链霉菌769接合转移体系的建立

本研究确定了质粒pSET152从大肠杆菌(Escherichia coli)ET12567(pUZ8002)转移到链霉菌769中的接合转移的条件。在MS培养基上得到了最高的接合转移效率;孢子在50℃下热激10 min,供体菌和受体菌的比例为1:10,16～18 h后进行抗生素覆盖的情况下结合转移效率为1.03×10-6～1.23×10-5。经过连续5代的选择压力和PCR验证,表明质粒pSET152已经整合到受体菌株的染色体中。本研究首次建立了链霉菌769接合转移系统。     

肉色吸水链霉菌SH121接合转移系统的建立

利用单因素试验探索了热激处理、预萌发时间、供体宿主菌的类型、供受比及MgCl_2浓度对链霉菌SH121接合转移效率的影响,结果显示:在50℃热激10min,37℃预萌发1h,以大肠杆菌DCDA/pUZ8002为供体宿主菌,在供受比为100∶1时,使用添加40mmol/L MgCl_2的培养基M-ISP4,接合转移效率最高可达到每受体1.03×10~(-3)个接合子。利用建立好的接合转移方法,将整合型质粒pSET152和基因敲除质粒pYZ09成功地导入链霉菌SH121,证实该方法可用于后期链霉菌SH121活性天然产物的挖掘及其相关生物合成基因簇的研究工作。     

羽毛降解杆状链霉菌S-28遗传转化系统的建立与优化

【目的】建立羽毛降解杆状链霉菌(Streptomyces bacillaris)S-28的遗传转化系统,并对其进行优化,为该菌株的遗传改造奠定基础。【方法】以大肠杆菌-链霉菌穿梭整合型质粒pSET152为出发质粒,大肠杆菌(Escherichia coli)S17-1/pSET152为供体,羽毛降解杆状链霉菌S-28孢子为受体进行接合转移试验,并对影响接合效率的培养基种类、MgCl_2浓度、热激温度、预萌发时间、供受体比例和接合转移时间等要素进行优化。【结果】确定筛选羽毛降解杆状链霉菌S-28菌株接合转化子的抗生素为安普霉素≥10μg/mL或卡那霉素≥20μg/mL;成功将pSET152转入到杆状链霉菌S-28中。优化的S-28菌株接合转移条件为:以MS为接合转移最适培养基,MgCl_2浓度为10mmol/L,孢子萌发条件为40℃热激10min且不进行预萌发处理,供受体比例为10∶1,接合转移时间18~20h,此条件下接合转化效率最高达到10-4。【结论】建立并优化了羽毛降解杆状链霉菌S-28的遗传转化系统,接合转化效率最高可达到10~(-4)。     

Streptomyces yanglingensis KM-1-2遗传转化体系的建立及 km790的过表达

杨凌链霉菌（Streptomyces yanglingensis）KM-1-2是从银杏种子中分离到的一株新菌,为对其次级代谢产物基因簇进行研究,需建立该菌株的遗传转化体系。通过接合转移的方法成功建立杨凌链霉菌KM-1-2的遗传转化体系,并确定最佳接合转移条件：以2CMY为接合转移培养基,孢子于50 ℃热激10 min,抗生素覆盖时间介于18~19 h,其中萘啶酮酸质量浓度为25 mg/L,安普霉素为3 mg/L,接合转移效率达 1.052×10^-5。同时,利用该转化体系,过表达KM-1-2基因组中的1个SARP转录调控因子km790。与野生型链霉菌KM-1-2相比,过表达菌株Skm790生长速率加快,产孢时间提前,对部分病原真菌的拮抗性增强,而且代谢产物图谱发生明显变化。     

雷帕霉素产生菌吸水链霉菌NRRL5491接合转移系统的建立

对标准的链霉菌接合转移方法进行优化建立起适用于吸水链霉菌NRRL5491的接合转移系统。40℃温浴20 min为孢子的最佳热激处理条件;整合型质粒pSET152的接合转移效率是穿梭型质粒pOJ446的3~6倍;当阿泊拉霉素覆盖浓度为1μg/mL时,pSET152的接合转移效率是50μg/mL时的4.6倍,而pOJ446接合转移效率相应提高了2.4倍;MS培养基上接合转移效率是SY琼脂培养基上的3.4倍。采用最适优化条件时,接合转移频率可达到2×10-6,足够用于基因置换等遗传操作。     

