原生质体融合技术文献综述
植物原生质体融合技术

要点二
细胞大规模培养
通过改进细胞培养技术,可以实现植物原生质体融合后细 胞的规模化培养,为快速繁殖和生产转基因植物提供有效 手段。
生物反应器与细胞工厂的优化
生物反应器设计
针对植物原生质体融合过程,可以设计和优 化生物反应器,实现融合过程的自动化和连 续化,提高融合效率和细胞质量。
细胞工厂构建
通过优化生物反应器中的培养条件和工艺参 数,可以构建高效细胞工厂,实现植物原生
技术应用领域
新品种培育
通过原生质体融合技术,可实现不同品种间 优良性状的整合,快速培育出新品种。
基因功能研究
通过原生质体融合技术,可研究植物细胞中 基因的表达和功能。
抗性改良
利用该技术改良植物的抗逆性,如抗旱、抗 病、抗虫等。
细胞器与细胞生物学研究
该技术可用于研究细胞器的结构和功能,以 及细胞分裂、分化的过程。
原生质体的诱导融合
电融合法
利用电场作用诱导原生质体融合,通 常在特定的电融合装置中进行,需要 在特定的电场强度和脉冲时间下进行 操作。
化学融合法
利用化学物质如聚乙二醇(PEG)等 诱导原生质体融合,通过调节PEG浓 度、pH值等参数来控制融合过程。
融合后细胞的筛选与培养
筛选
通过特定的筛选方法如荧光染色、抗性筛选等,从融合后的细胞群体中筛选出 具有优良性状的细胞。
植物原生质体融合技术
目录
CONTENTS
• 植物原生质体融合技术概述 • 植物原生质体融合技术的基本原理 • 植物原生质体融合技术的应用 • 植物原生质体融合技术的挑战与前景 • 案例研究 • 技术展望
01
CHAPTER
植物原生质体融合技术概述
定义与特点
枯草杆菌原生质体融合育种

枯草杆菌1和枯草杆菌2的原生质体融合育种一、细菌原生质体融合育种总述:原生质体融合是20世纪70年代发展起来的基因重组技术。
用水解酶除去遗传物质转移的最大障碍——细胞壁,制成由原生质膜包被的裸细胞,然后用物理、化学或生物学方法,诱导遗传特性不同的两亲本原生质体融合,经染色体交换、重组而达到杂交的目的,经筛选获得集双亲优良性状于一体的稳定融合子。
近年来,该技术已成为生物界颇受瞩目的研究领域,是细胞生物学中迅速发展的方向之一。
Fodor和Schaeffer于1976年分别报道了巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌种内原生质体融合,微生物原生质体融合现象得到证实,并建立了相应的实验体系。
从此,原生质体融合育种广泛应用于霉菌、酵母菌、放线菌和细菌,并从株内、株间发展到种内、种间,打破种属间亲缘关系,实现跨界融合。
枯草芽孢杆菌是革兰氏阳性菌,革兰氏阳性菌细胞壁组成是肽聚糖、磷壁酸和一些多糖蛋白质。
肽聚糖的骨架由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1,4糖苷键交替连接而成。
溶菌酶和青霉素对细菌细胞壁都有一定的降解作用,溶菌酶是作用于细菌细胞壁肽聚糖主链的β-1,4糖苷键上;而青霉素的作用机制是竞争性地与转肽酶结合,阻碍了侧链的交联,作用在代谢时发生,因此必须在细菌生长分裂时期才有效。
细菌原生质体融合育种程序一般是:1、菌株选择和遗传标记2、原生质体制备和再生3、原生质体融合4、融合体再生与检出5、重组子分离和遗传分析二、枯草芽孢杆菌融合育种的重要意义枯草芽孢杆菌是一种常见的有益菌,它可以净化水质,分解许多种有机质,通过融合育种可以将枯草芽孢杆菌1、2两个亲本的优良性状集中体现在融合细胞中,具有重要的遗传学意义。
通过筛选成功融合并能稳定遗传的工程菌投入生产,将产生巨大的经济效益和社会效益。
三、枯草芽孢杆菌原生质体融合育种具体步骤(一)培养基和溶液1、常用培养基(1)CM培养基(%):牛肉膏0.5,蛋白胨1,葡萄糖0.5,酵母膏0.5,NaCl 0.5,pH 7.2。
微生物原生质体融合育种技术及其应用

摘要 工 业微 生物 菌种 选育 在发 酵工业 中占 有重 要地 位 。微 生物 原 生 质 体 融 合 (m icrobial p rotop last fusion)技术具有重组频率高 、受结合型或致育型限制小以及遗传物质传递完整等优点 , 是微生物育种最常用的方法之一 。结合相关研究进展 ,分析了原生质体融合技术的组成 ,包括制 备 、再生 、融合的影响因素以及融合子的筛选方法 ,重点评述了原生质体融合技术应用在微生物 育种中的最新进展 ,以及微生物原生质体融合技术的发展前景 。 关键词 微生物 原生质体融合 遗传育种 基因组重组 中图分类号 Q933
常低 ,因此在实际育种过程中要采用一定方法进行人 为诱导融合 。在微生物原生质体融合中 ,诱导融合方 法主要有化学法 (一般采用 PEG结合高 Ca2 + 、pH 诱导 法 ) 、物理法 (包括电融合和激光诱导融合法等 ) 。 当用 PEG法诱导原生质体融合时 ,很多因素影响 融合频率 。如 PEG聚合度 、PEG浓度和作用时间 、离子 种类和浓度 、融合剂 pH、温度等 。一般来说相对分子 质量为 1 00026 000的 PEG都是有效的 , PEG的浓度为 30% ~50% ,不同相对分子质量的 PEG溶液在相同质 量分数时是同效的 。在融合过程中 ,适量的 Ca2 + 、M g2 + 有助于融合 ,而 K+ 、Na +则会降低融合率 。 PEG溶液一 加入 ,融合就能较长时间地有效进行 ,但由于 PEG有一 定的毒性 ,因而大部分学者认为 PEG处理时间一般控 制在 1~10m in即可 。 1. 3 融合子的筛选 1. 3. 1 利用营养缺陷型标记筛选融合子 融合双亲 为不同的营养缺陷型 ,原生质体融合后于基本培养基 进行培养 。由于双亲都丧失了合成某种物质的能力 , 在基本培养基上不能生长 ,而在融合子中 ,缺陷的遗传 物质得到互补 ,所以可在基本培养基上长出菌落 ,利用 这种方 法即 可检 出 融合 子。Dai 等 [4] 以 大肠 杆 菌 ( Escherich ia coli) W 4183 (A rg2)及 Fu2021 (Leu2)为亲本 进行融合 ,在不加 A rg、Leu的培养基上筛选出融合子 。 1. 3. 2 利用抗药性标记筛选融合子 微生物的抗药 性是由遗传物质决定的 ,不同种微生物对同种药物的 抗性存在差异 ,利用这种差异即可对融合子进行筛选 。 杨合同 等 [5 ] 将 带 有 抗 苯 菌 灵 标 记 的 哈 茨 木 霉 菌 株 ( T richoderm a ha rzianum ) T9 和带有潮霉素 B 标记的康 宁木霉菌株 ( T. kon ing ii) Tk7a 进行原生质体融合 ,用 含有苯菌灵和潮霉素 B 的平板筛选 ,得到带有两亲本 共同抗性的融合子 。 1. 3. 3 利用灭活标记筛选融合子 通过灭活标记筛 选融合子 是 指 将 单 亲 或 双 亲 的 原 生 质 体 经 紫 外 线 照 射 、加热或经过某些化学药剂处理 ,使其丧失在再生培 养基上再生的能力 ,两亲株融合后 ,融合子损伤互补 , 因而可在再生培养基上存活 。骆健美等 [6 ]将两株高产 褐黄孢链霉菌 ( S treptom yces Gilvosporeus) SG2200221 和 SG22002 22 的原生质 体 分 别 经 过 紫 外 灭 活 和 热 灭 活 后 融合 ,形成能够生长繁殖的融合子 。这种方法省略了 对双亲株的遗传标记 , 使工作量大大降低 , 还避免了 亲本特性的改变 。 1. 3. 4 利用荧光染色标记筛选融合子 在制备原生
食用菌原生质体融合育种技术简介

