一种提高丝状真菌纤维素酶产量和木质纤维素降解利用的菌株构建方法及应用_2

文档序号:9882130阅读:来源:国知局
号为:
纤维寡糖转运蛋白⑶T-1 (NCU00801),FGSC 16575 (配型a);
纤维寡糖转运蛋白⑶T-2 (NCU08114),FGSC 17868 (配型a)和FGSC 17869 (配型A);纤维寡糖转运类似蛋白NCU05853,FGSC 13770 (配型a)和FGSC 13771 (配型A);β-葡萄糖苷酶单基因突变菌株BGl (NCU00130), FGSC11822 (配型a)和FGSCl 1823(配型A);
β -葡萄糖苷酶单基因突变菌株BG2(NCU04952),FGSC13731(配型a)和FGSC13732 (配型A);
β -葡萄糖苷酶单基因突变菌株BG3(NCU08755),FGSC18387(配型a)和FGSC18388(配型A);
碳分解代谢物阻遏蛋白CRE-1 (NCU08807),FGSC 18633 (配型a);
野生型粗糙脉胞菌WT,FGSC 2489 ;
“NCU……”为粗糙脉孢菌的基因位点编号,“FGSC……”为FGSC的保藏编号。
[0019]实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,实施例将有助于理解本发明,但是本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0020]
实施例1、构建用于生产纤维素酶的多基因突变菌株Δ3β G(Δ ncu00130 Δ ncu04952 Δ ncu08755), CPL2 ( Δ3β GΔcdtl),CPL3 ( Δ3β GΔcdt2), CPL4(Λ 3 β G Λ ncu05853),CPL5 ( Δ3β GAcdtlA cdt2),CPL6 ( Δ3β GAcdtlA ncu05853), CPL7(Λ 3 β G Λ cdt2 Δ ncu05853)和 CPL8 ( Δ3β GAcdtlA cdt2 Δ ncu05853)
构建方法包括以下步骤:
IA2PG ( Ancu00130Ancu08755)的构建 1.1杂交 I)作为父本的β-葡萄糖苷酶单突变体菌株BGl (NCU00130),FGSC11822 (配型a)在MM斜面培养基【50 X Vogel’ s盐20mL,鹿糖20g,琼脂15g,组氨酸(50mg/mL) 20mL,定容体积到1L,高压灭菌。50 X Voger s盐(1L):柠檬酸三钠(1/2H20) 150g,无水KH2PO4 250g,无水 NH4NO3 10g, MgSO4*7H20 10g, CaCl2CH2O 5g,微量元素盐溶液 5mL,生物素(0.lmg/mL)2.5mL,定容体积到1L。】上28°C培养7天后待用。
[0021]2)作为母本的β -葡萄糖苷酶单突变体菌株BG3 (NCU08755), FGSC18388(配型A)在Westergaards平板培养基【4 X Westergaards盐溶液250mL,鹿糖15g,琼脂15g,调PH值 6.5,定容到 1L,高压灭菌,倒平板。4XWestergaards 盐溶液(1L):KN03 4g, KH2PO4 4g,MgSO4*7H20 2g,微量元素盐溶液4mL,生物素(0.lmg/mL) 200 μ L,定容体积到1L。】上28°C培养10天,在体式显微镜下观察子囊,若有子囊产生,则进行杂交试验,若未产生子囊则继续培养,直至看到大量子囊产生为止。
[0022]3)取ImL无菌水洗在MM斜面培养基上培养的BGl (NCUOO130)菌株孢子,制成孢子悬液,浓度为I X 17,均匀滴到Westergaards平板培养基上,用无菌枪头均匀涂布,尽量涂成规则形状,以便观察是否污染。
[0023]3)杂交后的平板28°C培养大约2周后,在体式显微镜下观察培养皿上盖上是否有子囊孢子,若发现喷发出的子囊孢子,则取ImL无菌水冲洗培养皿上盖,收集子囊孢子,4°C或常温保存。
[0024]4)取收集的子囊孢子3 μ L加入30 μ L无菌水放于60°C水浴热激半小时,杀死子囊孢子里混合的红色分生孢子。
[0025]5)采用玻璃珠子法涂BDES (杂交筛选培养基)+hph (潮霉素)平板【配方:BDES平板培养基(IL):50XVogel’ s盐20mL,琼脂15g,定容到950mL,高压灭菌,再加50mL20 XBDES盐溶液,倒平板(潮霉素hph终浓度200 μ g/mL)】,28°C培养12小时后在显微镜下挑单菌落(挑单菌落过程中,挑取发生菌丝交叉的单菌落),转接到MM+hph斜面培养基【配方:50XVogel’ s盐20mL,鹿糖20g,琼脂15g,组氨酸(50mg/mL) 20mL,定容体积到1L,高压灭菌。50 X Vogel’ s 盐(IL):柠檬酸三钠(1/2H20) 150g,无水 KH2PO4 250g,无水 NH4NO3100g,MgSO4*7H20 10g,CaCl2CH2O 5g,微量元素盐溶液 5mL,生物素(0.lmg/mL) 2.5mL,定容体积到1L。】中28°C培养3天。
[0026]6) 3天后,将挑取的菌转接到丽斜面培养基上28°C培养3天,然后放于室温下培养7天,提孢子DNA进行PCR验证。
[0027]1.2提基因组DNA
采用酚氯仿法从BGl (NCU00130)&BG3 (NCU08755)杂交菌产生的孢子中提取基因组DNA,具体包括以下操作:
1)2.0mL的无菌的DNA提取管中加入200mg的锆珠,标号准备下一步用.2)加ImL 的裂解液(lysis buffer,配方:0.2M Tris.HCl (pH 7.5),0.5Μ NaCl, 1mMEDTA,I % SDS (w/v))于每个斜面培养基试管中,用ImL枪头将孢子轻轻刮下,将孢子溶解。
