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。     

酿酒酵母原生质体融合的研究

本实验通过酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)营养缺陷型菌株H802-9A(a ade~-his~7 cys~2 tyr~1)和H802-3 A(a ade~- cra~1)进行原生质体融合,获得营养互补的重组融合子,选择两亲株的对数生长早期细胞(2-4×10~7个/m1),在0.1％β-琉基乙醇及1-2％蜗牛酶的作用下,原生质体形成率达99-100％,在35％聚乙二醇(MW6000)-10mMCaC1溶液的作用下,可获得融合率为2.6×10~(-6)-2.1×10~(-7)的杂合子,自发回复突变率1.5-7×10~(-9)。     

灵芝原生质体制备、再生及融合的研究

报道不同菌龄、酶液浓度、稳渗剂对灵芝原生质体产率及不同种类、不同浓度的稳渗剂对原生质体再生的影响。结果表明,诱变后具抗药性标记的“中国红灵芝”菌种（mH1）原生质体制备时菌丝最适菌龄为48小时,酶液浓度为3％,稳渗剂以0．6mol／L蔗糖为佳;诱变后具抗药性标记的“韩国红灵芝”（mK1）原生质体制备时菌丝最适菌龄为40小时,酶液浓度为1％,稳渗剂为0.4mol／L甘露醇时原生质体产率最高。mH1,mK1原生质体均以蔗糖作稳渗剂再生率较高,其最佳浓度为0．6mol／L。在该条件下mH1原生质体再生率为3．20×10-2,mK1为5．40×10-2。在此基础上,以30％的PEG作为融合诱导剂进行灵芝原生质体融合,并获得了融合子,融合率为140×10-2。     

苏云金芽孢杆菌Bt-3701与巨大芽孢杆菌Bm-107种间原生质体融合

具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌(B. thuringensis subsp kurstaki)Bt-3701与具有解磷活性的巨大芽孢杆菌(B. megaterium var. phosphaticum)Bm-107原生质体进行了融合。Bt-3701原生质体形成率为99.4％,再生率为21.4％;Bm-107原生质体形成率为97.5％,再生率为23.8％。以PEG为助融剂进行原生质体融合,得到22个融合子,融合率达6.03×10~(-3)。融合子在双抗培养基(DR-CNB)上连续传代12次,得到4个稳定的融合于生物测定表明,融合子既具有一定的杀虫活性又具有一定的解磷活性。     

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。     

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。     

构建直接发酵淀粉产生酒精的酵母融合菌株的研究

以酒精酵母和热带假丝酵母为亲本,通过单亲灭活原生质体融合技术,获得了既具有糖化酶活性又能高产酒精的稳定的酵母融合株,并测定和比较了融合子的细胞大小、DNA含量以及比增长率μ、淀粉利用能力、乙醇耐受性、α-淀粉酶和糖化酶活力等生产性能。属间原生质体融合率为9.2×10^-6。F1和F5两株融合子性状较好,酒精发酵产量可达8.8%和11.5%,具有良好的应用前景。     

酿酒酵母与糖化酵母的种间原生质体融合及其融合子的鉴定

本文报道了酒精生产菌株K氏酿酒酵母Sacchormyces cerevisiae var.ellipsoideus的HUK-1(his-,二倍体,但在我们所试的5种产孢培养基上均不产孢)与糖化酵母Sac—charomyces diastaticus 7c(arg-,a)的种间原生质体融合,其营养标记互补的融合频率约是2．07×10^-6—3．40×10^-5。这些融合子曾在选择培养基MMs或Mmo上连续传代10次,以促进两亲核的融合。融合子的酒精发酵特性,细胞形态、体积大小、DNA含量、繁殖速率、发酵强度以及产孢能力等方面的观察和测定结果表明,均不同于双亲菌株。用显微操作器解剖了个别原养型融台子HU—KDF—185的4孢子子囊,在获得的93个单孢株中,其淀粉发酵特性和遗传标记均有双亲类型的分离或重组现象。上述实验结果充分证明了不同倍性的酵母之间可以通过原生质体融合获得种间杂种。     