食用菌原生质体融合育种技术简介原生质体(protoplast)这个术语最早是由Hanstein 在1880年提出来的。
确切地说,食用菌原生质体是指细胞壁完全消除后余下的那部分包裹的裸露的细胞结构。
原生质体虽然失去了细胞壁存在时的原有细胞形态,变成了圆球体,但它仍然具有原生质膜和整体基因组,是一个具有生理功能的单位。
食用菌原生质体融合(protoplastfusion)是指通脱壁后的不同遗传类型的食用菌菌株原生质体,在融合剂的诱导下进行融合,最终达到部分或者整套基因组(核基因、线粒体基、胞质基因)的交换和重组,生产出新的食用菌品种和类型,也就是说,食用菌原生质体融合育种技术上是一种不通过有性生活史(sexualcycle)而达到遗传重组或有性杂交的育种手段。
近日,在佛山科技学院召开的“草菇原生质体融合育种研究”成果鉴定会上获悉,该院农学系利用现代生物工程原生质体融合育种技术,成功地选育出草菇新品种Vp—2、Vp—3。
专家们实地考察后认为,该研究成果数据可靠,技术新颖,品种表现良好,种性稳定,菌丝生长健壮,爬料速度快,抗杂能力强,子实体结实,基部紧凑,个体适中,兼备双亲优良性状,生物特性明显优于目前生产使用的当家品种。
鉴定专家一致认为,该研究成果居于国内领先水平。
据项目鉴定委员会主任、省微生物研究所研究员丘元盛介绍,该项目成果具有技术的前瞻性和研究的独创性:采用超声波处理结合溶壁酶酶解,很好地解决了草菇细胞壁裂解的难题,为原生质体融合育种提供了大量原生质体,完善了草菇原生质体制备和融合技术;创造性地利用不同草菇品种间存在拮抗作用进行融合子初筛,利用不同草菇种间分解脱脂牛奶、可溶性淀粉、聚半乳糖醛酸等物质的能力差异性,定量检测融合子与亲本间的酶分解能力,通过DNA随机多态性差异检测进而确定融合子,技术操作新颖,为食用菌育种开辟新途径;开创性采用液氮研磨与溶壁酶酶解相结合提取草菇菌丝DNA技术,获得高纯度遗传物质,圆满解决草菇等真菌DNA提取过程中破壁困难和纯度不高等技术难题,实现现代分子生物学水平格测融合子的技术性飞跃。
原生质体融合技术在微生物遗传育种中的应用

原生质体融合技术在微生物遗传育种中的应用摘要原生质体融合技术是微生物遗传育种中的一项重要技术,它具有遗传信息传递量大,不受亲缘关系的影响,可有目的地选育理想的融合株,便于操作等优点,在遗传育种中具有广阔的应用前景。
文章从原生质体融合的特点以及融合技术应用等方面进行了综述。
关键词原生质体;原生质体融合;遗传育种’原生质体融合就是将两个亲株的细胞壁分别通过酶解作用加以剥除,使其在高渗环境中释放出只有原生质膜包被着的球状原生质体。
然后将两个亲株的原生质体在高渗条件下混合,由聚乙二醇助融,使它们相互凝集,通过细胞质融合接着发生两次基因组之间的接触、交换、遗传重组,在再生细胞中获得重组体。
两个具有不同基因型的细胞,采用适宜的水解酶剥离细胞壁后,在融合剂作用下,两原生质体接触,融合成为异核体,经过繁殖复制进一步核融合,形成杂合二倍体,再经过染色体交换产生重组体,达到基因重组的目的,最后对重组体进行生产性能,生理生化和遗传特性分析。
一、原生质体融合的特点1.杂交频率较高由于原生质体没有细胞壁的障碍,而且在原生质体融合时加入融合促进剂PEG,所以微生物原生质体间的杂交频率都明显高于常规杂交方法。
2.受接合型或致育性的限制较小由于两亲株中任何一株都可能起受体或供体的作用,因此有利不同种属间微生物的杂交。
另外,出于原生质体融合是和致育性没有关系的细胞杂交,所以其受接合型或致育性的限制就比较小。
3.重组体种类较多由于原生质体融合后,两个亲株的整套基因组之间发生相互接触.有机会发生多次交换,可以产生各种各样的基因组合而得到多种类型的重组体二、原生质体融合技术的应用在微生物育种中,常根据不同需求通过原生质体融合技术培育出优质、高产、抗逆性强等优点的微生物菌种。
1.标记菌株的筛选用于原生质体融合的亲本需要携带遗传标记,以便于重组体的检出。
常用营养缺陷型和抗性作为标记,也可以采用热致死,孢子颜色,菌落形态作为标记。
实际时究竟采用哪种遗传标记,要根据实验目的来确定。
微生物原生质体融合育种技术及其应用与展望