加纳链霉菌接合转移体系的建立与优化

加纳链霉菌(Streptomyces ghanaensis)是动物饲料添加剂黄霉素的主要生产菌。建立高效稳定的遗传操作系统是对该菌进行分子生物学研究和构建高产黄霉素基因工程菌的基础。以含有基因整合型重组质粒pIJ8630-nsdA的Escherichia coli ET12567/pUZ8002为供体、加纳链霉菌ATCC 14672为受体进行接合转移,通过单因素试验与正交试验对接合转移过程中的关键影响因素进行优化。结果表明,WL50培养基为接合转移最适培养基,当受体加纳链霉菌ATCC 14672孢子在50 ℃条件下热激10 min、37 ℃预培养3 h后,与供体按细胞数比例1∶15混合后涂布于接合转移平板上,30 ℃培养14 h后覆盖50 μg·mL^-1安普霉素和500 μg·mL^-1萘啶酸时,接合频率最高,比优化前提高20.3倍。     

生防链霉菌gCLA4遗传转化体系的建立与优化

【目的】建立生防菌淡紫灰链霉菌(Streptomyces lavendularectus)gCLA4的遗传转化体系,为定向改造基因、提高基因表达水平及其生防分子机制研究奠定基础。【方法】以具有安普霉素(Apramycin)抗性基因标记的整合型质粒pSET152为出发质粒,Escherichia coli ET12567(pUZ8002,pSET152)为供体,淡紫灰链霉菌gCLA4为受体进行接合转移试验,并对影响接合效率的培养基、热激温度、接合转移时间和筛选转化子培养基等因素进行优化。【结果】成功地将质粒pSET152转入到了生防链霉菌gCLA4中,明确了可用于筛选链霉菌gCLA4转化子的抗生素为安普霉素或四环素;链霉菌gCLA4孢子50℃热激时转化效率较高,接合效率在16,18,20h下没有明显差异,MS培养基作为接合转移培养基时转化效率最高,接合产物涂布到高氏一号抗性培养基上进行阳性转化子筛选的效果最好。【结论】建立了生防链霉菌gCLA4的遗传转化优化体系。     

玫瑰孢链霉菌SWU2010遗传转化体系的建立和优化

玫瑰孢链霉菌(Streptomycesroseosporus)是近几年备受关注的抗生素—达托霉素(Daptomycin)的产生菌, 具有重要的研究价值和应用前景.目的:为了对Streptomycesroseosporus中的功能基因进行研究,构建达托霉素 高产菌株,需要建立一种稳定、高效的遗传转化体系.方法:以 pSET152和 pKC1139为载体,探索优化了S.roseosporusSWU2010与大肠杆菌进行接合转移的条件,以此为基础将体外构建的ploxP质粒和带有cre重组酶基因 的质粒pALcre先后转入S.roseosporusSWU2010中.结果:AS-1培养基是接合转移的最佳培养基;孢子的预萌发 条件为50℃热激10min,转化效率达10-6~10-5.另外,抗生素覆盖时间16~18h效果最好.利用已建立的接合 转移体系,成功将两侧带有loxP位点的安普霉素抗性基因成功敲除.实验结果为进一步研究达托霉素的生物合成 基因和对达托霉素进行组合生物合成改造奠定了基础.     

