球孢白僵菌几丁质酶诱发突变的探讨

从球孢白僵菌Beauveria bassiana 017菌株获得了几丁质水解活性较高的突变株。诱变原为紫外线及高能电子束。诱变体为分生孢子及芽生孢子。通过测定在几丁质琼脂平板上透明圈的大小、透明圈直径与菌落直径之比值,选出酶高产菌株,并通过摇瓶培养选育出EU-120高酶活性突变株,其几丁质酶活性比原始菌株提高了近3倍。并发现以上诱变原均能获得较好的诱变效果,在选育过程中加入猩红液可提高透明圈的清晰度。并通过比较几丁质酶对胶体几丁质及“晶体”几丁质的活性,探索酶调节的可能机理。     

AsSlt2基因对茄链格孢细胞壁完整性的调控

【背景】由茄链格孢(Alternaria solani)引起的马铃薯早疫病被普遍认为是马铃薯生产上的第二大叶部病害,在马铃薯各产区普遍发生,给马铃薯生产造成了巨大的经济损失。【目的】明确AsSlt2基因对茄链格孢细胞壁完整性的影响。【方法】在含有刚果红、细胞壁降解酶和十二烷基硫酸钠(sodiumdodecylsulfate,SDS)等细胞壁胁迫的培养基上观察ΔAsSlt2缺失突变株的生长情况,计算相对生长抑制率;通过实时荧光定量PCR (RT-qPCR)方法检测ΔAsSlt2菌株中细胞壁合成相关基因的表达情况;进一步检测ΔAsSlt2细胞壁中几丁质的含量及胞外酶活性。【结果】ΔAsSlt2缺失突变株对SDS、刚果红、细胞壁降解酶等细胞壁胁迫的敏感性增强,在加入细胞壁降解酶后突变株原生质体释放量显著增多;ΔAsSlt2对外源氧胁迫更敏感,突变株胞外过氧化物酶和漆酶活性均显著降低;进一步研究发现,ΔAsSlt2细胞壁中几丁质含量减少,几丁质合成相关基因与漆酶合成相关基因的表达量均明显降低。【结论】AsSlt2基因在茄链格孢细胞壁的完整性及抵御外界胁迫方面发挥重要作用。     

链霉素抗性突变--纳他霉素高产菌株的选育研究

应用链霉素抗性筛选法,将经过紫外线诱变处理的纳他霉素生产菌——褐黄孢链霉菌(Streptomyces gilvosporeus)ATC13326的孢子涂布在含有链霉素最小抑制浓度(0．6μg／mL)的培养基平板上,获得了122株链霉素抗性突变株。其中纳他霉素产量高于出发菌株的有13株,产量阳性效率达到10．6％,同时获得了产抗生素能力为出发菌株1．46倍的突变株SG-56。     

链霉素抗性突变——纳他霉素高产菌株的选育研究*

应用链霉素抗性筛选法 ,将经过紫外线诱变处理的纳他霉素生产菌———褐黄孢链霉菌 (StreptomycesgilvosporeusATCC1 332 6的孢子涂布在含有链霉素最小抑制浓度 (0 6μg mL)的培养基平板上 ,获得了 1 2 2株链霉素抗性突变株。其中纳他霉素产量高于出发菌株的有1 3株 ,产量阳性效率达到 1 0 6 % ,同时获得了产抗生素能力为出发菌株 1 46倍的突变株SG 56。     

内切葡聚糖酶高产菌株的诱变选育

【目的】建立里氏木霉(Trichoderma reesei)高产突变菌株的快速筛选方法,选育出高产内切葡聚糖酶的突变株。【方法】对里氏木霉T306菌株的初筛培养基进行优化,建立快速筛选方法;通过紫外诱变手段选育内切葡聚糖酶高产突变菌株,并对突变菌株的产酶培养基进行优化。【结果】在初筛培养基中添加浓度为0.1%(W/V)的乳糖、蛋白胨及脱氧胆酸钠有利于菌株的筛选。诱变后筛选出菌落形态发生明显变化的内切葡聚糖酶高产突变株0516,其羧甲基纤维素酶活力(CMC酶)较出发菌株提高了38.9%。其产酶培养基经优化后,得到最适碳、氮源分别为:乳糖1.50%、硫酸铵0.14%、尿素0.05%、蛋白胨0.10%,优化后CMC酶活力达64.2 U/mL,较优化前提高了2.3倍。【结论】建立了里氏木霉高产突变菌株的快速筛选方法,通过紫外诱变育种获得了产内切葡聚糖酶能力高且遗传稳定的突变株0516。     