融合的优势十分明显 ,当进行融合时,细胞壁 被去除后 ,原生质体的膜就变得极易融合,没
有极性 ,整个细胞质和细胞核发生相互融合 ,
1原生质体融合的程序
主要包括 :a . 原生质体的制备及再生 ;b . 对原生质体进行灭活 ;C o 对原生质体 的纯化 ;
建筑与预算
CON ST RU CTl oN A ND BUDGE T
D O I : 1 0 . 1 3 9 9 3 / j . c n k i . j z y y s . 2 0 1 7 . 1 0 . 0 0 8
2 0 1 7 年第 1 0 期
微生物原生质体融合育种技术及其应用与展望
王佳蕊 ,魏
( 沈阳建筑大学
炜
市政与环境工程学院 ,辽宁 沈 阳)
摘 要 :细 胞融合 技术 ,其遗传信 息量大 ,且不 受亲缘关 系 的影 响 ,更 能将双 亲的优 良性状遗传 到 自 身 ,只需定 向筛选双亲遗传 性状的融合子 , 操作 十分简单 ,因此拥有 了广 阔的应用 前景。在工业 、医 药 、农 业等诸多领域 中获得 了开创性的进展 ,不断 扩大其应用的领域 。这项技术 既对基 因的定位 、遗 传 的互补 、核质关 系 、基 因的调 控 、细胞的棉 衣 、疾病 的发 生 、废水 的处理 、膜蛋 白动力学 等领域 中提供了强有 力的处理手段 ,又在免疫 学 、发育 生物学 、遗传 学特别是克 隆抗体 、微生 物菌种选育 、 基 因图谱的绘 制等诸多方 面 ,都具有 重要的意义 。 本 文综述 了原生 质体 的融合程 序 ,及原 生质融合
差异小 ,而且菌丝的活力高 , 形成原生质体便
变性 ,从而使酶活性受到影 响甚至是消失 ;而
原生质体融合的研究

(4)将原生质体融合与染色体显微操作、
染色体基因定位、细胞拆合与重组等分 子细胞遗传学方法结合起来;可以将控 制某些优良性状的基因利用染色体作图 先行在染色体上定位、标记,然后制作 含有标记染色体的微质体或亚原生质体, 诱导融合,从而定向改造某些性状,创 造出性状优良的材料
参考文献
单克隆抗体(Monoclonal Antibody,McAb) 即单个B淋巴细胞克隆所分泌的抗体。 抗体主要由机体的B淋巴细胞合成,每个 B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。 当机体受抗原刺激时,抗原分子上的许 多决
定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。 被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子 孙,即克隆。如果选出一个合成一种抗体 的细胞进行培养,就可得到由单细胞经分 裂增殖而形成细胞群,即单克隆。单克隆 细胞所合成的抗体即为单克隆抗体。
原生质体融合研究的原因 利用原生质体融合可以进行异核体杂种 的培育。作物的优良性状往往受多基因 控制,基因工程很难实现多基因转移, 而原生质体融合为一次性多基因性状的 改良提供了途径。一些作物利用有性杂 交进行远缘杂交不易获得成功,体细胞 杂交解决了这一问题,它不仅可在相同 的物种之间进行杂交,而且可进行不同 物种间的杂交,甚至在动、植物之间进 行杂交,目前马铃薯抗卷叶病及抗晚疫 病等特性已通过体系胞杂交由野生种转 移到载培种中。
原生质体研究的进展
l 1880年,Hanstein首次起用原生质体 (protoplast)一词。 l 1960年,Cocking首次应用酶法制备番 茄根原生质体获得成功。 1971年,Takebe etl al.首次得到烟草叶肉 原生质体培养的再生植株。 1985年,Fujimura et al.第一例禾谷类作 物-水稻原生质体培养再生植株。l
园艺植物原生质体融合技术研究进展

1 引言原生质体融合(protoplast fusion)亦称细胞融合(cell fusion)、体细胞杂交(somatic hybridization)、超性杂交(Para sexual hybridization)或超性融合(Para sexual fusion ),是指不同种类的原生质体不经过有性阶段,在一定条件下融合创造杂种的过程[1]。
植物细胞融合技术包括原生质体的制备、细胞融合的诱导、杂种细胞的筛选和培养,以及植株的再生和鉴定等环节。
原生质体融合涉及了双亲的细胞质,它不仅可以把细胞质基因转移到全新的核背景中,也可使叶绿体基因组或线粒体基因组间重新组合。
原生质体融合还可避免受精作用中的种的特异性配子识别反应,有可能打破远亲杂交中的有性不亲和界限。
原生质体技术还可用于种质资源的保存、细胞突变体的筛选、细胞器移植和外源DNA的导入等方面。
原生质体融合技术起源于20世纪60年代,是基因重组技术的一部分。
经过一定的理化条件处理,使外源目的基因进入受体细胞,并得以表达,以期使得受体细胞在原有性状的基础上,获得所需的新的特殊性状[2]。
1953年we bull首先用肤聚糖水解酶,溶菌酶得到巨大芽胞杆菌的原生质体,1960年Cocking用酶法分离出番茄根原生质体后,Nagata等首次利用烟草叶分离原生质体,经培养获得再生植株,1972年Carlson等以烟草获得了体细胞杂种[4] ,1974年高国楠发现聚乙二醇(PEG)在钙离子存在的条件下能促使植物细胞原生质体融合,1975年Vardi等首次从木本植物Shamonti甜橙珠心组织诱导胚性愈伤组织,并从愈伤组织分离原生质体,经培养通过胚状体再生出植株,1985年Fujimura等率先在水稻原生质体培养中获得了再生植株并从许多种内、种间、属间甚至亚科间的体细胞杂交获得杂种细胞系或杂种植株。
随着多种植物原生质体的成功培养和融合技术的不断改进,植物细胞融合获得了巨大成功。
食用菌原生质体融合育种研究进展

2008年第2期生物技术通报BIOTECHNOLOGYBULLETIN・综述与专论・收稿日期:2007-11-04基金项目:山东省自然基金资助项目(Y2006D08)作者简介:任轩(1982-),男,硕士研究生,研究方向:应用真菌学;E-mail:smile6960@sina.com通讯作者:贾乐,博士,副教授,硕士生导师,研究方向:真菌学和环境微生物学;E-mail:jiale9015@163.com原生质体融合(Protoplastfusion)技术起源于20世纪60年代,最初应用于动物细胞中,后逐渐扩展到植物细胞和微生物细胞。
在食用菌上的应用最早在70年代,Devriers(1972)等人对裂褶菌原生质的分离的研究成功开始。
随着人们对原生质体研究的不断深入,到80年代中后期原生质体融合技术应用到了食用菌的菌株改良或者品种选育上[1]。
食用菌原生质体融合育种与常规的自然选育和人工诱变、杂交育种相比,具有显著特点,即遗传信息传递量大,能有效克服生物间性因子的障碍,实现远缘杂交,可有目的地选择亲株以选育有突出优良性状的新类型等。
近年来,人们利用原生质体融合技术在食用菌育种上取得了较大进展,先后获得了食用菌种内、种间、属间[2 ̄4]、甚至科间原生质体融合子;并且从科间原生质体融合菌株中选育出优良品种[5],并在生产上广泛应用。
事实证明,原生质体融合技术是一项行之有效的育种技术。
1食用菌原生质体融合技术在育种上的特点食用菌常规的菌种选育可分为自然选育和人工选育,人工选育又分为诱变育种、杂交育种和原生质体融合育种。
自然选育是利用自然变异,选取所需的有益变异。
诱变育种是运用物理或化学诱变剂作用于菌株的DNA,使其发生遗传性变异而获得优良性状菌株。
较自然选育能提高菌种变异率和扩大变异幅度,使能有更多的机会从大量变异的细胞中筛选出具有优良特性的变异菌株。
陆师义等[6]通过诱变育种,筛选获得了可供生产上应用的无孢平菇品种。
探析原生质体融合技术在微生物菌种选育中的运用2200字

