碱性脂肪酶产生菌扩展青霉改良系谱的遗传变异研究

论文摘要

本课题对碱性脂肪酶产生菌扩展青霉(Penicillium expansum)系谱内不同产酶水平的改良突变株进行遗传变异分析，作为寻找与扩展青霉脂肪酶(PEL)合成相关的调控因子的基础，为扩展青霉的分子育种提供基础数据。使用132个有效引物对扩展青霉系列改良突变株进行RAPD多态性检测，检测到条带752个，其中多态条带298个，多态条带比率39.63％。11株菌间平均Jaccard’s相似系数为0.8602，来自扩展青霉改良系谱的10个突变株间的平均相似系数为0.8775。用UPGMA法构建分子系统进化树，将供试菌划归A、B、C三大类：参考菌株CGMCC3.5175构成A类；改良系谱出发菌株UN503和系谱后期突变株FS1503构成B类；其余8株构成C类。主坐标分析结果与聚类分析结果相一致。结果发现突变株S14与出发菌株UN503遗传相似系数小于其系谱后代突变株与UN503的相似系数，与原始系谱各突变株系统发生不完全一致，说明扩展青霉改良过程，突变的随机性、不定向性会使各改良菌株之间的遗传关系复杂化。根据扩展青霉系谱改良变株PF898已知的PEL(Penicillium expansum lipase)结构基因及5’端侧翼区序列，扩增出改良系谱内8株菌的PEL结构基因和5’端侧翼区序列，并进行测序。对系谱内8株变株的PEL结构基因和5｀端侧翼区序列共2922 bp基因序列进行比对，共发现22个点突变位点。其中在PEL结构基因外显子序列内有9个点突变位点，4个位点发生氨基酸错义突变，5个位点发生同义突变。发生氨基酸错义突变的3个突变株(FS1503，W468和F1382)的产酶水平在系谱中都处于低酶活水平。1个突变位点发生于变株FS1503脂肪酶基因的内含子2的保守末端剪接区域内。5’端侧翼区内有12个点突变位点。其中1个突变点位于可能的启动子区。对该序列进行可能转录因子结合位点分析，有11个真菌类的转录因子可能结合于5’端侧翼区上。其中发生在变株FS1503与W392的2个突变位点，由于碱基的突变导致3个转录因子(HSF，PHO4，StuAp)的结合发生变化。这些位点的变化都很可能与产酶水平相关，有关这些变异的功能尚需进一步验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 微生物脂肪酶的研究概况
• 1.1.1 微生物脂肪酶分子水平研究进展
• 1.2 工业微生物育种技术的发展
• 1.2.1 传统微生物育种
• 1.2.2 现代微生物育种
• 1.3 各类DNA分子标记技术
• 1.3.1 基于DNA-DNA杂交的DNA分子标记
• 1.3.2 基于PCR技术的DNA分子标记
• 1.3.3 基于PCR与限制性内切酶技术结合的DNA分子标记
• 1.3.4 基于单核苷酸多态性的DNA分子标记
• 1.4 本课题的研究内容及目的意义
• 第2章 碱性脂肪酶产生菌扩展青霉改良突变株的遗传多态性分析
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 方法
• 2.3 结果
• 2.3.1 RAPD多态性分析
• 2.3.2 扩展青霉11个菌株RAPD聚类分析
• 2.4 讨论
• 第3章 扩展青霉改良菌系的PEL结构基因及5′端侧翼区序列的遗传变异分析
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 扩展青霉系谱内8株菌PEL基因及5′端侧翼序列比对分析
• 3.3.2 扩展青霉系谱内8株菌PEL结构基因序列遗传变异分析
• 3.3.3 PEL基因5′端侧翼序列的转录因子结合位点分析
• 3.3.4 PEL基因5′端侧翼序列预测启动子区域的位点突变分析
• 3.3.5 PEL基因内含子区点突变分析
• 第4章 总结与展望
• 4.1 总结
• 4.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 个人简历