根霉与米曲霉原生质体一次基因改组后代酶活力和发酵产物特性研究【文献综述】

《根霉与米曲霉原生质体一次基因改组后代酶活力和发酵产物特性研究【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业论文文献综述生物工程根霉与米曲霉原生质体一次基因改组后代酶活力和发酵产物特性研究摘要：基因组改组是通过一种或多种传统诱变方法处理菌株,从中得到若干性状微量提升的变异子(即出发菌株),再对这些变异子进行多次的“递归式原生质体融合”即每次将具有性状提升的后代继续进行随机原生质体融合,使其基因组充分重排。最后利用高通量筛选技术得到同时具有多种出发菌种有利性状,且生产水平大幅度提升的变异菌株。这项技术实质上是利用了新的原生质体融合策略对出发菌株进行了基因组水平的改造,从而达到定向进化的目的。原生质体广泛的应用于食

2、品、制药、农业等领域，本文简略介绍了原生质体的制备、融合、再生及筛选的过程中的方法和影响因素，以及后代中关于发酵酒酿特性方面相关研究所需的方法简介。关键词：基因改组、原生质体、融合、发酵酒酿酒酿是中国的传统食品，其富含糖类、蛋白质等，是一种滋补性营养食品，经常食用酒酿不仅能促进摄取营养，而且还能促进血液循环，增进食欲，增强体质，其功效为活血行经，散结消肿，发痘疹，托疮毒，性善窜透。可用于月经不调，乳汁不畅，麻疹未透，肾虚腰痛，阳萎早泄，是深受大众喜爱的食品之一。近年来，随着生物技术的发展，传统食品的研究也在不

3、断的深入中。利用新的技术去改良和鉴定旧的生产工艺，使之不断的完善和精确，以达到使产品的产量增加，使产品的口味、色泽、香气等多方面的提高，也能使产品中的有害物质尽可能的降低。除此之外，新的技术还能更精确的控制产品的生产过程，从而达到生产者的目的。微生物原生质体融合可以使后代继承两个亲本的特性，而经过培养后，不同代数的后代也会产生相应的区别，通过后代的变化规律可以更好进行产品生产工艺的调整。米曲和根霉是发酵酒酿中主要的微生物。米曲霉（Aspergillusoryzae）是酿造业中的重要微生物，其生长过程中分泌的蛋

4、白酶和谷氨酰胺酶等对酱油、豆瓣、米酒等的产率和风味起着非常重要的作用。然而在生产实践中，蛋白酶活性高的米曲霉菌株通常生长速度很慢；而生长速度快的米曲霉菌株蛋白酶活性很低[1]。根霉是霉菌中一种具有多酶系特征的霉菌，它能分泌淀粉酶、酸性蛋白酶、酒化酶及乳酸、琥珀酸等多种有机酸和乙醇等，可以在整个发酵过程中始终边糖化边发酵连锁进行。食品酿造工业中所用的主要原料，多数含有较多的淀粉，根霉能产生丰富的淀粉酶，使淀粉变为糖分，具有很好的糖化性能，是酿酒工业上常用的糖化菌[2]。米曲霉和根霉基因改组融合可克服单米曲发酵的

5、蛋白酶活性低生长快而蛋白酶活性高的生长快的缺陷，使酒酿等发酵产物风味独特，产率高，营养价值高。1原生质体融合技术基因组改组是通过一种或多种传统诱变方法处理菌株,从中得到若干性状微量提升的变异子(即出发菌株),再对这些变异子进行多次的“递归式原生质体融合”即每次将具有性状提升的后代继续进行随机原生质体融合,使其基因组充分重排。最后利用高通量筛选技术得到同时具有多种出发菌种有利性状,且生产水平大幅度提升的变异菌株。这项技术实质上是利用了新的原生质体融合策略对出发菌株进行了基因组水平的改造,从而达到定向进化的目的[

6、3]。原生质体融合技术（ProtoplastFusion）是将遗传性状不同的两个细胞融合为一个新细胞，使两亲株的整套基因相互重新组合的一种技术，是现代生化技术的一个分支。原生质体融合技术起源于20世纪50年代，自Weibull利用溶菌酶首次得到巨大芽孢杆菌的原生质体后，Eddy等利用蜗牛酶获得酵母菌原生质体的报道也相继出现。随着原生质体融合技术不断的发展，相继出现了聚乙二醇（PEG）法、电诱导法、电磁融合法、激光融合法等新技术，在提高了融合率的同时，也渐渐形成了一套系统的实验体系，亦成为微生物遗传育种的新工具

7、[4]。在众多新技术中，灭活原生质体融合是原生质体融合技术的重大发展。根据“致死损伤互补”的机理，双亲灭活的原生质体如果发生融合，将能在再生培养基上生长形成融合新株。双亲灭活原生质体融合法不但可以省去亲株细胞的遗传标记，避免重组体失去亲本的优良性状，而且可以用不含例如抗生素等抑制细胞生长的遗传标记物的培养基作为融合子选择培养基，从而可提高筛选效率[5]。1.1原生质体的制备制备原生质体，是进行原生质体融合的前提和基础，不同菌种细胞壁组成各不相同，所以制备原生质体最佳条件也存在着很大差异。在制备菌种原生质体时，

8、曾采用过机械法脱壁，但原生质体制备数量有限而且容易使原生质体受到损伤，不利于再生[6]。目前主要使用酶法脱壁，绝大多数使用溶菌酶和蜗牛酶作为工具酶[7]。不过由于不同菌株的原生质体制备条件差异较大，不同因素对相同菌株原生质体形成与再生的影响也各不相同，因此菌株原生质体制备能够获得较高的原生质体形成率和再生率，是保证融合育种效率的首要条件[8]。1.2原生质体灭活处理原生质体灭活处理将所制备的原生质体