探析原生质体融合技术在微生物菌种选育中的运用2200字文章以原生质体融合技术为研究对象,从原生质体融合技术的一般步骤,能够对原生质体融合及分离动作产生影响的因素分析入手,结合原生质体融合技术与微生物菌种选育的共性特征,对其在微生物菌种选育中的四方面应用问题(①.菌种遗传特性的改良;②.菌种发酵特性的优化;③.菌种质粒的有效转移;)进行了较为详细的分析与阐述,并据此论证了将原生质体融合技术合理运用于微生物菌种选育工作在进一步提高微生物菌种选育工作质量与工作效率的过程中所起到的至关重要的作用与意义。
毕业原生质体融合技术;菌种选育;微生物;运用从理论上来说,原生质体融合技术是指在人为方式作用下,引导遗传性状完全不同两个细胞主体当中的原生质体发生一定程度的融合行为,最终获取有着双亲遗传性质及遗传性状的一种稳定性重组子。
可以说,原生质体融合技术的成功研发将传统意义上微生物领域中有关与种界的诸多界限一一打破,远缘菌株在此种技术的作用之下同样能够实现可靠地基因重组。
与此同时,遗传物质的传递行为在原生质体融合技术的作用之下显得更加系统与完整,遗传物质获取基因重组的机率较传统意义上的重组机率而言要高得多。
这也正是其能够应用于微生物菌种选育工作当中的最根本原因。
笔者现结合实践工作经验,就这一问题谈谈自己的看法与体会。
1原生质体融合技术概述1.1原生质体融合技术的一般步骤分析。
首先,为达到原生质体有效融合的目的,相关工作人员需要做的第一步在于确保亲株原生质的体化过程顺利进行,进而更为有效的对原生质体进行制备作业。
换句话来说,原生质的体化作业是确保整个原生质体融合技术有效开展的基础与根本;其次,相关工作人员必须明确一点――原生质体在经过融合性动作之后需要再生高质量的细胞壁,以此确保营养体细胞形成中的完整性,最终保证原生质体融合中的产重组子是高质量与高效率的。
这也就意味着:细胞原生质体再生率如何提升应当成为相关工作人员在进行原生质体融合技术当中需要解决的一大关键问题,这也正是原生质体融合过程顺利完成的核心;最后,原生质体的融合需要相关工作人员为其营造一个较为优越的融合环境,这包括了内部融合环境与外部融合环境两个方面,以此确保遗传物质的交换与重组行为能够始终在稳定且可靠的环境下运行。
生物技术论文

2009年6月原生质体融合技术及其应用摘要:原生质体融合技术是微生物遗传育种上的一项重要技术,它具有遗传信息传递量大,不受亲缘关系的影响,可有目的地选择亲株以选育理想的融合株,便于操作等优点,在菌种选育中具有广阔的应用前景。
本文从原生质体的制备及其影响因素、原生质体融合的促融方法、原生质体融合子的筛选以及融合技术在微生物菌种选育中的应用等方面进行了综述。
关键词:原生质体融合;菌种选育;生物技术;应用1 原生质体融合技术简介原生质体融合就是用水解酶除去遗传物质转移的最大障碍———细胞壁,释放出只有原生质膜包被着的球状原生质体,然后用物理或化学方法诱导遗传特性不同的两亲本原生质体融合,经染色体交换、重组而达到杂交的目的,经筛选获得集双亲优良性状于一体的稳定融合子。
原生质体融合与常规杂交相比有多方面的优势,除了能显著提高重组频率外,还具有定向育种的含义。
此项技术能把亲缘关系比较远,甚至毫无关系的生物体细胞融合在一起,为远缘杂交架起了桥梁,是改造细胞遗传物质的有力手段,它不仅在于打破了有性杂交重组基因创造新种的界限,更重要的是扩大了遗传物质的重组范围。
微生物原生质体融合技术的整个过程包括:原生质体的制备、原生质体融合、原生质体再生。
2 原生质体融合技术详解2·1 原生质体的制备与再生技术微生物细胞一般是有细胞壁的,进行该项技术的第一步就是制备原生质体。
当前去除细胞壁的方法主要有机械法、非酶法和酶法。
采用前两种方法制备的原生质体效果差,活性低,仅适用于某些特定菌株,因此,并未得到推广。
在实际工作中,最有效和最常用的是酶法。
该法时间短效果好。
使用的酶主要为蜗牛酶或溶菌酶,具体根据所用微生物的种类而定。
影响原生质体形成的因素很多,不同的微生物有其较为适当的形成条件。
在菌龄选择上,多采用对数生长期或生长中后期的菌,也有的采用生长后期的,这主要是由于对数生长期细菌的壁中肽聚糖含量最低,细胞壁对酶的作用最敏感,但是对数生长早期的菌相对较为脆弱,受酶的过度作用会影响原生质体的再生率。
食用菌原生质体融合育种技术的研究进展_综述_张甜甜

