里氏木霉NHEJ途径沉默构建高同源重组率工程菌及其应用

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:frjazz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
里氏木霉(Trichoderma reesei)在基因打靶时的频率很低,通常只有不到10%,这使得在里氏木霉中进行基因改造相对困难。之前解决里氏木霉同源重组率低的方法是通过敲除非同源末端修复途径(NHEJ)中的相关修复基因ku70,来提高外源基因的打靶效率。然而敲除这些重要的修复基因可能会导致基因组不稳定和自发突变的累积,因此在不破坏NHEJ途径的条件下利用RNAi沉默里氏木霉NHEJ途径相关基因从而获得高同源重组率尤为重要。本文以里氏木霉Rut-C30菌株作为初始菌株,通过RNAi方法对里氏木霉NHEJ途径ku70基因进行沉默,构建NHEJ沉默菌株,将人胰岛素原基因表达载体转化沉默菌株中进行表达,减少了里氏木霉转化子筛选的工作量,同时避免因NHEJ途径缺失带来的菌株不稳定性,为里氏木霉基因工程改造奠定理论基础,同时也为一些重要酶制剂应用里氏木霉中提供重要而坚实的理论和技术基础。本研究的结果如下:(1)首先构建了含两种不同的RNA工具的载体pCB1300-Pku70T和pCB1300-dual,利用根癌农杆菌介导里氏木霉转化,分别利用乙酰胺筛选和潮霉素筛选标记筛选里氏木霉转化子,成功构建了里氏木霉NHEJ途径沉默菌株。证明了乙酰胺筛选标记筛选方法用于里氏木霉筛选转化子是可行的,并且乙酰胺筛选方法得到的转化子与潮霉素筛选相比,转化子数量明显少于潮霉素筛选。结果表明构建的RNAi沉默表达载体能够作为有效的基因沉默工具运用到里氏木霉,且双反向启动子介导RNAi使NHEJ途径的ku70基因表达量下降最高达70%,效果更为明显。(2)以载体pCAMBIA1300为载体骨架,构建了人胰岛素原(Prosoinlin)基因表达载体pCB1300-INS,并将其转化NHEJ途径沉默菌株T4和野生型菌株Rut-C30,得到其同源重组率为32.15%,野生型的同源重组率为6.6%,同源重组率明显增加。(3)比较了定向整合转化子T-7和随机插入转化子T-1在转录水平、蛋白表达、发酵产酶的区别。转录水平上,通过qPCR分析定向整合转化子T-7和随机插入转化子T-1的cbh1基因表达量,定向整合转化子cbh1基因下降约67%,经统计学分析表现出极限著差异。而Prosoinlin基因表达量却无明显变化。蛋白表达方面,定向整合转化子的CBHI表达减少最多,几乎不表达,而随机整合转化子的CBHI有少量表达。发酵产酶方面,定向整合转化子T-7的INS酶活为35.6mIU/L、随机整合转化子的INS酶活为16.1mIU/L,定向转化子T-7 INS酶活明显高于随机插入整合转化子T-1的INS酶活。定向整合转化子T-7的FPA酶活为0.36IU/mL,随机整合转化子T-1的FPA酶活0.98IU/mL,T-7的FPA酶活大大降低,这表明CBHI的分泌量减少能提高外源基因在里氏木霉中的表达。
其他文献
小热休克蛋白(Small heat shock proteins,sHsps)是热激蛋白家族重要的成员,不仅在生物应对不良环境胁迫中发挥重要作用,而且与昆虫滞育密切相关。麦红吸浆虫Sitodiplosis mosellana(Géhin)是一种典型的具有专性滞育的农业昆虫,滞育过程中经历酷暑和严寒。为弄清sHsps基因在麦红吸浆虫滞育中的作用,探讨其对麦红吸浆虫滞育的调控与激素的关系,本研究采用R
学位
由条形柄锈菌小麦专化型(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)引起的小麦条锈病是威胁小麦生产的严重病害。培育和种植抗病品种是防治小麦条锈病最安全、经济、有效的措施。但是,由于小麦条锈菌毒性变异快,容易造成抗病品种抗病性的“丧失”,导致病害不断流行。因而,加快对条锈菌致病机理的认识对小麦条锈病的持久防控具有重要意义。作为活体营养型真菌,小麦条锈菌在侵染过程中形成
