根癌农杆菌介导的深绿木霉菌T23遗传转化研究

采用根癌农杆菌介导的方法,成功地建立了丝状生防真菌深绿木霉（Trichoderma atroviride）菌株T23的遗传转化体系。并且,通过提高筛选培养基中潮霉素B的浓度和调整农杆菌的培养时间,对转化体系作了进一步的优化。转化效率约为50个突变体／10^7个分生孢子。所有转化子经继代培养5代,潮霉素B抗性筛选后,共得到118个遗传稳定的转化子。随机抽取部分转化子,进行PCR和soutllem blot分子鉴定,结果证实外源的T—DNA已经随机整合到T23的基因组中。通过形态学观察,筛选出3个在产孢量和菌丝体生长速度方面显著不同于野生型菌株T23的转化子。农杆菌介导的遗传转化方法在深绿木霉菌株T23上的成功运用,将为研究该菌的功能基因组提供强有力的工具。     

根癌农杆菌介导的丝状真菌简青霉遗传转化的研究

利用根癌农杆菌LBA4404介导,建立了丝状真菌简青霉（Penicillium simplicissimum）H5的遗传转化系统.潮霉素抗性筛选、PCR和Southern blot分子鉴定等结果表明：筛选获得的转化子能够稳定遗传,外源的TDNA以单拷贝随机整合到简青霉的基因组中.实验初步研究了农杆菌浓度、乙酰丁香酮浓度和共培养时间等因素对转化效率的影响,经过优化后转化体系的效率可达50个转化子/105个孢子.农杆菌介导的遗传转化方法在简青霉上的运用,将为研究该菌的基因工程改造提供强有力的工具.     

以G418为筛选标记的极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)原生质体转化体系的建立

[目的]建立极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)的原生质体遗传转化体系。[方法]采用酶解法制备极细链格孢菌的原生质体,并通过PEG/CaCl2介导的化学方法将含有G418抗性标记的DNA转入极细链格孢菌原生质体。[结果]转化子生长表型及其基因组DNA的PCR检测表明抗性基因已成功整合到极细链格孢菌基因组中。该方法的转化率达3~4个转化子/μg转化DNA。所获得的转化子在无选择压力下连续培养3代,G418抗性仍能稳定遗传。[结论]成功建立了极细链格孢菌的遗传转化系统,为极细链格孢菌的基因功能研究奠定了基础。     

根癌农杆菌介导致病疫霉转化体系的建立

为建立低成本、快速、高效的根癌农杆菌介导的致病疫霉转化体系,以菌株 HK0919为材料,从抗生素筛选浓度、共培养转膜方式、乙酰丁香酮（AS）浓度、共培养时间和共培养温度等方面对致病疫霉的转化体系进行了研究。综合各因素优化结果,建立的转化体系条件为：以1．0μg/mL的潮霉素B进行转化子筛选,采用玻璃纸作为共培养介质,AS浓度为200μmol/L,培养6 d,温度为22℃。在此条件下的转化效率为每106个游动孢子获得50～60个转化子。随机选取10个转化子,利用特异性引物对潮霉素抗性基因hph进行PCR扩增,转化子均能扩增出800 bp左右的预期条带;同时,利用根癌农杆菌vir基因特异引物对转化子进行 PCR扩增,排除了转化子被农杆菌污染所致的假阳性;转化子继代培养5代后,仍能在含潮霉素 B的黑麦培养基上生长。说明外源T DNA已成功整合到致病疫霉基因组中,并能稳定遗传。     

PEG介导的苹果果生刺盘孢Colletotrichum fructicola原生质体转化

为建立PEG介导的苹果果生刺盘孢Colletotrichum fructicola的遗传转化体系,以果生刺盘孢SQ06-E的幼嫩菌丝为受体,通过PEG介导的原生质体转化法,将含有潮霉素标记的质粒pCB1003转入果生刺盘孢菌丝的原生质体中;对获得的转化子进行遗传稳定性检测、PCR检测和Southern杂交分析。试验获得果生刺盘孢的最优转化体系为:密度为1×106 mL-1分生孢子在M3S培养基中,28℃、200r/min震荡培养8h;过滤收集菌丝,在质量浓度为0.25g/mL崩溃酶+0.05g/mL溶壁酶的10mL酶解液中加入0.5g湿菌体酶解3h;整个试验的渗透压稳定剂为0.8mol/L KCl。试验共得到76个转化子,转化率为1μg DNA获得3~4个转化子。对转化子的PCR检测和Southern杂交分析都表明hph基因已整合入果生刺盘孢的基因组中。所有转化子在PDA培养基上继代5次后仍能正常生长,说明外源基因hph能在果生刺盘孢中稳定遗传。     