食用菌原生质体融合育种技术的研究进展(综述)*张甜甜 张治中 张墨楠 王 志 杨 勇(中国计量学院生命科学学院,杭州 310018)摘 要 总结分析了食用菌原生质体融合育种技术的国内外研究进展。
内容包括原生质体融合的生物法、化学法、物理法和混合法;融合子鉴定中的生物学鉴定法、生化鉴定法、分子生物学鉴定法及各种方法的相关问题;分析提出食用菌原生质体融合技术的发展趋势及现行研究工作中存在的一些主要问题。
关键词 原生质体;融合;育种;食用菌*资金来源:浙江省教育厅资助项目(Y200805894)和中国计量学院教改资助项目(HE)(200834)。
作者简介:张甜甜,女,1989,专业方向:食品质量与安全。
通讯作者:杨勇,男,1973,博士,研究方向:食品生物技术;E-m ail:keving126@ 。
1 食用菌原生质体融合技术原生质体融合操作主要是通过脱壁后的不同遗传类型的原生质体,在融合剂介导下,或通过电融,进行融合,从而使包括核基因、线粒体基因和胞质基因的整套基因组进行交换与重组,产生新的遗传类型的一种育种技术。
食用菌营养丰富,具有医疗保健作用,是理想的健康食品,且具有原料多、成本低、周期短、效益高的特点,有很大的发展潜力。
不论总产量还是栽培种类,我国均居世界之首,占世界总产量的70%以上,业已成为世界食用菌生产大国。
[1]原生质体融合技术是生物技术在食用菌良种选育中的有效应用,是食用菌科研工作中的一个重大进展。
这种技术打破了食用菌育种中由于不亲和性所造成的遗传障碍,为进行种内、种间、种属间远缘杂交开辟了道路。
通过原生质体融合技术,可以改善食用菌的品质、提高产量、增加抗性,对食用菌的良种选育有深刻意义。
2 食用菌原生质体融合育种的国内外进展原生质体融合技术是近年来迅速发展起来的细胞生物工程育种新技术,在食用菌育种中具有明显的开拓性意义。
原生质体融合技术在植物和细菌中应用较早,在真菌中起步较晚。
Eddy [2],首次用蜗中酶溶解酵母菌细胞壁分离得到原生质体。
微生物原生质体融合育种技术及其应用分析

微生物原生质体融合育种技术及其应用分析摘要:细胞融合技术具有着操作简便、技术水平高等诸多优势,在现实中得到了越来越广泛的应用。
从应用领域来看,此项技术在农业、工业或者医药等诸多领域均取得了较大的进展。
此外,从应用作用来看,微生物原生质体融合育种技术在遗传互补、基因定位等方面也贡献着不可磨灭的力量。
本文对此项技术应用中的不足与未来应用趋势展开了相应分析。
以供相关工作者参考。
关键词:微生物原生质体;融合育种;应用问题;应用趋势从划分来看,微生物原生质体融合育种技术属于细胞融合的一个重要组成部分。
此项技术最早由上世纪七十年代的基因重组技术发展而来。
此项技术融合优势较为显著。
在实际融合过程中,细胞壁会被去除,使得原生质体的膜具有着较好的融合性,进而为细胞壁与细胞核的高效融合创造了良好条件。
在现实中,此项技术成为改造细胞强有力的技术。
一、微生物原生质体融合途径目前微生物原生质体融合途径可以被划分为化学法、电融合、激光诱导融合等方式方法。
首先,化学法。
自上世纪七十年代开始,化学法被应用到大豆或大麦等植物的原生质体融合后,化学法被广泛应用到微生物原生质体融合中。
从应用成效来看,融合速度快、质量高、且使用范围较为广泛,并在多数的微生物细胞原生质体融合中得到了有效运用。
其次,电融合。
此项技术是对上世纪八十年代的细胞改良技术的进一步发展。
通过将电学与生物学融合应用,出现了高成效的原生质体融合效果。
且随着时代的不断发展,此项技术不仅在动植物细胞融合中得到了应用,也在多类微生物细胞改良中起到了良好的成效。
最后,激光诱导融合。
此项技术是在二十世纪八十年代的激光诱导融合技术基础之上发展而来。
随着技术水平的不断提升,以及时代的不断发展,此项技术多被应用于微生物原生质体融合中。
从应用优势来看,此项技术具有着较小的毒性与损伤性。
然而,由于此项技术设备较为昂贵,且操作起来较为复杂,在现实中未得到较为广泛的引用。
同时,将激光微术技术应用到微生物原生质体融合中,不仅融合效率较低,且不具备较高的选择性。
原生质体融合技术概述

3.3灭活的机理 3.4灭活原生质体特点不应用
• 灭活机制 • 目前对灭活原生质体的融合机制还丌很清楚。 • 1)Wright 的损伤互补原则 Wright使用丌同的生化药 剂分别灭活两株动物细胞,融合后得到了活的杂亝细胞, 他认为这是由于两株细胞的致死损伤得到了互补的结果。 Fodor等热灭活带有标记的 B.megaterium 的二个亲株原 生质体,经PEG 诱导后未获得融合子。李焕娄等在研究弗 氏链霉菌的株间灭活原生质体融合时发现,当两亲株的原 生质体分别用热和紫外线,或都用紫外线灭活,然后迚行 融合,而两亲株都用热灭活时,未能获得重组体。这些实 验都支持了Wright 的损伤互补原则。
5、原生质体融合技术应用不展望
• 5.1目前的原生质体融合技术的的应用 具体包括: 1)提高产量或质量,合成新物质,如提高抗生素的合成; 2)改良菌种的遗传特性,如酵母菌属间原生质体融合构建 高温酵母菌株和L-异亮氨酸高产菌的原生质体融合育种; 3)优化菌种的发酵特性,如酒精的酿造中的应用; 4)质粒转移; 5)原生质体不细胞核融合; 6)迚行遗传分析
酶解温度对原生质体制备的影响
• 丌同的酶具有各自丌同的最适温度,同时还要注意菌株生 长的最适温度,以避免因温度丌当而导致原生质体活性降 低,甚至破坏,因此确定酶解温度通常要二者兼顾,这对 水解细胞壁是至关重要的。一般酶解温度控制在20~40度。
酶浓度对原生质体制备的影响
• 原生质体形成率在一定范围内不溶菌酶的浓度成正比。当 浓度过高溶菌酶作用于原生质体时,形成率得到提高高, 但溶菌酶中往往含有一些对原生质体有害的酶类(如过氧 化物酶、核糖核酸酶等),因此,当达到一定浓度时,必 然会严重地影响原生质体的活性; • 而且酶量过大会使细菌脱壁太彻底,失去了原生质体再生 时合成细胞壁的引物,易使菌体凝集,降低原生质体的再 生率。
植物原生质体的融合技术探析-教学范文

