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1、万方数据叛冀酿酒科技2009年第11期(总第185期)·LIQUOR—MAKINGSCIENCE&TECHNOLOGY2009No.1lif01.185)=一——jl—__--____———_——·_--_————————_——_—————__—————’———·_—_^———__—_———————。——’————————————’————————————、——————’’—’‘————’‘—————’——’———————-——’—,-_———___————_-—————-—-————,,—__——
2、一Genomeshuffling研究进展及其在微生物育种中的应用申乃坤1,张红岩2,王青艳1,黄日波·(1.广西科学院国家非粮生物质能源工程技术研究中心,广西南宁530007;2.广西科学院生物研究所,广西南宁530003)摘要:Genomeshuffling技术是近年来出现的一种新的微生物育种方法,与传统方法相比,该方法更加高效快捷。论述了Genomeshuffling的发展过程、基本原理及特点、技术过程以及该项技术的应用与发展前景。关键词:微生物;育种;基因组改组;基因重组;诱变;原生质体融合中
3、图分类号:Q78;Q813;Q93~3;TS261.1文献标识码:A文章编号:1001—9286(2009)ll一0024-04ResearchProgessinGenomeShufflingandItsApplicationinMicrobialBreedingSHENNai—kunl,ZHANGHong—yan2,WangQing—yanlandHUANGRi·b01(1.NationalEngineeringResearchCenterforNon-grainBiorefmery,Guangx
4、iAcademyofSciences,Nan'ning,Guangxi530007;2.BiologyInstitute,GuangxiAcademyofSciences,Nanning,Guangxi530003,China)AbstractGenomeshufflinghasrecentlybeendemonstratedas们effectivenewmethodfortherapidimprovementofimportantmicrobialpheno-typesthanconvention
5、albreeding.Inthispaper,thedevelopmentandthebasicprinciplesofgenomeshufflingwasreviewed,theprocessofthistechniqueWasdiscussed.andthesignificanceandtheadvanceofitsapplicationinmicrobialbreedingWasillustrated.Keywords:microbe;breeding;genomeshuffling;geno
6、merecombination;mutation;protoplastfusion20世纪40年代以来,随着青霉素的生产而诞生的微生物菌种选育技术研究,成为现代发酵工业的基础。在现代发酵工业生产中,所有的原始菌种均需采用育种技术进行改良,以大幅度地提高发酵生产的效率,降低发酵生产的成本。初期多采用诱变育种即在人为条件下,利用物理、化学因素诱发物种产生基因突变,从而培育出新的微生物品种的方法。但诱变育种存在:盲目性高,产生的正向突变体频率低,难以有效地控制变异的方向和性质。随着对微生物遗传规律的深入认
7、识,微生物育种工作正在沿着从不自觉到自觉,从低效到高效,从随机到定向,从近缘杂交到远缘杂交的方向发展[1】。然而,各种育种方法也有其不足之处。比如,对人类有用的微生物产物大多是次级代谢产物。对这些次级代谢产物而言,其合成一般是由微生物细胞内的多酶体系催化完成的,多酶体系中的各个酶由分散或连锁的结构基因编码控制,至今人们仍不能清楚地了解大多数次级代谢产物合成基因的性质,因此目前对次级代谢产物产生菌的基因改造,绝大多数仍难于采用定向育种的方法完成。由此,研究开发高效定向的微生物菌种选育方法一直是微生物科
8、学工作者们所面临的重要课题。在这一过程中,20世纪90年代中期提出的Genomeshuffling(“基因组改组”)技术通过传统诱变与细胞融合技术相结合,对微生物细胞进行基因组重组,从而大幅度提高微生物细胞的正向突变频率及正向突变速度,使得人们能够在较短的时间内获得高效的正向突变的菌株,而受到人们极大的关注。本文论述了Genomeshuffling技术的发展过程,基本原理及其该项技术目前在微生物育种中的应用。1Genomeshuffling发展历程及其技术原理1.1G
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