限制性内切酶介导的玫烟色拟青霉原生质转化体系构建

丝孢类害虫生防真菌的生态适应性和环境抗逆性决定着生防菌剂的田间适用性,兼具多个抗逆性状的菌株一般只能通过相关功能基因的遗传操作和定向选育而获得,但这类真菌遗传操作的可行方法目前相当有限.本文利用限制性内切酶介导插入法将含有草丁膦抗性标记的Bar基因的质粒pAN52-1N-Bar转入玫烟色拟青霉Pfr116菌株的原生质体中,转化效率约为6～13个转化子μg-1质粒DNA.通过对Pfr116菌株突变转化子的基因组DNA进行PCR产物检测及基因组DNA单酶切片段的Southern杂交分析,证明Bar基因已整合到随机抽取的转化子基因组中,且都在基因组上单位点插入,转化子对草丁膦的抗性具有遗传稳定性.由此构建的原生质体转化体系具有低拷贝、转化率较高,遗传稳定强的特点,不失为一种丝孢类生防真菌遗传操作的有效方法.     

高效银耳芽孢遗传转化体系的建立

【目的】建立PEG介导的高效银耳（Tremella fuciformis）芽孢遗传转化体系。【方法】采用PEG介导的原生质体法把表达质粒pAN7-1（含有构巢曲霉gpd-An 启动子和潮霉素抗性基因hph）和pLg-hph（含香菇gpd-Le启动子和hph基因）转化进银耳芽孢的细胞中;采用夹层法在含50 µg•ml-1潮霉素的筛选培养基中初筛银耳芽孢假定转化子,之后转接于潮霉素含量为100 µg•ml-1的PDA平板上进行第2次筛选。【结果】PEG4000浓度为25%时介导的银耳芽孢原生质体初转化率最高;pLg-hph假定转化子经过PCR鉴定及Southern 杂交验证,结果表明hph基因能有效整合进银耳芽孢的基因组中,其转化率为110个/µg DNA。而pAN7-1转化子经过PCR鉴定及Southern 杂交验证,结果表明只有部分转化子基因组中整合了hph基因,其转化率只有9个/µg DNA。银耳芽孢转化子在PDSA培养基中继代5次后仍检测到hph基因的存在,表明外源基因hph能在银耳芽孢继代中稳定遗传。【结论】25%的PEG4000能高效介导银耳原生质体的转化;香菇gpd-Le启动子是银耳芽孢表达外源hph基因的强启动子;外源hph基因能够在银耳芽孢继代培养中稳定遗传。     

利用流式细胞仪分选土壤中发生自然转化的阳性转化子

为确定土壤中的DNA通过自然转化的方式发生水平基因转移的频率,将1个带有egfp和卡那霉素抗性基因Kanr的质粒DNA添加到自然土壤中,分离菌悬液,上流式细胞仪分选能发出绿色荧光且具有卡那霉素抗性的阳性转化子,确定土壤中发生自然转化的频率小于10~(-7)。分离的菌悬液通过培养基的富集,从39 736 426个细胞中分选获得了82个细胞,最终得到了纯化的阳性转化子,证实土壤中的DNA通过自然转化发生了水平基因转移。     

离子束介导外源DNA转化小麦的当代生物效应分析

为拓宽小麦种质资源,创造优异新种质,以6个玉米品种和1个银杏品种的总DNA为转化供体,以4个小麦品种为转化受体,进行了离子束介导遗传转化研究试验.结果表明,离子注入和离子束介导遗传转化后,受体材料田间出苗率有明显降低,离子注入、DNA溶液浸泡和离子束介导遗传转化处理小麦当代都有一定的变异率,具有明显的生物效应;离子注入和离子束介导遗传转化的当代生物效应二者间没有明显差异,但较DNA溶液浸泡均更明显.田间出苗率和当代变异率能较一致地反映离子束介导遗传转化存在基因型上的差异.     