[标签:标题]植物原生质体的融合技术探析本文关键词:质体,探析,融合,植物,技术植物原生质体的融合技术探析本文简介:原生质体是组成细胞的一个形态结构单位,原生质体是指被去掉了细胞壁后的被细胞膜包围的“裸露细胞”,是开展基础研究的主要材料。
1960年英国科学家Cocking第一次用酶法大量制备原生质体,Cocking采用的方法是在番茄幼苗的根组织中加入可降解细胞壁的等渗酶液,在一定条件下培养植物原生质体的融合技术探析本文内容:原生质体是组成细胞的一个形态结构单位, 原生质体是指被去掉了细胞壁后的被细胞膜包围的“裸露细胞”, 是开展基础研究的主要材料。
1960年英国科学家Cocking第一次用酶法大量制备原生质体, Cocking采用的方法是在番茄幼苗的根组织中加入可降解细胞壁的等渗酶液, 在一定条件下培养一段时间后, 发现大部分细胞的细胞壁被降解, 从而制备出大量有活力的原生质体。
1、原生质体融合的目的及意义原生质体融合技术可克服不同原生质体间的排斥力, 使两种不同种属的原生质体间发生膜融合、胞质融合和核融合, 进而形成具有含两种遗传物质的杂交细胞, 克服远缘杂交的不亲和性和子代不育等障碍。
另外, 可转移优良的生物性状, 实现基因重组, 而改良现有品种。
目前原生质体融合所改良的目标性状包括抗冻、抗干旱、抗病毒、抗虫、耐高盐等, 还可按照人们预先的期望创造出新物种。
2、原生质体的融合方法2.1、自发融合在酶解细胞壁形成原生质体的过程中, 相邻的原生质体会因细胞间胞间连丝的扩展和粘连而彼此融合形成同核体(homokaryon) 。
每个同核体内可包含两个或多个核, 这种类型原生质体的融合被称作为自发融合。
多核融合体常出现在植物幼嫩叶片或分裂旺盛的培养细胞制备的原生质体中。
如在玉米胚乳愈伤组织细胞和玉米胚悬浮细胞原生质体中, 大约有50%是多核融合体。
真菌原生质体融合技术[整理]
![真菌原生质体融合技术[整理]](https://img.taocdn.com/s3/m/360efde8ff00bed5b8f31dc2.png)
真菌原生质体融合技术[整理]大型真菌原生质体融合技术研究进展1 发展史由于原生质体技术的形成,去除了细胞壁的障碍,使得种内、种间甚至属间杂交成为可能。
原生质体融合起源于60年代,而真菌原生质体融合的第一篇报道是以白地霉(Geotrichum candidum Link)营养缺陷型突变株为材料,采用离心方法进行原生质体融合,其融合率低于10-6。
之后,人们又利用一些化学试剂,如NaNO2,Ca(NO3)2,NaCl,KCl等进行融合,效果得到改进。
1976年安(Ann)等把用聚乙二醇(PEG)诱导植物原生质体融合的方法引入到真菌原生质体的融-2量级。
PEG诱导原生质体融合的成功,推动了真菌合中来,使融合率达到10 原生质体融合的发展。
1979年匈牙利的佩斯蒂(Pesti)首先报道了融合育种提高青霉素产量,从而开创了原生质体融合在实际工作中的应用。
日本、英国、加拿大、中国等对双孢蘑菇、香菇、木耳、平菇等食用菌原生质体的分离、再生、融合做了大量卓有成效的工作。
在过去的几十年中,人们已从54种食用菌中分离到原生质体;已进行了种内10种、种间19种,属间5种、目间3种的原生质体融合研究。
然而PEG等化学方法诱导原生质体融合对细胞损伤大,有残留毒性。
1979年森达(Senda),1980年齐默尔曼(Zimmermann)等人报道了电场诱导细胞融合的新技术,电融合技术操作简单、无化学毒性,对细胞损伤小,融合率高。
以后几年里,人们把这种新的融合手段从动、植物扩展到微生物的原生质体融合研究中,导致了原生质体融合技术的新突破。
1988年张闻迪等又报道了激光诱导动物细胞融合。
1998年又有报道螯合剂对原生质体融合具有促进作用。
2 原生质体融合中亲本的选择标记原生质体融合前首先必须对亲本进行遗传标记,从而有利于挑选融合子。
在融合中,可采用营养缺陷型、抗药性、灭活原生质体、荧光染色、形态差异和自然生态标记等方法。
2(1 营养缺陷型标记营养缺陷型标记是一种传统有效而直接的方法。
原生质体融合技术文献综述

XXXX学校XXXXXX学院毕业设计(论文)文献综述学生姓名:学号:专业:生物工程班级:设计(论文)题目:指导教师:二级学院:2010年月日题目学生:学号:班级:导师:摘要:原生质体融合技术是细菌遗传育种的有效方法之一,发展迅速,应用广泛.文中综述了亲本菌株选择性遗传标记方法、影响原生质体制备与再生因素、原生质体融合方法和条件。
介绍了原生质体融合技术在微生物遗传育种中的应用,并展望了原生质体融合技术的发展前景。
关键词:引言:原生质体融合也称细胞杂交、细胞融合或体细胞杂交,是指细胞通过介导和培养,在离体条件下用人工方法将不同种的细胞通过无性方式融合成一个核或多核的杂合细胞的过程[1]。
原生质体融合技术起源于20世纪60年代。
1960年法国的Karski研究小组在两种不同类型的动物细胞混合培养中发现了自发融合现象。
1974年匈牙利的Ferenczy L等[2]采用离心力诱导的方法,报道了白地霉营养缺陷型突变株的原生质体融合,从而使原生质体融合技术成为微生物育种的一项新技术,并从微生物种内融合扩展到界间的融合。
路玲玲等[3]采用融合技术成功构建耐高温高产酒精酵母,至此,原生质体融合技术成为工业菌株改良的重要手段之一。
原生质体融合技术已在农业、医药、环保等领域取得了开创性的研究成果,而且应用领域不断扩大[4]。
1 原生质体融合技术微生物原生质体融合技术的整个过程包括:原生质体的制备、原生质体融合、原生质体再生[5]。
1.1 原生质体制备与再生过程中的影响因素制备原生质体的最大障碍就是细胞壁,现在去除细胞壁的主要方法是使用酶法,使用的酶主要为蜗牛酶或溶菌酶,具体根据所用微生物的种类而定。
影响原生质体制备的因素很多,不同的微生物有其较为适当的形成条件。
在菌龄选择上,多采用对数生长中后期的细菌,这主要是由于对数生长期细菌的细胞壁中肽聚糖含量最低,细胞壁对酶的作用最敏感。
王燕[6]对双亲灭活米曲霉进行原生质体制备的过程中,用纤维素酶、溶壁酶、蜗牛酶混合浓度为5∶3∶1的酶液混合使用能提高去壁效果。
14.10原生质体融合的研究概况