学位
在葡萄果实生长发育过程中,果穗的曝光率对果实生长发育及最终果实品质具有重大影响。近年来,摘叶处理作为一种有效的栽培技术手段不断的被推广应用并取得较好效果,但有关摘叶处理对葡萄果实品质指标影响的研究结果不一致,且摘叶处理对葡萄花色苷合成路径调控机理的研究鲜有报道,不同地区因气候差异摘叶的时期和强度也不相同。本研究于2017~2018年以山西省临汾市尧京酒庄的赤霞珠和品丽珠为材料,在浆果转色初期和转色
学位
微管(microtubule,MT)是细胞骨架的主要成分之一,参与调控植物细胞壁纤维素的合成及沉积,对植物形态建成具有重要作用。微管切割酶Katanin是微管解聚与重聚的重要调节因子,包含一个具有ATPase活性的催化亚基P60和一个调控亚基P80。拟南芥KTN1基因编码Katanin蛋白的P60亚基,具有微管切割活性,通过调控微管骨架的动态变化进而在细胞分裂、激素信号转导、物质运输等多种细胞生命
学位
磷、钾和钙是植物生长发育所必需的矿质营养元素。葡萄生产上常常采用叶幕喷施磷酸二氢钾,研究多集中在磷酸二氢钾对果树生理、糖酸含量等方面,对酿酒葡萄风味物质的研究较少。钙离子作为重要的胞内“第二信使”,能够通过多种途径调控植物生理生化过程,研究主要侧重于对果实硬度和贮藏性等方面,同样对酿酒葡萄果实风味物质的研究甚少。本课题针对晋中南地区酿酒葡萄果实着色较差、风味物质不足等问题,以酿酒葡萄主栽品种‘赤霞
学位
立体匀播作为新型的播种方式,与之有关的氮肥技术鲜有报道,因此探索与其相匹配的施氮技术尤为重要。本试验通过3因素裂区设计,以播种方式和施氮量为调控因素,研究其互作对3个中筋小麦品种邯6172、轮选103、石麦25产量结构、品质及光合指标的调控效应。试验表明:1.立体匀播的株高、穗长、小穗数均高于常规条播,不孕小穗数低于常规条播,其中小穗数在播种方式间差异显著。增施氮肥有利于农艺性状的改善,穗长在0~
学位
卵菌(Oomycetes)包括疫霉菌(Phytophthora),是一种在形态上与真菌比较类似,而与褐藻等同属于藻物界的一类真核生物,可以引起多种作物病害并造成严重的经济损失。卵菌与真菌差异较大,由于其独特的遗传变异,生产中克服作物品种抗病性的能力很强,导致病害防控高度依赖化学农药,因此研究植物免疫调控因子、探索新型作物病害防控途径显得尤为重要。实验室前期研究鉴定获得拟南芥抗病突变体rtp1,已知
学位
手性胺这一结构单元广泛存在于天然产物,药物和农用化学品中,例如治疗艾滋病的药物利托那韦,治疗多动症的安非他命等都含有该结构。目前,不对称还原胺化法是合成手性胺类化合物最直接、最高效的方法之一,具有避免制备、分离、提纯中间体亚胺或烯胺的步骤,一锅法直接合成手性胺的优点。然而目前所报道的文献中,大多是以芳胺或苄胺作为胺源的不对称还原胺化,得到的产物是手性二级胺,需要脱除氮原子上的保护基,才可以得到更有
学位
卵菌(Oomycetes)中的疫霉菌属(Phytophthora)包括120多种,均为植物病原菌,是典型的半活体病原菌,其中一些造成作物毁灭性病害。寄生疫霉菌(P.parasitica)寄主范围较广泛,引致包括烟草黑胫病在内的多种作物病害,是模式卵菌之一。实验室前期利用寄生疫霉菌-拟南芥亲和互作体系,筛选鉴定到拟南芥抗病突变体rtp1,对活体营养卵菌、真菌和细菌具有广谱抗性。RTP1为MtN21家
学位
为了揭示套作大蒜消减番茄连作障碍的作用和化感机理,课题组前期鉴定出大蒜化感物质二烯丙基二硫(DADS),结合转录组测序分析,从‘东粉3号’番茄中筛选出一个响应DADS的主效基因SlDIR1-like。在此基础上,本研究通过构建过表达载体、RNAi载体和CRISPR/Cas9介导的基因敲除载体,利用农杆菌介导法转入番茄Micro-Tom(Solanum lycopersicum cv.Micro-T
学位