广藿香原生质体制备、培养与融合技术优化研究

为建立高效稳定的广藿香原生质体培养与融合技术体系,该研究以广藿香愈伤组织悬浮细胞为材料,研究了原生质体制备的酶解条件和培养方法、细胞密度、激素种类和浓度等因素对原生质体培养的影响,并通过测定融合产物直径确立融合细胞筛选范围,进一步研究聚乙二醇浓度、细胞密度、融合时间及融合液加入量等因素对原生质体融合的影响。结果表明:制备原生质体的适宜条件为pH5.8,酶解温度25 ℃; 原生质体培养以铵盐减半的MS₁培养基进行海藻酸钠包埋、激素选用0.2 mg·L^-1 NAA、2.0 mg·L^-1 6-BA,培养密度2.0×10⁵个·mL^-1、蔗糖添加量1.0%、酸水解酪蛋白500 mg·L^-1的条件下原生质体分裂频率、植板率均较高,且开始分裂时间和细胞团形成时间都较短; 双细胞融合产物筛选范围为69.33～87.35 μm; 以40% PEG 6000化学促融30 min、加入0.5倍体积的融合液、细胞密度2.0×10⁵个·mL^-1的条件进行原生质体融合,聚合率可达57.19%; 获得的融合产物经海藻酸钠包埋培育2个月后可观察到再生愈伤组织。     

原生质体电融合构建酵母多倍体的研究

为考察将STA基因导入酿酒酵母的可能性和研究糖化酵母在不同核倍性下STA基因的表达效应,从酿酒酵母HU-TY-1A及糖化酵母5101-7C、5206-1B、5301-14D出发,通过原生质体电融合技术,构建了11株核倍性分别为2n、4n、5n及8n的酵母多倍体.所用电融合参数为:交变电场强度200v/cm,频率1MHz;电脉冲强度9kv/cm,宽度40μsec,脉冲数2个,间隔10sec,波形为方波.在糖化酵母单一亲株融合组合中,融合株检出采用菌落形态作为初检指标取得一定效果.其它融合组合则采用遗传标记检出更为可靠.所得融合率约为5×10~(-5)—1×10~(-3).所有融合株经15代以上传代培养,遗传稳定.     

单亲灭活柠檬酸杆菌与奇球菌原生质体融合

利用单亲灭活原生质体技术对柠檬酸杆菌和奇球菌原生质体进行了融合,考察了原生质体制备条件与融合中的影响因素。试验表明,随着溶菌酶浓度,酶解时间的增加和温度的上升,原生质体的形成率呈上升趋势,而再生率则逐渐下降。另外,正交试验结果表明,在PEG(6000)浓度40%、融合时间10min、融合温度42°C、pH值为8的条件下促融,最大融合频率可达2.74×10-7。筛选出来的融合子传代10次,性状稳定。进一步研究发现融合子在铀溶度为85mg/L时,比柠檬酸杆菌耐受性好;融合子和亲本吸附比较试验中,融合子总体吸附性能比柠檬酸杆菌略高。研究结果为耐辐射基因工程菌的构建提供了基础。     

酿酒酵母原生质体融合及其融合子的鉴定

应用原生质体融合技术,得到乙醇产量较高的两株多倍体酵母菌融合子F_(28)和F_(38),融合频率为2×10~(-5)。测定融合子F_(28)、F_(38)每个细胞内DNA含量分别为2.14×10~(-8)、2.34×10~(-8)μg,而亲株DNA含量分别为0.78×10~(-8)和1.24×10~(-8)μg。并进行了融合子细胞增殖率、乙醇发酵能力及同功酶分析等试验。用固定化细胞发酵乙醇试验结果表明,在pH4.0,17％糖蜜为基质情况下,发酵3小时,融合子F_(28)、F_(38)的乙醇产量分别为77.21和77.09mg/ml;亲株乙醇产量仅为65.00mg/ml和68.40mg/ml。为固定化细胞发酵乙醇提供优良菌株。     

啤酒酵母和产朊假丝酵母属间原生质体融合子的筛选

利用不可逆生化抑制剂碘乙酸抑制一亲株细胞的生理活性和利用两亲株细胞间生理性状的差异性,进行啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和产朊假丝酵母(Candida utilis)原生质体融合子的筛选,属间原生质体融合率为3.47×10~(-6)。经菌落形态比较,碳化合物的同化和发酵,DNA含量测定,酯酶型分析,细胞核染色,产孢试验和自然的核分离实验证明,融合子分三种类型:87.21%产朊假丝醇母型;9.02%啤酒酵母型;3.77%真正核融合子型。     