原生质体融合的研究概况
一、原生质体融合的概念
原生质体融合又叫体细胞杂交,是指将不同来源的植物原生质体进行融合,再经培养获得杂种植株的过程。
植物体细胞杂交的过程
二、原生质体融合的研究概况
1909年,Kuster用低渗NaNO
溶液引起原生
3
质体的融合。
1972年,Carlson等用NaNO
融合方法获得
3
了第一株体细胞杂种,即烟草与其野生种间体细胞杂种(粉蓝烟草与郎氏烟草)。
1973年,Keller和Melchers用强碱性的高浓度
钙离子(5mM CaCl
2·2H
2
O,pH10.5)溶液融合
烟草叶肉原生质体,获得种内及种间体细胞杂种。
1974年,Kao和Michaylub用聚乙二醇(PEG)作融合剂,明显提高了异核体的形成率,且对细胞的毒性很低。
因此,该方法迅速展开。
1978年,用PEG法,成功获得了西红柿与马铃薯第一个属间体细胞杂种。
薯番茄或番茄薯
1979年,Senda发现电融合方法。
由于对
细胞无毒害,已广泛
应用。
目前,种内、种间、属间体细胞杂种已在许多植物上成功。
(如白菜与甘蓝、烟草与大豆、矮牵牛与爬山虎等)
+
白菜甘蓝
白菜-甘蓝
思考题
1、什么是原生质体融合?
2、植物原生质体融合与动物的体细胞杂交
有什么不同?
Thank You!。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
XXXX学校XXXXXX学院毕业设计(论文)文献综述学生姓名:学号:专业:生物工程班级:设计(论文)题目:指导教师:二级学院:2010年月日题目学生:学号:班级:导师:摘要:原生质体融合技术是细菌遗传育种的有效方法之一,发展迅速,应用广泛.文中综述了亲本菌株选择性遗传标记方法、影响原生质体制备与再生因素、原生质体融合方法和条件。
介绍了原生质体融合技术在微生物遗传育种中的应用,并展望了原生质体融合技术的发展前景。
关键词:引言:原生质体融合也称细胞杂交、细胞融合或体细胞杂交,是指细胞通过介导和培养,在离体条件下用人工方法将不同种的细胞通过无性方式融合成一个核或多核的杂合细胞的过程[1]。
原生质体融合技术起源于20世纪60年代。
1960年法国的Karski研究小组在两种不同类型的动物细胞混合培养中发现了自发融合现象。
1974年匈牙利的Ferenczy L等[2]采用离心力诱导的方法,报道了白地霉营养缺陷型突变株的原生质体融合,从而使原生质体融合技术成为微生物育种的一项新技术,并从微生物种内融合扩展到界间的融合。
路玲玲等[3]采用融合技术成功构建耐高温高产酒精酵母,至此,原生质体融合技术成为工业菌株改良的重要手段之一。
原生质体融合技术已在农业、医药、环保等领域取得了开创性的研究成果,而且应用领域不断扩大[4]。
1 原生质体融合技术微生物原生质体融合技术的整个过程包括:原生质体的制备、原生质体融合、原生质体再生[5]。
1.1 原生质体制备与再生过程中的影响因素制备原生质体的最大障碍就是细胞壁,现在去除细胞壁的主要方法是使用酶法,使用的酶主要为蜗牛酶或溶菌酶,具体根据所用微生物的种类而定。
影响原生质体制备的因素很多,不同的微生物有其较为适当的形成条件。
在菌龄选择上,多采用对数生长中后期的细菌,这主要是由于对数生长期细菌的细胞壁中肽聚糖含量最低,细胞壁对酶的作用最敏感。
王燕[6]对双亲灭活米曲霉进行原生质体制备的过程中,用纤维素酶、溶壁酶、蜗牛酶混合浓度为5∶3∶1的酶液混合使用能提高去壁效果。
使用微生物产生的酶复合物或商品酶的混合液比单独使用一种酶的效果好,在一定范围内,酶作用的时间和酶作用的浓度都与原生质体的形成率成正相关,而与再生率成反相关。
另外,EDTA作为螯合剂,可以避免金属离子对酶的抑制作用而提高酶脱壁效果,从而提高原生质体的形成率。
据报道,对大肠埃希菌来说,用EDTA洗涤后,可以除去对酶解不利的金属离子[7]。
另一方面,在原生质体制备前,用适量的青霉素对菌体进行预处理,可以抑制肽聚糖合成过程中的转肽作用,有利于原生质体的形成。
根据酶反应动力学原理,酶解温度直接影响酶促反应的速度,如放线菌的最适酶解温度为28℃~37℃,真菌的最适酶解温度为30℃~35℃[8]。
在高渗Tris溶液中添加15 mL/L聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等原生质体扩张剂,有利于溶液中细菌的分散,有助于制备原生质体,添加0.02 mol/L镁离子,有利于原生质体的稳定。
关于原生质体的再生,吴孔兴等[9]报道在原生质体高渗再生培养基中加入0.3 mol/L的蔗糖和0.2 mol/L的丁二酸钠是合适的,王玉华等[10]报道在高渗再生培养基中加入0.5 mol/L的蔗糖是适宜的,这可能要根据不同的微生物种类而定。
1.2 原生质体融合过程中的影响因素1974年,匈牙利的Ferenczy报道了离心力诱导法对白地霉营养缺陷型突变株的原生质体融合。
随后人们相继用NaCl、KCl和Ca(NO3)2等作为诱变剂进行融合,但融合频率都很低。
聚乙二醇在适量Ca2+存在下能有效地诱导植物原生质体融合,Ca2+主要是通过维持膜结构的完整性来实现原生质体的稳定性与活性。
原生质体膜外在蛋白上二价阳离子的存在使膜脂流动性减慢、稳定性增强,这种维持稳定性的效果大小与膜表面分子数量的多少呈正比例关系,PEG种类对原生质体融合的影响不大。
此外,其融合率还受其他诸因素的影响。
影响原生质体融合的因素很多,特别是环境中的阳离子存在,融合时的pH也对原生质体融合有较明显的影响。
一般来讲Ca2+、Mg2+有助于融合。
如有0.01 mol/LCa2+存在时,可得到较高的融合率,但在缺乏钙离子时,若pH较低,融合频率也较高。
这是因为钙离子和带负电荷的PEG与细胞膜表面分子相互作用,使原生质体带电,彼此易于附着发生凝集所致[11]。
2 原生质体融合的方法2.1 PEG结合高Ca2+诱导法聚乙二醇(PEG)是一种多聚化合物,不同种类微生物对PEG分子质量的要求不尽相同。
