赤霉素产生菌——藤仓赤霉菌融合重组的研究

以一对营养互补的缺陷型突变株作为亲本,酶法去除细胞壁制成原生质体,以等量相混,用30%PEG 4000诱导融合,在最低营养再生培养基上直接选择原养型融合重组子,重组频率约为10^-,同时产生一定数量的不稳定异核体,频率约为10^(-5)—10^(-6).融合重组导致色素产生和菌丝形态及赤霉素产生能力的多种变异.融合重组子中赤霉素产量的正变率为15.3%.其中RN2和RG14菌株的赤霉素产量比原养型出发菌株207提高25%以上.

藤仓赤霉菌丝体、原生质体及其融合的电镜观察

描述了藤仓赤霉菌丝体、原生质体及其融合的超微结构,包括细胞壁、菌丝隔膜、核、内质网、脂质粒、排泄泡等.原生质体中97%为单核,大约2.5%为双核体.

藤仓赤霉(Gibberella fujikuroi)分子生物学及发酵工程研究进展

赤霉素是最重要的植物生长调节剂之一,工业化生产是由丝状真菌藤仓赤霉发酵产生。近20年来,随着分子生物学技术的发展,对藤仓赤霉赤霉素生物合成途径中相关基因的分子鉴定和表达调控等研究取得了显著的进展,赤霉素生物合成途径的分子生物学基本研究清楚,使得利用基因工程和代谢工程技术进行赤霉菌改良、提高赤霉素发酵水平成为可能。本文对藤仓赤霉中赤霉素合成机理及其表达调控、关键酶基因功能、外源基因转化系统、发酵技术、利用基因工程技术进行改造等方面的研究进展进行综述。

藤仓赤霉的诱变及营养缺陷型筛选研究

分别用亚硝基胍和紫外线处理赤霉素生产菌藤仓赤霉的小型分生孢子,筛选出25株不同营养要求的营养缺陷型。比较了两种诱变剂的不同诱变剂量对休眠孢子及不同萌发程度的孢子的诱变率及存活率的影响。结果表明,在亚硝基胍诱变剂量为1.92M×S时,诱变萌发7小时的孢子,诱变率可高达1.35%。

藤仓赤霉菌色素形成能力的遗传研究

通过菌株的无性继代培养和有性杂交方法,对藤仓赤霉菌(串珠镰孢霉)形成色素的能力及其遗传稳定性进行研究。试验结果表明,串珠镰孢霉产生色素的能力在无性后代中稳定遗传;从色素形成量不同的菌株间杂交试验结果,首次提出由单主效基因控制色素前体产生,而表型色素产生量的多少受一定数量微效基因控制,且这些微效基因与色素产生量以及色素形成的快慢有关。

藤仓赤霉内赤霉素生物合成的氮调节

不同培养基成分如:碳、氮及磷源对次级代谢产物生物合成的影响已充分了解。氮源对许多次级代谢产物合成的调节业已报道。多数真菌均可利用铵离子(NH_4^+)作为生长的单一氮源。真菌内的许多酶及传递系统均受NH_4^+的调节,但在多数情况下,对于NH_4^+是否影响蛋白合成和(或)抑制酶的活力还不完全清楚。

赤霉素产生菌藤仓赤霉原生质体的形成和再生

生长在含2%甘氨酸的G培养基上的藤仓赤霉菌菌丝体,经二硫苏糖醇作预处理,其细胞壁对纤维素酶和溶菌酶的混合酶液敏感,它们的适宜浓度是纤维素酶1.5%,溶菌酶0.7%。在高渗液中酶解3—4小时,细胞壁被逐渐溶解并大量释放原生质体(约10~7/ml),再生率在50%以上。观察了在PDS液体培养基中原生质体再生成菌丝体的方式,看到菌丝再生或者是单球直接生长或者是经过一次、两次或多次的细胞分裂。对原生质体进行X射线照射诱变和进行终代谢产物高抗性变种筛选,挑高产赤霉素菌株,获得了良好的结果。

微生物发酵产赤霉素的研究进展

赤霉素为植物五大激素之一,对植物生长具有多种生理作用,如调控植物的茎干延长、种子发芽、打破种子休眠、诱导开花等。目前赤霉素已经广泛应用于农业、林业、酿造业等,具有很大经济效益和市场前景。赤霉素的工业化生产主要通过藤仓赤霉液体发酵。尽管赤霉素具有多样性的应用及巨大的经济效益,但高生产成本严重制约其广泛的应用。本文首先介绍了赤霉素的生物合成途径以及赤霉素合成基因表达的调控机制,随后重点总结了赤霉素发酵过程的菌种、营养因素、发酵参数、发酵工艺以及下游分离提纯工艺等研究进展。同时指出未来的研究重点在于利用新型的诱变方法与分子生物学方法选育高产菌株以及发酵工艺的革新,以提高赤霉素的产量,降低发酵成本,促进赤霉素的大规模应用。

赤霉菌原生质体外源基因高效转化方法研究

赤霉素(gibberellic acid,GA)是一种非常重要的植物生长调节剂,具有促进植物种子萌发和生长等功效.生产上用的赤霉素主要通过水稻赤霉病菌藤仓赤霉(Gibberella fujikuroi)工业发酵而来.赤霉菌工业生产菌株不产生孢子,不易进行以孢子为受体的外源基因转化.本研究建立了工业赤霉菌原生质体制备以及以原生质体为受体、利用电击高效转化外源基因的方法.结果发现崩溃酶(Dryslase)和溶壁酶(Lysing enzyme)以3:7的质量比混合时对赤霉菌原生质体的制备效果最好.电压为0.8～1.0kV的范围内原生质体的转化率最高,1μg DNA可以得到18个转化子.提供的方法不仅可以用于藤仓赤霉工业菌株的遗传改良,还可以用于水稻赤霉病菌分子生物学研究.