苏云金芽孢杆菌Bt-3701与巨大芽孢杆菌Bm-107种间原生质体融合

具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌(B. thuringensis subsp kurstaki)Bt-3701与具有解磷活性的巨大芽孢杆菌(B. megaterium var. phosphaticum)Bm-107原生质体进行了融合。Bt-3701原生质体形成率为99.4％,再生率为21.4％;Bm-107原生质体形成率为97.5％,再生率为23.8％。以PEG为助融剂进行原生质体融合,得到22个融合子,融合率达6.03×10^(-3)。融合子在双抗培养基(DR-CNB)上连续传代12次,得到4个稳定的融合于生物测定表明,融合子既具有一定的杀虫活性又具有一定的解磷活性。     

硅酸盐细菌和苏云金芽孢杆菌原生质体融合

具有解钾活性的硅酸盐细菌──胶质芽孢杆菌（R．mucilaginesus）W9－12与具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌（B．thuringensis）Bt179208原生质体质进行了融合。W9－12原生质体形成率为99．7％．再生率为24．9％,Bt179208原生质体形成率为99．9％,再生率为35％。以PEG为助融剂进行原生质体融合．得到56个融合子．融合率为5．92×10－6。融合子在双抗选择培养基上连续传代10次,得到12个稳定的融合子,生物测定表明,融合子既具有一定的杀虫活性又具有一定的解钾活性。     

蛋白酶产生菌种间原生质体融合的研究

Baci llus属中的一些种是生产蛋白酶的重要菌株。 采用2500u／ml溶菌酶制备的两种芽孢杆菌原生质体在30％聚乙二醇(Mw6000)的作用下,成功地获得了枯草芽孢杆菌(Bacillusfubtilis)和地衣状芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的种间融合重组子。融合频率为7．47 x10—2．28×10-5经过四代的移接验证,融合子的稳定率达到12—20％。结果表明,两种产蛋白酶的芽孢杆菌融台后,营养缺陷和抗药特性方面可以互补;菌落形态发生某些变化;生产性能有较大的改进。     

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%。     

嗜热脂肪芽孢杆菌与北京棒状杆菌细胞融合初探

对两种不同属间的细菌,嘈热脂肪芽孢杆菌与北京棒状杆菌原生质体的形成,再生及融合进行了研究。初步确定了适应此两种出发菌株的破壁、再生及融合的最佳条件。在此条件下,其破壁率均可达98%以上;LT1菌与LT2菌的再生率分别可达52%与51%;融合率可达2.55×10(?)。试验结果表明,此两种不同属间的细菌细胞融合是完全可能的。10(?)以上的融合率应用于工业遗传育种是完全可行的。     

5种光合细菌种间原生质体融合及优良农用融合子的筛选鉴定

处于对数生长期的光合细菌球形红假单胞菌(Rhodopseudomonassphaeroides)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)、嗜酸红假单胞菌(Rhodopseudomdnasacidophila)、深红红螺菌(Rhodospirarubrum)、万尼氏红微菌(Rhodomocrobiumvannielii),经溶菌酶(3mg/L)处理50min后,获得了它们的菌体形成的原生质体,其再生率分别为80%、71%、82%、61%、74%.取等量的亲本菌株在35%的PEG(MW6000)诱导下两两融合5min,共10种组合.其融合率为球×沼2.5×10-4、球×嗜2.1×10-4、球×深2.0×10-4、球×万2.1×10-4、沼×嗜2.8×10-4、沼×深2.4×10-4、沼×万2.6×10-4、嗜×深2.0×10-4、嗜×万2.3×10-4、深×万2.4×10-4.经影印法鉴定:形成的融合子可以分别生长于以相应的有机物为唯一碳源的培养基上,所有融合子体积均相当于两亲本株体积之和,融合子菌落形态特征介于两亲本株之间.从中随机挑选100个融合子,以辣椒苗作为靶标植物,从上述融合子中筛选到了1株具有显著促进作物生长、提高抗病性的融合子.     

链霉菌原生质体种间融合重组的研究 I．庆丰链霉菌和吸水链霉菌井冈变种的种间融合

本文报道庆丰链霉菌AS20l[11v]、MS30[Pr0一Ade—sm r］菌株和吸水链霉菌井冈变种VA4[His-]菌株原生质体的种间融合重组。AS201×vA4融合产生由二亲株营养标记互辅的稳定的原养型重组子,频率为1．09×10^-5．98×10^-6MS30 xvA4融台产物除原养型重组子,重组频率为5．7×10^-5外,还出现异核体及异质无性系(频率为2．8×10^-4一2．14×10^-5)。得到的原养型重组子,在孢子颜色、抗药性状、产物性质等方面显现广泛多样的变异。从中得到一个原养型重组菌株RvAl8,它所产生的抗菌物质,理化和生物性质与亲株产生的庆丰霉素和井冈霉素明显不同。