放线菌适用分子质量常为1 ku~1.5 ku,也有人使用0.4 ku~6 ku,真菌一般采用4 ku~6 ku,细菌用1.5 ku~6 ku。
亲本原生质体制备好后,即可进行融合。
关于促融机制,一般认为PEG本身是一种特殊的脱水剂,它以分子桥形式在相邻原生质体膜间起中介作用,进而改变质膜的流动性能,降低原生质膜表面势能,使膜中的相嵌蛋白质颗粒凝聚,形成一层易于融合的无蛋白质颗粒的磷脂双分子层区。
在Ca2+存在下,引起细胞膜表面的电子分布的改变,从而使接触处的质膜形成局部融合,出现凹陷,构成原生质桥,成为细胞间通道并逐渐扩大,直到两个原生质体全部融合。
2.2 电融合原生质体电融合起始于20世纪80年代的细胞改良新技术。
陈合等[12]报道了电融合的方法,将白芝和赤芝两种大型真菌原生质体成功进行了融合,这一技术将电学与生物化学恰当结合,产生了缓和而高频率的原生质体融合效果。
其原理是在短时间强电场的作用下,细胞膜发生可逆性电击穿,瞬时失去其高电阻和低通透性,然后在数分钟内恢复原状,当可逆电击穿发生在两个相邻细胞的接触区时,即可诱导它们的膜相互融合,从而导致细胞融合。
近年来,该技术在微生物中的应用日渐增多。
2.3 激光诱导融合1987年始,激光诱导融合技术迅速发展起来,并很快被应用在动物细胞及植物原生质体的融合中。
激光融合是让细胞或原生质体先紧密贴在一起,再用高峰值功率密度激光对接触处进行照射,使质膜被击穿或产生微米级的微孔。
由于质膜上产生微孔是可逆过程,质膜在恢复过程中细胞连接小孔的表面曲率很高,处于高张力状态,细胞逐渐由哑铃形变为圆球状时,说明细胞已融合了。
该技术最突出的优点在于它的高度选择性,利用激光微束技术可诱导许多细胞中所需的两个相邻细胞融合。
但由于其所需设备昂贵复杂,操作技术难度大,很难推广应用。
此后,虽有研究者试图以类似原理及较简便的步骤,在微生物原生质体融合中应用激光微束技术[13],但融合效率较低,且丧失了高度选择性的优点。
激光诱导融合技术仍处在发展初期,还有待进一步完善。
2.4 基于微流控芯片的细胞融合技术随着微机电系统(MEMS)技术和微加工技术的发展,微电极阵列的设计加工制作也日趋成熟,加之微通道网络可以整合到生物芯片之上,这将使得微流控系统成为细胞融合的理想平台,利用微流控系统可以按照预定的要求大量融合异种细胞。
Strum-berg A等[14]已经在微流控系统中实现了单个成对细胞的融合。
证明了利用微流控技术使细胞之间可以实现可控融合,利用基于芯片技术的微流控系统不仅可以实现对细胞甚至单个细胞的操控,也可以同时输送、合并、分离和分选大量细胞,细胞融合在芯片上可以通过并行或快速排队的方式实现。
此外,由于在微通道内的腔体容积很小,所以会大幅减少细胞融合中所需的细胞数量,同时细胞融合率和杂合细胞的成活率会大大提高。
2.5 高通量细胞融合芯片高通量细胞融合芯片利用微电极阵列在细胞融合芯片的微米范围内(10μm~40μm)产生的高强度高梯度辐射电场,使得细胞融合芯片中的细胞在此特殊辐射电场的作用下产生介电质电泳力,精确处理和刺激预定的细胞目标,从而使目标细胞按照预先设计的方向以预定的速度移动,从而可以按照设计要求准确地大批量地得到目标细胞配型,集成微电极阵列的微流控系统,可以方便灵活地实现对细胞的操作、隔离和转移。
该方法的优点是可以与化学诱导融合、电诱导融合等方法相互结合,比如在细胞融合缓冲液中加入少量的PEG可大大提高细胞的融合率[15]。
此外,二价阳离子(如Ca2+)以及蛋白酶对细胞的预处理,融合率也可大幅提高。
然而,截至目前各国与此相关的细胞融合实验工作只有几篇论文报道。
3 原生质体融合所得融合子的筛选方法3.1 利用营养缺陷型标记筛选融合子这种方法的原则是将亲本菌株诱变处理后,产生对某些营养物质合成途径受阻的突变株,在分离培养基上只有融合子生长而不能让突变的双亲本原生质体形成菌落。
融合的双亲带有不同营养缺陷型标记,原生质体融合处理后的混合物直接分离到基本培养基上就可检出融合子。
其原理是因为缺陷型的双亲由于丧失了合成某种营养物质的能力,它们在基本培养基上不能生长、繁殖,同一亲本原生质体融合也不能在基本培养基上形成菌落,只有不同亲本原生质体融合后,缺陷的营养物质得到互补才能恢复为野生型在基本培养基上萌发生长形成菌落。
高玉荣等[16]报道,通过发酵性能好的长城葡萄酒酵母单倍体L13(Lys-,赖氨酸缺陷型)的原生质体与灭活的降酸能力强的粟酒裂殖酵母1685(Ino-,肌醇缺陷型)的原生质体进行融合,其试验方法就是依据这种原理来进行筛选的。
3.2 利用抗药性标记筛选融合子Bradshaw等1984年首先用这种方法检出了融合子。
微生物的抗药性是菌种的重要特性,是由遗传物质决定的,不同种的微生物对某一种药物的抗性存在差异,利用这种差异即可对融合子进行选择。
分别选择耐药菌株各1株,其应符合1株对A药敏感、B药抗性;另1株对B药敏感、A药抗性的条件。
试验菌株选择好后进一步强化诱导,稳定其抗药性。
在含有A、B两种药物的高渗再生平板上就可以把所需要的融合子检出。
李晓霞等[17]利用两种兔源肠致病性菌原生质体融合的耐药性遗传标记选择,刘玲等[18]对康宁木霉和白腐真菌原生质体融合都是利用抗药性来筛选融合子的。
3.3 利用荧光染色法筛选融合子荧光染色法是在酶解制备原生质体时事先向酶解液中加入荧光色素(如DAPI,FTTC)标记,使双亲原生质体分别带上不同的荧光色素。
带上荧光色素的原生质体仍能发生融合并具有再生能力,然后在显微操作器和荧光显微镜下,挑取同时带有双亲原生质体荧光标记的融合子,直接分离到高渗再生培养基上再生,最后得到融合子。
原生质体融合处理后,在荧光显微镜下观察并通过显微操作,直接挑选出带有两种荧光的原生质体。
成亚利等[19]以金针菇为材料,经异硫氰酸荧光素标记的金针菇单核W19菌株的原生质体与未经标记的单核Y7菌株的原生质体在聚乙二醇的诱导下进行融合,得到融合菌株。
3.4 利用灭活原生质体标记筛选融合子这项技术的原理是在原生质体融合之前,对单亲或双亲原生质体进行灭活,使其丧失再生的能力,当与另一亲株融合后,代谢上得到互补,能够存活。