生防链霉菌Men-myco-93-63遗传转化体系的建立和优化*

玫瑰黄链霉菌(Streptomyces roseoflavus)Men-myco-93-63是分离自马铃薯疮痂病(S.scabies)自然衰退土壤中的一株拮抗菌.该菌株及其发酵液对棉花黄萎病菌(Verticillium dahliae)、瓜类白粉病菌(Sphaerotheca fuziginea Poll.)等多种重要的植物病原菌具有很强的抑制作用,有良好的生防应用潜力.为了对玫瑰黄链霉菌Men-myco-93-63中一些功能基因进行研究,得到高产抗生素的工程菌株,首先应对该菌的遗传转化条件进行优化.作者分别以基因整合型质粒pSET152和基因破坏型质pKC1139为出发质粒,ET12567(PUZ8002,pSET152/pKC1139)为供体,Men-myco-93-63孢子和菌丝体为受体,选取MS、PDA、TSB琼脂培养基、燕麦培养基为不同的培养基进行接合转移试验.结果表明MS培养基为接合转移的最适培养基,经验证,已成功地将质粒pSET152/pKC1139转入到了Men-myco-93-63中.以孢子为受体时,孢子预萌发条件为50℃热激10 min,37℃温育2.5 h,转化效率是10-7～10-6.以菌丝体为受体时,转化效率是10-7～10-6,但菌丝培养过程中容易出现污染.另外,抗生素的覆盖时间对接合转移效率的影响较明显,16～18 h覆盖效果最好.     

接合转移技术将外源DNA大片段引入变铅青链霉菌中的研究

为了发展一种将150 kb及以上的外源DNA片段引入变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)中的有效方法,以大肠杆菌-变铅青链霉菌穿梭细菌人工染色体为载体,将携带完整格尔德霉素生物合成基因簇的3个150~180 kb的外源DNA片段期望以接合转移的方式从大肠杆菌宿主菌(Escherichia coli ET12567/p UZ8002)中横向转移入变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)TK23菌株中。结果表明,接合转移技术能够有效地将携带完整格尔德霉素生物合成基因簇的3个外源DNA大片段引入到变铅青链霉菌基因组中并稳定传代。     

一株阿特拉津降解菌株L-1的鉴定和降解特性研究

[目的]鉴定1株阿特拉津(ATZ)降解菌株,并对其降解特性进行研究。[方法]通过对取自城市污水处理厂的污泥进行驯化培养,分离能够降解除草剂ATZ的菌株;通过16S rDNA基因序列分析及生理生化试验对菌株进行鉴定,并对其室内降解效果进行优化。[结果]试验分离到1株能降解ATZ的菌株L-1,该菌株与Arthrobacter菌株基因相似,同源性达99%以上,结合生理生化方法,确定该菌株为节杆菌(Arthrobacter sp.);L-1降解ATZ时培养基的最佳碳源为葡萄糖,最佳加入量为3 g/L。在此条件下,将L-1接种于阿特拉津无机盐培养基(ATZ浓度为500 mg/L)96 h后降解率达94.8%。[结论]该研究为进一步研究ATZ降解菌株及其在ATZ微污染水体生物修复中的应用奠定了基础。     

苯胺降解菌的分离及降解特性研究

[目的]筛选高效苯胺降解菌并研究其降解特性。[方法]通过驯化富集培养,从河南某化工厂活性污泥中分离出1株以苯胺为唯一碳、氮源的高效苯胺降解菌DA-K,并对该菌株进行了生理生化鉴定和生物学降解特性研究。[结果]DA-K菌株呈革兰氏阴性,细胞为杆状,菌落颜色呈灰白色,初步确定为不动细菌属。通过测定,DA-K菌株生长的最适pH为6.0,最适温度为30℃,可在苯胺质量浓度为2 500 mg/L的无机盐培养基上生长良好。DA-K菌株在苯胺浓度为1 000 mg/L,pH 6.0,30℃,180 r/min的条件下振荡培养96 h,苯胺降解率接近80%。[结论]DA-K菌株苯胺降解效率较高,具有实际处理苯胺废水的能力,为构建基因工程菌奠定了基础。     

绿色棉花再生体系研究(摘要)(英文)

[目的]对农杆菌法介导的绿色棉花茎尖转化体系进行筛选优化,为基因工程辅助彩棉育种提供参考。[方法]以天然绿色棉花的茎尖作为受体,采用农杆菌介导的转化方法,筛选绿棉茎尖再生体系的最佳条件,包括茎尖外植体最佳苗龄的筛选,激动素(KT)最适浓度的筛选,卡那霉素(Kan)敏感浓度的筛选,农杆菌菌液最佳侵染浓度的筛选以及真空渗透条件的优化筛选。[结果]3日龄的绿棉茎尖为最佳转化外植体;在OD600值为0.5的农杆菌菌液中侵染10min,同时辅助真空渗透的侵染效果最佳;在茎尖最适培养基MS+lmg/LKT,pH值5.8上共培养24h,转至Kan浓度梯度为30、50、70mg/L的筛选培养基上选择培养,茎尖分化苗阳性率达34.6%,并获得了绿棉9804的Kan阳性苗。[结论]绿色棉花比白色棉花更有利于进行遗传转化。     