根癌农杆菌介导的Cry I A(b)基因在毛壳菌中的转化

利用根癌农杆菌介导的遗传转化方法,将CryⅠA(b)基因转入生物防治真菌毛壳菌中,转化率约为40～180个转化子·10-7个孢子。通过对转化子的RT-PCR检测和Southern杂交分析表明,CryⅠA(b)基因已整合进毛壳菌基因组中,而且在转录水平上得到表达,转化子都能够稳定遗传。根癌农杆菌介导的遗传转化具有高转化率、低拷贝、遗传稳定、操作简便等优点,因此有可能成为丝状真菌遗传转化和功能基因组研究的有力工具。     

木霉菌对灰葡萄孢菌的拮抗作用

对采自宁夏14个市县的170份土样及其它材料进行分离,得到96个木霉菌株,采用形态分类方法鉴定出9种木霉菌以及2种未知名菌种．它们分别为哈茨木霉（Trichoderma harzianum）、绿色木霉（T．viride）、长枝木霉（T．longibrachiatum）、康氏木霉（T．koningii）、拟康氏木霉（T．pseudokoningii）、项孢木霉（T．fertile）、黄绿木霉（T．aureoviride）、深绿木霉（T．atroviride）、钩状木霉（T．hamatum）以及T．sp1和T．sp2。拮抗作用和抑菌活性测定结果表明：11种木霉菌对葡萄、番茄和黄瓜灰霉病的致病菌——灰葡萄孢菌（Botrytis cinema Petssp．）均有不同程度的拮抗作用,其中哈茨木霉、绿色木霉、黄绿木霉、钩状木霉和T．sp1对病原菌的拮抗作用及抑菌活性显著,其生长速度比病原菌平均快1．1～3．0倍：在对峙培养中拮抗系数达Ⅰ级或Ⅱ级．其抑菌率高迭98．78％。     

Development of Highly Efficient Transformation System of Yeast-Like Conidia of Tremella fuciformis

Tremellafuciformis is one of higher basidiomycetes. Its basidiospore can reproduce yeast-like conidia, which is also called the blastospore by budding. The yeast-like conidia of T. fuciformis is monokaryotic and easy to culture by submerged fermentation similar to yeast. Thus, it is a good recipient cell for exogenous gene expression. In this study, the expression plasmid pAN7-1 （containing promoter gpd-An derived from Aspergillus nidulans and selectable marker gene hph conferring resistance to hygromycin B） and plasmid pLg-hph （containing promoter gpd-Le derived from Lentinula edodes and selectable marker gene hph） were transformed into the yeast-like conidia of T. fuciformis by PEG-mediated protoplast transformation, respectively. The primary putative transformants were selected by the sandwich screening method with the selective medium containing 50 μg mL^-1 hygromycin. The putative transformants were obtained from the primary putative transformants transferred on PDSA plates containing 100 μg mL^-1 hygromycin for second round selection. Experimental results showed that the optimal concentration of PEG 4000 for mediating protoplast transformation was 25%. PCR and Southern blotting confirmed that the selectable marker gene hph was integrated effectively into the genome of the yeast-like conidia of T. fuciformis with plasmid pLg-hph transformation. Its transformation efficiency was 110 transformants per μg DNA, and the hph gene was integrated into the genome of some yeast-like conidia with plasmid pAN7-1 transformation. However, its transformation efficiency was only 9 transformants per μg DNA. The presence of hph gene in the genome of transformants after 5 generations of sub- culturing on PDSB medium was confirmed by PCR, suggesting that the foreign gene hph was stable during subculture.     

农杆菌介导尖孢镰刀菌西瓜专化型转化体系的建立及突变体筛选

以尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusarium oxysporum f.sp.niveum)FO-11-06菌株为受体,采用农杆菌介导的遗传转化方法,实现了农杆菌AGL1(含pATMT1)介导的西瓜枯萎病菌的转化,并研究了转化介质和pH值对转化效率的影响。结果表明:在25℃下,采用乙酰丁香酮(AS)浓度为200μmol/L、农杆菌OD600=0.15、尖孢镰刀菌分生孢子含量为1×106个/mL、pH值为5.1～5.8时可实现T-DNA的插入转化。当转化体系pH值为5.3时,转化效率最高,达到每106个分生孢子产生553个转化子。不同共转化介质对转化效率影响明显,玻璃纸和硝酸纤维素滤膜转化效率较高,每106个分生孢子获得551个和549个转化子,显著高于滤纸。通过转化,获得尖孢镰刀菌西瓜专化型转化子1 989个,对生长速度、菌落颜色和产孢量等性状进行分析,发现有46个性状特异的突变体。研究结果为进一步研究尖孢镰刀菌西瓜专化型的生长发育、致病机制和相关基因的功能奠定了基础。     