余甘子采后软腐病菌的分离鉴定及其细胞壁水解酶活性

【背景】药食同源的余甘子果实在采后贮藏过程中极易软腐变质,严重影响其品质和经济价值。【目的】明确引起余甘子果实软腐病的病原菌种类及其生长特性和产细胞壁水解酶活性,为余甘子采后软腐病的控制及延长其贮藏期奠定基础。【方法】采用组织块分离法从采后发病的余甘子果实分离病原菌,按照科赫法则确定分离菌株的致病性;采用形态学特征结合rDNA-ITS序列分析对病原菌进行鉴定,测定病原菌菌丝生长和产孢特性,检测产胞外细胞壁水解酶活性。【结果】从具有软腐症状的余甘子果实中分离得到32株真菌,其中菌株DQ23是余甘子采后软腐病的致病菌,通过形态特征结合rDNA-ITS序列将其鉴定为Penicillium choerospondiatis。其菌丝在酵母膏葡萄糖琼脂培养基(YDA)上生长最快,在马铃薯蔗糖琼脂培养基(PSA)上产孢最多。该菌能有效利用多种碳、氮源,适宜产孢的碳源为蔗糖、葡萄糖,氮源为蛋白胨、牛肉膏、酵母膏。菌丝生长的最适温度和pH范围分别为25°C和3.0-5.0,产孢的最适温度和pH范围分别为25°C和4.0-7.0。光照均利于菌丝生长和产孢。该菌具有分解果胶、纤维素的能力,无分解蛋白质、鞣质的能力。【结论】Penicillium choerospondiatis是余甘子果实软腐病的病原菌,研究结果为该病害的防控奠定了基础。     

利用原生质体紫外诱变技术选育耐高温香菇菌株

【目的】运用原生质体紫外诱变技术选育香菇耐高温新菌株。【方法】以香菇菌株18为出发菌株,紫外诱变处理其原生质体,通过47°C热激3 h后菌丝恢复生长的情况来筛选获得耐高温诱变株,测定18及其所有诱变株在木屑培养基中的恒温长速、高温长速以及恢复长速,并进行高温出菇试验。【结果】筛选得到57株耐高温诱变株,其中诱变株N6、N44和N24的综合性状较好。恒温长速、高温长速以及恢复长速与出菇性状具有相关性,恢复长速与出菇产量、单菇性状、耐高温能力呈正相关,可初步作为预测耐高温菌株综合性状的指标。【结论】利用原生质体紫外诱变技术,可初步选育出耐高温香菇新菌株。     

以脂肪酶为指标筛选赤霉素高产菌株的研究

以藤仓赤霉菌978对978#菌丝机械断裂后,采用紫外(30W,20cm)诱变处理60s,以脂肪酶活性为初筛指标筛选得到4株产赤霉素效价比出发菌株高的突变株,其中菌株GL-2在添加3%豆油的发酵培养基中产赤霉素能力比菌株978#在全淀粉发酵培养基发酵产素能力提高了1.2倍.调整补油工艺后,菌株GL-2产素能力进一步提高到...     

MIG1基因和葡萄糖对扣囊复膜孢酵母细胞形态变化的影响及机理探究

【目的】研究MIG1基因和葡萄糖对扣囊复膜孢酵母细胞形态变化的影响及其机理探究。【方法】扣囊复膜孢酵母在不同浓度葡萄糖的YPD培养基中培养,敲除MIG1基因菌株在常规YPD培养基中培养,研究细胞内葡聚糖酶和几丁质酶活性以及细胞壁β-葡聚糖和几丁质含量与细胞形态变化之间的关系。【结果】培养基中葡萄糖浓度越低,扣囊复膜孢酵母菌丝体越少,单细胞酵母越多,且葡聚糖酶和几丁质酶活性越高,β-葡聚糖和几丁质含量越低;葡萄糖浓度对敲除MIG1基因菌株没有显著影响,葡聚糖酶和几丁质酶活性始终保持在较高水平,β-葡聚糖和几丁质含量也较低,菌体多以单细胞酵母形式存在。【结论】MIG1基因和葡萄糖通过葡萄糖阻遏作用调节葡聚糖酶和几丁质酶活性,进而影响细胞壁的葡聚糖和几丁质含量,最终影响扣囊复膜孢酵母细胞的形态变化。     

莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因的克隆与表达分析

【目的】为揭示昆虫病原真菌分泌的几丁质酶对宿主感染致病时的作用,对莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因进行了克隆与表达,并检测了表达产物的活性。【方法】采用CTAB法提取菌体DNA,设计特异性引物,多次PCR扩增克隆莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因全序列,并克隆基因的ORF片段chit1,与载体pPIC9K相连接,构建表达载体pPIC9K-Chit1,转入毕赤酵母感受态细胞中,然后通过1.5mg/L浓度的G418筛选及PCR验证,将阳性转化子进行诱导培养,对发酵液分别进行酶活性测定试验、几丁质酶透明圈验证试验和SDS-PAGE电泳检测。【结果】莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因全长序列为2756bp(NCBI登录号:EU795711),PCR扩增得到开放阅读框ORF片段chit1为1827bp,其中包含3个内含子,5′端非编码区长76bp,3′端非编码区240bp,编码424个氨基酸的几丁质酶前体,理论信号肽剪切位点在Gly(20)与Leu(21)之间;毕赤酵母重组细胞发酵液中几丁质酶活性随着发酵时间的延长而增加,72h达到最大值482.5U/100μL,透明圈活性验证试验显示,在含1%的几丁质平板上可出现明显的透明圈,表达产物SDS-PAGE电泳检测其分子量为41.0kDa。【结论】本研究克隆到莱氏野村菌Cq菌株几丁质酶基因,其ORF成功重组到毕赤酵母中并表达出有活性的几丁质酶。基因表达产物的利用对进一步研究病原真菌染病昆虫的机制等具有重要意义。     

脐腹小蠹高致病力虫生真菌菌株的筛选

【目的】脐腹小蠹Scolytus schevyrewi Semenov是白榆的钻蛀性害虫之一,为找到对脐腹小蠹的高致病力虫生真菌菌株。【方法】通过室内喷雾法研究了5株虫生真菌菌株对脐腹小蠹幼虫的致病力,结合各菌株菌落直径、孢子萌发率、产孢量和菌落生长速率4个培养特征,筛选到Bb773和Pc546 2株优良的菌株,在此基础上,进一步对这2株菌株的几丁质酶、蛋白质酶和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶活性进行了测定。【结果】菌株Bb773和菌株Pc546在浓度为1×107孢子/mL悬浮液处理后,10 d的后脐腹小蠹幼虫的校正死亡率分别达96.67%和90.00%,致死中时分别为3.61 d和4.18 d。菌株Bb773的几丁质酶、FDA水解酶和蛋白质酶活性在接种后第2~10天均高于菌株Pc546,2株菌株蛋白质酶活性差异均达到了显著水平(P<0.05)。【结论】确定了菌株Bb773在脐腹小蠹害虫生物防治中具有潜在的应用价值。     

植物根际促生菌对3种土传真菌病害病原的抑制作用

【目的】获取促生同时可防治3种土传真菌病害(Fusarium oxysporum、Sclerotinia sclerotiorum和Rhizoctonia solani)的生防菌,并明确其抑菌效果。【方法】利用前期研究获得的17株促生菌,采用平板对峙法测定其对病原真菌的拮抗作用及对菌丝生长的抑制作用。【结果】可有效拮抗立枯丝核菌的生防菌有6株,其中促生菌株FX2和LM4-3的抑制率达73.82%;拮抗尖孢镰刀菌的生防菌有7株,其中FX2的抑制率达到66.81%;拮抗油菜菌核病菌的生防菌有4株,其中菌株LHS11的抑制率高达85.71%。菌株LHS11和JM170通过次生代谢物抑制病原真菌。所有的生防菌对病原菌的菌丝生长均有一定的抑制作用。【结论】筛选得到对3种真菌病害病原具有较好生防作用的菌株LHS11和FX2。     