一株北高丛蓝莓内生真菌的液体发酵条件优化及生长动力学分析

[目的]优化北高丛蓝莓内生真菌的液体发酵条件.[方法]以一株分离自北高丛蓝莓的内生真菌菌丝提取物为研究对象,对液体培养条件进行优化.选择一种适合工业化生产的培养基：玉米粉90 g/L,豆粕5 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4 0.6 g/L,维生素B1 10mg/L,以菌丝体得率为指标,通过正交试验考察培养温度、培养基pH、摇床转速、接种量,以确定最适培养条件.[结果]在培养温度25℃,摇床转速160 r/min,pH值7.0,接种量5％时,菌丝体生长量达到最大.[结论]初步得到该菌的生长动力学参数,为工业化生产提供一定依据.     

利用啤酒废水制备微生物絮凝剂研究

[目的]优化絮凝剂产生菌培养条件,以期获得价廉、高效的絮凝剂。[方法]从某污水处理厂的活性污泥中筛选得到了一株稳定高效的微生物絮凝剂产生菌127号菌种,采用啤酒废水作为廉价培养基,对絮凝剂产生菌127号菌种进行培养,优化其培养条件,考察外加碳源、氮源、培养基pH值、培养时间等因素对菌株絮凝效果的影响。[结果]将啤酒废水稀释10倍后,BOD5为7880 mg/L,无需另外添加碳源,添加尿素1.0 g/L,总氮约为540 mg/L,最佳培养基的初始pH值为5.0,最佳培养时间为48 h,絮凝效果最好,达96.8%。[结论]啤酒废水中含有丰富的营养物质,直接利用啤酒废水作为培养基絮凝剂产生菌127号菌种进行培养,其高岭土悬液絮凝率也达到88.2%,可以大大降低培养成本。     

花叶良姜离体再生体系的建立

【目的】建立花叶良姜高频高效离体再生体系,为其种苗周年规模化生产提供新方法。【方法】以花叶良姜种子为材料,开展无菌萌发、愈伤组织诱导、愈伤组织分化及生根培养研究。【结果】花叶良姜种子依次经75%乙醇处理60 s、0.1%升汞处理10 min、5%次氯酸钠处理3 min,污染率仅5.00%,萌发率为75.83%;适宜花叶良姜愈伤组织诱导的培养基为MS+1.50 mg/L 6-BA+0.30 mg/L 2,4-D,适宜花叶良姜愈伤组织分化的培养基为MS+2.00 mg/L TDZ+0.10 mg/L 2,4-D,分化系数达10.03;花叶良姜组培苗最佳生根培养基为1/2MS+1.00 mg/L ABT1号生根粉,生根率为98.00%。【结论】通过愈伤组织途径可建立花叶良姜的离体再生体系。     

上饶早梨主栽品种离体快繁体系的建立

【目的】建立上饶早梨主栽品种六月雪和黄皮消的离体快繁技术体系,为上饶早梨试管苗的快速繁殖提供参考依据。【方法】对六月雪和黄皮消进行组织培养,筛选适宜的外植体、灭菌方式、培养基和移栽基质。【结果】六月雪和黄皮消理想的外植体为长7.0~8.0 cm的新生幼嫩带芽茎段,理想的灭菌方式为75%酒精消毒1.0 min+0.1%氯化汞消毒10~12 min,理想的腋芽诱导培养基为MS+2.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L IBA,理想的不定芽增殖培养基为MS+1.0 mg/L KT+0.2 mg/L NAA,繁殖系数为3.6~3.8,理想的不定芽生根培养基为1/2MS+0.3 mg/L NAA+0.3 mg/L PP333+0.5 g/L AC(活性炭),理想的试管苗移栽基质为泥炭∶珍珠岩∶蛭石=4∶1∶1或腐殖土∶珍珠岩=5∶1,移栽后浇灌含0.5 mg/L PP333的MS基本培养液可显著提高试管苗成活率(P<0.05),驯化移栽成活率在90.0%以上。【结论】建立的六月雪和黄皮消离体快繁体系,可供上饶早梨组培苗工厂化生产参考利用。     