绿色木霉对土传病原真菌的体外拮抗作用

体外拮抗作用测定表明 ,绿色木霉 [Trichoderma viride Per. ex Fr. ( T0 2 ) ]对土传病原真菌齐整小核菌 [Sclerotium rolfsii Sacc. ( S0 1) ]和半裸镰孢 [Fusarium semitectum Berk.&Rav.( F0 4) ]有明显的拮抗作用 ,在对峙培养中拮抗系数分别为 2～ 3和 2 .在光学显微镜下观察到绿色木霉对半裸镰孢菌丝的缠绕、使细胞质变稀薄、菌丝消解、菌丝断裂或侵入等现象 .绿色木霉对齐整小核菌形成明显的拮抗圈 ,界面处病菌菌丝的细胞质变稀薄、消解或菌丝断裂 ,病菌菌丝停止生长 .绿色木霉还对齐整小核菌菌核形成包围 ,并抑制菌核的萌发 .     

绿色木霉GY20对棉花枯萎病菌的抑菌作用

为探寻绿色木霉对棉花枯萎病菌菌落、生长量及浸染棉花幼苗的抑菌作用,采用绿色木霉GY20与棉花枯萎病菌F12进行平皿对峙培养;并在光学显微镜下观察木霉菌的重寄生现象;同时研究木霉菌产生的挥发性代谢物对棉花枯萎病菌落的影响和非挥发性代谢物对菌丝干质量的影响;通过盆栽试验研究绿色木霉对棉花枯萎病的防治效果。结果表明,对峙培养中木霉菌株GY20对棉花枯萎病有明显的抑制作用,并能够产生抑菌圈;在光学显微镜下可观察到木霉菌使棉花枯萎病菌丝细胞原生质浓缩和菌丝断裂;木霉产生的挥发性代谢物质可抑制棉花枯萎病菌菌落的生长,且其非挥发性代谢物质可强烈抑制棉花枯萎病生长,明显降低其菌丝干质量,并具有热稳定性;盆栽试验证明,木霉菌对棉花枯萎病具有很好的防治效果。说明绿色木霉对棉花枯萎病有显著的抑菌作用。     

链格孢菌苹果致病型的ATMT转化体系的建立

【目的】链格孢菌（Alternaria alternate）苹果致病型是苹果上的重要致病菌,可以侵染苹果叶片和果实。论文旨在建立农杆菌介导的链格孢菌苹果致病型高效稳定的分子转化体系,为在分子水平上研究链格孢苹果致病型病菌的致病机制提供技术支持。【方法】质粒pKO1-HPH是以pCAMBIA1300骨架为基础构建的穿梭质粒,含有潮霉素抗性基因,并在其多克隆位点上插入了绿色荧光蛋白基因,这个质粒在大肠杆菌和农杆菌细胞中都能够稳定地复制繁殖。将质粒pKO1-HPH采用冻融法转化到农杆菌菌株AGL1中,然后与链格孢苹果致病型菌株XP-1的分生孢子在诱导培养基上共培养进行基因转化,转化子在含有潮霉素的马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基上进行筛选;在含有50 μg·mL^-1潮霉素的马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基上检测转化子细胞中抗性基因在转化子中的表达情况;用荧光显微镜检测绿色荧光蛋白基因在转化子细胞中的表达情况。在初步确认可以将绿色荧光蛋白和潮霉素B磷酸转移酶基因转入链格孢苹果致病型菌株中后,对菌落培养时间、转化前分生孢子的预处理方法对转化效率的影响进一步优化。转化子的稳定性采用分生孢子5次继代培养后,能否在含有潮霉素的马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基上稳定生长来检测;采用PCR方法检测绿色荧光蛋白外源基因和潮霉素B磷酸转移酶基因是否存在于转化子基因组中;用Southern杂交检测外源基因在转化子基因组中插入的拷贝数;在苹果果实和叶片上接种检测转化子致病性的变化。【结果】将100 μL孢子悬浮液（含10⁵孢子）涂布于马铃薯-胡萝卜-琼脂平板上菌落培养36-48 h后,链格孢苹果致病型菌株XP-1可以产生足量的孢子用于农杆菌介导的分子转化。将分生孢子用无菌水洗下,在4℃处理6 h,再与含质粒pKO1-HPH的农杆菌进行诱导共培养,转化子在含有50 μg·mL^-1潮霉素的马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基上进行筛选,转化效率较好,10⁷个分生孢子转化可获得约200个转化子。转化子经过5次继代培养,对潮霉素B的抗性没有改变。特异性引物PCR检测表明外源基因能够成功地整合到供试菌株的基因组中;Southern杂交表明外源基因多以单拷贝形式随机插入到链格孢苹果致病型菌株XP-1细胞的基因组中;转化子的菌丝和分生孢子在荧光显微镜下可以观察到明显的绿色荧光,说明荧光蛋白基因在菌丝及孢子中均能够成功表达。通过部分转化子的致病性试验,筛选获得数个在苹果果实和叶片上致病性都显著降低的菌株。【结论】建立了农杆菌介导的链格孢菌苹果致病型稳定高效的分子转化体系,为进一步开展此病菌与其寄主的分子互作研究打下基础。     