乳酸菌低温菌株的复合诱变选育

【目的】采用复合诱导的方法,选育出能在低温条件下性状稳定、生长良好且具有工业生产价值的低温乳酸菌菌株。【方法】使用紫外照射和亚硝基胍处理的方法对分离的Q1菌株进行诱变处理,将选育得到的低温菌株Q1-4-6与出发菌株Q1在15°C、20°C、37°C下,比较其生长速率、产酸量和糖降解量。【结果】从玛曲牧民自制酸奶中分离得到一株乳酸菌Q1,根据其形态学特征、生理生化特性,同时结合16SrDNA序列分析结果,将其鉴定为肠球菌属棉籽糖肠球菌(Enterococcus raffinosus)。经过多轮诱变选育出一株能在低温下良好生长、遗传性状稳定的菌株Q1-4-6,将出发菌株与诱变菌株在15°C、20°C比较其生长、产酸和糖降解量发现,诱变菌株均好于出发菌株。在37°C的自然条件下,诱变菌株和出发菌株的生长速率差异不大,但均略高于出发菌株。在15°C培养发现,诱变菌株生长速率、产酸量均高于购买菌株干酪乳杆菌(CL04)和嗜热链球菌(CL05)。【结论】通过UV+NTG复合诱变,最终选育出一株在低温下生长良好、遗传性状稳定的菌株Q1-4-6。     

不同基质多代培养对蚧虫病原真菌蜡蚧霉致病力的影响

【目的】研究昆虫病原真菌蜡蚧霉Lecanicilliurn lecanii(Zimmermann.)菌株No.V3.4504在不同培养基上继代培养,对菌种的菌落生长特性、胞外酶活力和对蚧虫致病力的影响。【方法】试验菌种蜡蚧霉菌株No.V3.4504是从染病蚧虫上分离的。试验蚧虫是沙里院褐球蚧Rhodococcus sariuoni Borchsenius和日本龟蜡蚧Ceroplastes japonicus Green。采用7种培养基继代培养多代。观察菌落形态特征、测定生长速率、产孢量、胞外蛋白酶和几丁质酶活性及对蚧虫的致死率。【结果】在PDA培养基上,菌落生长速率最快,但产孢量最低,胞外蛋白酶和几丁质酶的活性均呈逐代下降趋势,对两种蚧虫致死率也最低;增加蛋白胨对改善菌种致病力没有明显效果;在增加蚧虫尸体的D、E、F培养基上,菌落生长速率虽然较慢,但产孢量上升为8.83×106-9.13×106孢子/cm2。蛋白酶和几丁质酶的活性平均达到2.16-2.13 U/g和1.01-1.03 U/g,对两种蚧虫的致死率分别在55%-58%和39%-42%;在活蚧虫上连续培养3代,蛋白酶和几丁质酶的活性最高,为3.08-2.92 U/g和1.45-1.42 U/g,是PDA培养基上的1.6倍。对两种蚧虫的致死率也最高,分别达到71.30%和58.89%。蛋白酶和几丁质酶的活性与蚧虫死亡率呈正直线相关关系。【结论】采用PDA培养基连续多代培养会引起菌株No.V3.4504明显退化;在培养基中加入蚧虫尸体,对于保持菌种活力有明显效果;在活蚧虫体上继代培养对复壮菌种,提高菌种毒力的效果最佳。     

A semi-defined medium for culturing Nomuraea rileyi

A semi-defined medium was successfully used to culture several natural and mutant isolates of the entomopathogenic fungus, Nomuraea rileyi. The medium contains only two complex ingredients at very low levels, yet permits germination and mycelial growth of N. rileyi. The medium also facilitates recovery and detection of hydrolytic enzymes. Use of the formulation could simplify nutritional, biochemical and physiological studies with N. rileyi and also might be used to culture other entomopathogenic fungi.This article reports the results of research only. Mention of a proprietary product does not constitute an endorsement or a recommendation for its use by USDA.     