农业其他

913422 利用发根土壤杆菌通过转基因产生嵌合苹果树[英]/Lambert,C.…∥Bio/Techno1ogy.-1990,9(1).-80～83[译自DBA,1991,10(5),91-02766] 用发根土壤杆菌(Agrobacterium rhizogenes)研究了苹果(Malus sylvestris)树繁殖中的根诱导.

农业其它

922703 离体繁殖香蕉的体细胞克隆变异体的定性分析[英]/Israeli,Y.…∥Sci.Hortic.(Amsterdam).-1991,48(1～2).-71～88[译自DBA,1991,10(25),91-14844] 对离体繁殖的Cavendish亚类7个香蕉(Musa sp.)栽培种Williams、Grand Nain、Nat-han、Arnon、Shai、Eilon和Red的体细胞克隆变异体进行了定性分析。结果表明,矮态变异体最普遍,品种Red高株突变体极少,无矮状变异体出现。第二个最普遍的变异体是叶厚度不同、橡胶状窄叶呈现不同的白绿斑点(嵌合状)。据推测。

农业其它

893883 在赤霉酸发酵中利用工业废料的可能性[英]/Sastry,K.S.M.…//IndianJ.Exp.Biol.-1988,26(11).-851～853[译自 DBA,1989,8(9),89-05184]将近粘藤仓赤霉(Gibberella fujikur-oi)ACC917(串珠镰孢的有性阶段)

农业其它

961150 用吸附于聚合纤维载体之上的藤仓赤霉生产赤霉酸[英]/Lu,Z.X.…//Process Biochem. -1995,30(7).-661～665[译自DBA,1995,14(17),95-10386] 通过辐射聚合技术将藤仓赤霉细胞固定于具有共聚物的纤维支持物表面。

河北省夏玉米苗期根病发生现状及病原初探

2008—2009年对河北省中南部夏玉米主产区玉米苗期根病进行调查发现，玉米苗期根病在河北省夏玉米主产区普遍发生，各地区平均病株率在73．9％～100．0％，病情指数在14．0～30．9。对各地区玉米根病病株进行病原菌分离和形态学鉴定，河北省夏玉米苗期根病主要因真菌引起，且由多种病原菌复合侵染，分离到的主要病原菌有藤仓赤霉复合种、离蠕孢菌、腐霉菌、丝核菌和禾谷镰孢菌，不同地区主要病原菌的种类存在差异。对优势病原菌进行致病力测定发现，离蠕孢菌致病力最强，且能引起植株矮化，严重影响地上部植株的生长。

香蕉上的镰孢菌种类及其系统发育关系(英文)

镰孢菌属真菌是香蕉上的重要病原菌,主要引起香蕉枯萎病以及香蕉冠腐病,在我国已明确引起香蕉枯萎病的病原为尖孢镰孢古巴专化型 Fusarium oxysporum f. sp. cubense(FOC)1号和4号生理小种,但是引起香蕉冠腐病的镰孢菌种类还未明确。为了解香蕉上镰孢菌在种间及种内水平上的多样性,2008–2011 年间作者从华南地区不同的水果市场及香蕉果园采集香蕉样品90份,分离得到143株镰孢菌。通过形态学观察及基于 EF-1α基因的系统进化分析鉴定出10种镰孢菌,即F. oxysporum、F. solani、F. camptoceras、F. pallidoroseum、F. stiloides、F. chlamydosporum、F.verticillioides、F. proliferatum、F. concentricum、F. sacchari,以及藤仓赤霉复合种(Gibberella fujikuroi species complex,GFC)中 3 个未定名的类群。轮纹镰孢 F. concentricum 及甘蔗镰孢 F.sacchari 是香蕉果实中最常见种,前菌为我国首次报道,后菌是首次报道与香蕉有关。对从香蕉上分离的藤仓赤霉复合种(GFC)及尖孢镰孢复合种(FOSC)的EF-1α序列进行了系统发育分析,其GFC中的27个菌株组成的单系群可分为7个不同的亚群,分别为 F.verticillioides、F. proliferatum、F. concentricum、F. sacchari 以及3个没有描述过的菌系 Fusarium sp. 1、Fusarium sp.2和 Fusarium sp.3;FOSC中的50个菌株形成2大分枝共12个谱系,分离自我国华南地区的21株尖孢镰孢形成7个谱系,其中 13株已知的香蕉枯萎病病原菌分布在3个谱系中,我国大陆的香蕉枯萎病病原菌菌株与来源于台湾地区及东南亚的菌株亲缘关系较近,FOC1号生理小种的遗传分化大于4号生理小种,FOC 1号生理小种与分离自香蕉果实上的尖孢镰孢菌的亲缘关系比与FOC 4号生理小种的亲缘关系更近。研究结果表明,我国香蕉上存在着丰富的镰孢菌种类,而且种内遗传多样性丰富。