研究进展及其应用情况,以及CMS在有性后代中的遗传规律,探讨了此育种途径的优势及其在木本果树无籽育种上的应用。     

一株种间融合的三倍体杂种酵母减数分裂产物的遗传学分析

通过原生质体融合技术将二倍体酿酒酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅｖａｒ．ｅｌｌｏｐｓｉｏｄｅｕｓ）与单倍体糖化酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｄｉａｓｔａｔｉｃｕｓ）构建成遗传上稳定的种间三倍体融合杂种。实验结果表明,这种融合杂种象有性杂种一样能诱导产孢;对其完整和非完整四分子的遗传分析,证明了通过遗传标记互补选择法获得的种间三倍体融合杂种ＨＵ－ＫＤＦ－２４０在产孢过程中,标记基因发生了分离和交换,出现了亲二型和重组类型;四分子对可溶性淀粉的发酵和不发酵分离比为１∶２,而原养型与营养缺陷型的分离比是１∶１。     

地衣芽孢杆菌原生质体电转化方法的研究

为了解决地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)工业菌株难以转化的问题,将原生质体制备、电穿孔和原生质体再生技术相结合,建立了一种地衣芽孢杆菌原生质体电击转化方法。在对菌体生长状态、溶菌酶作用时间、电转电压、渗透压保护剂等条件进行优化后,试验了将不同类型的表达载体,即游离型质粒p GJ103(3.3kb)和整合型质粒p AX01(9.3kb),分别转入两株地衣芽孢杆菌工业生产菌株B.licheniformis CICC 10181和B.licheniformis CICC 20204中。实验结果显示,对数生长期后期的菌体酶解40min后制备的地衣芽孢杆菌原生质体得率为96%,再生率达25%以上。原生质体与质粒DNA在最适电压0.6k V/mm下电击转化,并以0.5mol/L山梨醇或甘露醇作为渗透压保护剂进行再生培养后,最终游离型质粒的转化率可达0.88×102~1.1×102CFU/μg p GJ103,整合型质粒的转化率达到0.45×102~0.52×102CFU/μg p AX01。该方法为地衣芽孢杆菌野生工业菌株的遗传改造提供了一种新的、高效的转化手段。     

原生质体融合获得柑桔种间体细胞杂种

粗柠檬(Citrus jambhiri Lush)叶肉原生质体与哈姆林甜橙(C.sinensis L.Osbeck)胚性悬浮细胞系原生质体经PEG诱导融合,培养7天时原生质体恢复分裂。再生的胚状体在含有GA_3的培养基中萌发出茎芽。茎芽经生根诱导成为完整植株。对首批再生的5棵植株进行染色体检查,结果表明,全为四倍体,2n=4x=36。淀粉胶电泳分析过氧化物酶同工酶,结果显示这5棵植株为体细咆杂种。粗柠檬和哈姆林甜橙在该位点上均为同质结合,基因型分别是MM和FF。体细胞杂种含有双亲的酶带,基因型为MMFF。杂种植株生长旺盛,根系发达,叶片及植株形态介于双亲之间。本文对其作为砧木品种的可能性等问题作了讨论。     

产谷氨酸棒杆菌B9和T6—13的原生质体融合

棒杆菌Ｂ９和Ｔ６—１３两菌株经ＵＶ变处理得到Ｂ９—２（ＳｍＲ）和Ｔ６—１３—３（ＲｉｆＲ）两菌株,以此两菌株做为出发菌株。将对数前期的培养细胞经青霉素予处理及酶解制备原生质体,用４０％ＰＥＧ６０００为助融剂,进行原生质体融合。用间接法检出具有Ｓｍ、Ｒｉｆ抗性的融合子。融合频率为６．５５×１０－６－１．６４×１０－５,融合子双抗性稳定,产谷氨酸,经摇瓶实验筛选出一株产谷氨酸明显高于亲本的融合子ｆｕ３６。     

原生质体融合构建高效产脂肽工程菌

芽孢杆菌因其可产生多种生理活性物质,在环境污染修复、生物防治、微生物采油等领域具有广阔的应用前景。莫哈韦芽孢杆菌Bacillus mojavensis JF-2和解淀粉芽孢杆菌B. amyloliquefaciens BQ-6是从油田筛选出的产脂肽类表面活性剂菌株, 但在微生物采油实际应用中受到氧气浓度、盐度及pH的限制。原生质体融合是改变微生物代谢功能的一种简便有效的方法,以上述两株芽孢杆菌为对象,利用4因素3水平正交试验来探索菌龄、溶菌酶浓度、酶解温度和酶解时间对原生体制备、再生的影响。此外,对两菌株进行了双亲灭活原生质体融合,通过筛选得到了一株工程菌HY-4,并对其进行了初步的评价。结果表明:菌龄、溶菌酶浓度和酶解时间显著影响芽孢杆菌原生质体制备率及再生率(P<0.05),且在溶菌酶处理前用生理盐水多次洗涤菌体细胞,可提高制备率。两种芽孢杆菌原生质体制备及再生的最优条件均为:菌龄7 h、溶菌酶浓度2.5 mg/ml、酶解时间30 min、酶解温度42 ℃。融合子HY-4的最高耐盐度为15%,可耐50 ℃高温,代谢产脂肽的pH范围为4.0~9.5,且在好氧及厌氧条件下均能够代谢产脂肽,在厌氧条件下生长迅猛(细胞干重>1.6 g/L)。综上所述,融合子HY-4具有较大的应用潜力,该研究为芽孢杆菌的遗传育种打下了方法学基础,并对驱油微生物菌种的选育具有指导意义。     

高效嗜热聚磷菌的构建

以一株能聚磷但不耐热的芽孢杆菌和一株嗜热但不聚磷的嗜热菌为亲本,PEG诱导原生质体融合,筛选出2株既耐高温又能聚磷的融合菌株。对2株融合子进行传代培养,同时对未传代培养的融合子和传代培养后的融合子进行聚磷及耐热性测定,2株菌株的聚磷能力均比亲株高,其对无机磷的聚积能力分别为27.8%和5.8%,对有机磷的聚积能力分别为39.2%和56.1%,,耐热温度达55℃。该稳定的融合子具有嗜热和聚磷的双重遗传标记,可以作为研究基因重组的材料及高温生物除磷的生产菌株,对研究聚磷菌的聚磷机理和嗜热菌耐热机理,解决夏季污水处理曝气池发泡过多现象提供一定的依据。