里氏木霉外源表达载体的构建

[目的]构建里氏木霉外源表达载体。[方法]以里氏木霉40359的CBHI启动子和终止子构建了里氏木霉40359外源表达载体,并用该表达载体成功表达了抗潮霉素B磷酸转移酶基因,得到6株可在含175 mg/L潮霉素的基础培养基上生长的抗性菌株;提取6株抗性菌株的DNA整合到里氏木霉菌株中,并对其进行潮霉素耐受性检测。[结果]6株抗性菌株的抗潮霉素能力比原始菌株提高了75%;转基因菌株的潮霉素抗性可以稳定遗传,证明表达载体构建成功。[结论]为开展里氏木霉分子生物学研究与遗传改造奠定了基础。     

玉米自交系幼胚再生体系建立的研究

[目的]探索出玉米高频诱导具有胚性的愈伤组织和植株再生的条件。[方法]以玉米自交系幼胚为外植体,研究了不同2,4-D浓度对愈伤组织诱导、6-BA浓度对试管苗分化以及IBA浓度对试管苗生根的影响。[结果]2,4-D对玉米胚性率诱导有明显影响,其最佳诱导培养基为N6＋2,4-D 2 mg/L＋水解酪蛋白（CH）500 mg/L＋脯氨酸（pro）500 mg/L＋AgNO310 mg/L;试管苗分化适宜的培养基是N6＋6-BA 0.5 mg/L＋水解酪蛋白500 mg/L;试管苗生根的最佳培养基为1/2 MS＋IBA 0.5 mg/L。[结论]该研究可为玉米抗病基因的遗传转化和优良抗病玉米品种的培育奠定基础。     

兰州百合快速繁殖研究

【目的】优化兰州百合组织培养体系,提高其植株再生率,建立高频植株再生体系。【方法】采用正交试验设计,以鳞片为外植体,以MS和1/2MS培养基为基本培养基,附加不同浓度NAA（0.2～1.0mg/L）、6-BA（0.5～2.0mg/L）、KT（0.1～1.0mg/L）、IBA（0.2～1.0mg/L）、IAA（0.2～1.0mg/L）,对兰州百合进行鳞茎诱导、增殖和生根培养,筛选最佳激素配比。【结果】6-BA浓度过低或过高均不利于小鳞茎形成,当1.0mg/L6-BA与0.2～1.0mg/LNAA配比时,鳞茎诱导率和平均生成鳞茎数较高;随着NAA浓度的增加,平均生成鳞茎数不断增加,其中以1.0mg/L6-BA＋1.0mg/LNAA组合的平均小鳞茎最多,为5.9个。与0.5～1.0mg/LKT＋0.2NAAmg/L组合相比,添加0.5～1.5mg/L6-BA＋0.5～1.0mg/LKT或0.2NAAmg/L组合的培养基更利于芽增殖,但其丛芽长势较弱,其中以添加0.5mg/L6-BA＋0.2mg/LNAA培养基的丛芽长势和小鳞茎长势较好,平均分化鳞茎较多。在以MS、1/2MS为基本培养基、分别添加0.2～1.0mg/LIAA或IBA的培养基中,随着IAA或IBA浓度的升高,鳞茎生根率不断降低,根质量不断下降,而平均根数和根长表现有所不同。从根的质量来看,MS培养基的根质量不如1/2MS培养基;而在1/2MS培养基中,1/2MS与IBA组合优于与IAA组合。【结论】鳞茎诱导的最佳培养基为MS＋1.0mg/L6-BA＋NAA0.5～1.0mg/L,不定芽增殖的最适培养基为MS＋0.5mg/L6-BA＋0.2mg/LNAA,最佳生根培养基为1/2MS＋0.2mg/LIBA,生根效果最好,生根率为100.0%,根中等长度、粗壮,质量最好。