绿色木霉降解木薯秆产糖及其工艺优化研究

[目的]对绿色木霉降解木薯秆产糖的工艺条件进行研究。[方法]先用绿色木霉初步降解经预处理的木薯秆,再用纤维素酶水解木薯秆,接着采用响应曲面（RSM）结合单因素试验法优化绿色木霉糖化木薯秆的摇瓶发酵条件。[结果]绿色木霉糖化木薯秆最佳工艺为：接种量11 ml孢子悬浮液,装液量100 ml,初始pH 4.6,发酵时间84 h,发酵温度30℃,摇床转速150 r/min,摇瓶瓶口包裹12层纱布。在此条件下,得到最佳产糖量3.06 mg/g木薯秆,比优化前提高了76%。[结论]虽然目前绿色木霉发酵产糖量与纤维素酶水解相比仍有一定差距,但微生物发酵糖化法成本更低廉,操作更简便,具有工业化生产的应用潜力。     

用木霉培养物防治温床蕃茄苗猝倒病

用玻璃纸对峙法测定了57株从西南四省区获得的木霉对蕃茄倒病原菌(Pythium sp.)拮抗作用。结果表明:有37株对 Pythium sp 有明显拮抗作用,占测定菌株的64.9%,其中又以 Trichoderma aureoviride、T.citrinoviride 和哈茨小霉(T.harzianum)居多。木霉对 Pythium sp 的拮抗作用主要表现为菌丝消解和断裂,与木霉对 Rhizoctonia solani 的拮抗现象明显不同。用一株对Pythium sp 有较强拮抗作用的哈茨木霉制成麦麸砂子培养物,防治温床育苗的蕃茄苗猝倒病获得满意的防效,与化学农药敌克松和五氯硝基苯的防效相当,甚至略优。酿热物温床有利于木霉的生长和营养物竞争作用,因此用木霉防治早春蔬菜温床育苗中猝倒病是很有希望的。     

根癌农杆菌介导火龙果溃疡病菌遗传转化体系的构建及转化子筛选

为了探究火龙果溃疡病病原菌的致病机理,笔者利用农杆菌介导的遗传转化技术,分析了根癌农杆菌浓度、分生孢子萌发时间以及共培养温度等3个主要因素对遗传转化效率的影响,建立火龙果溃疡病菌的遗传转化技术体系,并对转化子进行筛选。结果表明,当农杆菌浓度OD₆₀₀=0.5、分生孢子萌发时间24 h、共培养温度25 ℃时遗传转化效率最高（833个转化子/106分生孢子）;随机挑选200个转化子进行筛选,获得3株菌落形态与野生型菌株差异较大的转化子,4株产孢量减少的转化子,5株产孢量增加的转化子,6株致病力下降的转化子。     

绿色木霉原生质体制备与再生条件的探索

研究菌丝体培养时间、酶组合、酶浓度、酶解时间、酶解温度、稳渗剂类型、再生培养方式等对绿色木霉原生质体制备及再生的影响。结果表明,绿色木霉原生质体制备的优化条件为：菌丝体培养60h,用1.5%溶菌酶＋0.5%蜗牛酶的混合酶液,在pH值6.0～6.5,30～35℃,酶解4h,以0.7mol/L甘露醇为稳渗剂,原生质体的产量可达1.68×107个/ml;原生质体再生的优化条件为：PDA为再生培养基,以0.5mol/L蔗糖为稳渗剂进行双层固体培养,原生质体的再生率为6.05%～6.12%。