可控高突变率枯草芽孢杆菌工程菌株的构建及应用

【背景】适应性实验室进化是运用于菌株改良的定向进化方法之一。适应性进化已成功应用于扩大底物利用范围和提高底物(产物)耐受性。由于微生物存在错配修复机制,使得菌株自然突变率水平极低,实验室适应性进化周期长,容易导致传代过程染菌而失败。【目的】获得可控高突变率的枯草芽孢杆菌工程菌株。【方法】采用无痕等位基因置换系统,将枯草芽孢杆菌负责错配修复机制的MutSL操纵子进行启动子置换为严谨表达、可诱导的木糖启动子。【结果】通过向培养基中添加不同浓度诱导物,可控制工程菌株所需突变率水平。将高突变工程菌株应用于苯乙醇耐受性实验,结果表明高突变工程菌株相较于出发菌株,对毒性产物苯乙醇具有更好的适应性,更容易获得突变菌株。将该高突变工程菌株应用于对生长有较大抑制的底物粗甘油的适应性进化实验,筛选得到的进化菌株相比出发菌株具有更短的延滞期、更高的生物量以及更大的比生长速率。【结论】该高突变率工程菌株具有较好的可进化性和适应性,可应用于适应性进化实验,具有广泛的应用前景。     

Phylogenetic relationships among strains of the entomopathogenic fungus, Nomuraea rileyi, as revealed by partial beta-tubulin sequences and inter-simple sequence repeat (ISSR) analysis

AIMS: To elucidate the phyletic relationships among three members of the entomogenous fungal genus, Nomuraea, with an emphasis on N. rileyi. METHODS AND RESULTS: Relationships were evaluated by analysis of the beta-tubulin gene and of inter-simple sequence repeats (ISSR). The amplification product of the partial beta-tubulin gene was larger for N. atypicola than for N. rileyi, and sequencing of this gene fragment confirmed that N. atypicola possesses approximately 25 more nucleotides than N. rileyi and N. anemonoides. Based on neighbor joining and bootstrap analysis of the partial beta-tubulin gene, N. atypicola failed to form a monophyletic grouping with the other two species of Nomuraea. In contrast, the single isolate of N. anemonoides clustered with the N. rileyi isolates, and both taxa grouped with Epichloe typhina (Hypocreales: Clavicipitaceae). Results from this study suggested that N. rileyi and N. anemonoides are closely related to the Clavicipitaceae. In contrast, evidence indicated that N. atypicola is not closely related to this family, and that this taxon is not a Nomuraea. Based on the 83 polymorphic loci of ISSR, it was observed that isolates of N. rileyi from diverse geographical origins were distinctly different from both N. atypicola and N. anemonoides. Considerable heterogeneity was observed in the 18 isolates of N. rileyi tested, and several clusters contained isolates from disparate geographical locations and hosts. However, three isolates from the Philippines (three host species) and three strains isolated from velvetbean caterpillar (Anticarsia gemmatalis) larvae in South America did cluster together. Two other strains from Brazil (isolated from Spodoptera spp.) were distinct from the velvetbean caterpillar isolates from South America. CONCLUSIONS, SIGNIFICANCE AND IMPACT OF THE STUDY: The beta-tubulin gene was generally too conserved to resolve intraspecies variability. However, ISSR did identify polymorphisms among the isolates of N. rileyi tested. The results of this study indicate that ISSR may be used as robust molecular markers for studying the population genetics of this entomopathogenic fungus.     

解脂亚罗酵母P12单倍体的制备

【背景】目前解脂亚罗酵母在实验研究和工业生产方面的应用越来越广泛,但相较于常规酵母而言,解脂亚罗酵母缺乏简便有效的遗传转化体系,致使其在基因表达调控方面存在较大困难。同时,酵母的染色体倍性也会对基因敲除效果产生影响,选择单倍体细胞作为功能基因改造的受体可以避免等位基因之间相互作用的影响,解决多倍体细胞基因敲除不完全的问题。【目的】以解脂亚罗酵母诱变菌株P12为研究对象,以不同方法分离得到单倍体菌株,建立解脂亚罗酵母单倍体的制备方法。【方法】分别采用固体和液体McClary产孢培养基诱导解脂亚罗酵母菌株产生子囊孢子,培养条件为30℃,固体7-14 d;液体200 r/min,2-4 d。以2%浓度的蜗牛酶33℃水浴裂解子囊孢子细胞壁3 h,通过染色镜检和PCR鉴定筛选单倍体细胞。【结果】镜检结果表明,解脂亚罗酵母在液体产孢培养基中产孢速度较快,相同视野下孢子数约为固体产孢培养基的3.7倍,在固体产孢培养基中产孢质量较好。初步探索并筛选得到6株解脂亚罗酵母P12 B型单倍体菌株。【结论】解脂亚罗酵母P12 B型单倍体菌株的获得可为后续继续开展基因工程操作奠定基础。