[0028]3)漩涡震荡10s,取400 μ L孢子悬液预先准备好的DNA提取管中。
[0029]4)将所有DNA提取管置于助磨器上,最大转速振荡30s,重复两次。
[0030]5) 65°C水浴30分,在水浴过程中每个几分钟取出漩涡振荡。
[0031]6)水浴结束后取出,每管加入80 μ L pH 7.5的IM的Tris-HCl中和。
[0032]7)加入400 μ L的酚:氯仿(1:1),13000rpm离心5分钟。
[0033]8)取300 μ L上清液于新的1.5mL EP管中,加入600 μ L 95%的乙醇(DNA级)。
[0034]9)冰上孵育一小时,随后4°C、13000rpm离心,可看到白色的DNA沉淀到EP管底部。
[0035]10)用75%的酒精(DNA级)400 μ L清洗,4度13000rpm离心,轻轻取出上清液。
[0036]11)将EP管置于真空浓缩仪中,真空干燥酒精。
[0037]12)加入50 μ L ddH20溶解DNA,用NanoDrop测DNA浓度,测完浓度后将提取的DNA置于-20°C冰箱保存,以备下一步进行PCR验证。
[0038]1.3 PCR验证突变体
BGl (NCU00130)&BG3 (NCU08755)杂交菌中提取基因组DNA (方法见1.2),以提取的基因组DNA为模版进行基因BGl (NCUOO130) &BG3 (NCU08755)的PCR验证。
[0039]I) 25 μ L RCR体系包括:12.5 μ L DreamTaq PCR Master Mix 12.5 μ L, 9.5 μ L 水(nuclease-free),上、下游引物各IyL (上游引物序列hph5f,为了验证潮霉素hph基因,序列为5’ -TGCAATAGGTCAGGCTCT-3’,下游引物NCU00130r,为了验证潮霉素hph基因处在NCUOO130 基因位点,序列为 5,-GTAGTGTACAAACCCCAAGC-3’和下游引物 NCU08755r,为了验证潮霉素hph基因处在NCU08755基因位点,序列为5’- GACAGTGGAGGTGAGAAAGG-3’),基因组 DNA IuL0
[0040]2) PCR扩增条件为:先95°C预变性5分钟;然后94°C变性30秒,52°C退火45秒,72°C延伸2分钟,共34个循环;最后72°C退火10分钟。
[0041]3)对PCR扩增产物进行1%琼脂糖凝胶电泳(IlOV电压,30分钟),在凝胶成像系统下看基因扩增条带,显示在上游弓I物hph5f和下游引物NCUOO130r的引导下经PCR扩增获得了 1780bp目的条带,该条带表明NCU00130基因已经被潮霉素hph基因替代;在上游引物hph5f和下游引物NCU08755r的引导下经PCR扩增获得了 1850bp目的条带,该条带表明NCU08755基因已经被潮霉素hph基因替代。通过PCR方法扩增出同源重组的hph基因片段即表明已经成功敲除目的基因,只要两个条带同时电泳可见,则表明两基因(核苷酸序列如序列表中SEQ ID N0.1和N0.5所示)敲除成功,。该结果确证已获得了 β -葡萄糖苷酶双基因突变菌株,命名为Δ2β6 ( Ancu00130Ancu08755)(配型a)。
[0042]
2Δ3β6 ( Λ IicuOOl3OAncuO4952 AncuO8755)的构建
2.1 杂交:以实施例1中Λ2β6 (Ancu00130Ancu08755)(配型a)作为母本,以BG2 (NCU04952), FGSC13732 (配型A)作为父本进行杂交,方法见实施例1步骤1.1。
[0043]2.2提基因组DNA:方法见实施例1步骤1.2。
[0044]2.3 PCR验证筛选突变体
上游引物hph5f,为了验证潮霉素hph基因,序列为5 ’ -TGCAATAGGTCAGGCTCT-3 ’ ;下游引物NCU00130r,为了验证潮霉素hph基因处在NCU 00130基因位点,序列为5’ -GTAGTGTACAAACCCCAAGC-3’ ;下游引物 NCU04952r,为了 验证潮霉素 hph 基因处在 NCU04952基因位点,序列为5’ -AACACACACACACACACTGG-3’ ;下游引物NCU08755r,为了验证潮霉素hph基因处在NCU 08755基因位点,序列为5’ -GACAGTGGAGGTGAGAAAGG-3’。PCR反应体系及反应条件见实施例1步骤I。结果在上游引物hph5f和下游引物NCU00130r的引导下经PCR扩增获得了 1780bp目的条带,该条带表明NCU00130基因已经被潮霉素hph基因替代;在上游引物hph5f和下游引物NCU04952r的引导下经PCR扩增获得了 1910bp目的条带,该条带表明NCU04952基因已经被潮霉素hph基因替代;在上游引物hph5f和下游引物NCU08755r的引导下经PCR扩增获得了 1850bp目的条带,该条带表明NCU08755基因已经被潮霉素hph基因替代。通过PCR方法扩增出同源重组的hph基因片段即表明已经成功敲除目的基因,所以只要三个条带同时电泳可见,则表明三基因(核苷酸序列如序列表中SEQ IDN0.1、N0.3、N0.5所示)敲除成功,与预期结果相符,表明获得了 β -葡萄糖苷酶三基因突变菌株,命名为 Δ3β6 ( Δ ncu00130 Δ ncu04952 Δ ncu08755)(配型 a)。
[0045]
3Δ cdtl Δ cdt2 ( Δ ncu00801 Δ ncu08114)的构建
3.1 杂交:以 Acdtl (NCU00801, FGSC 16575 配型 a)作为母本,以 Λ cdt2(NCU08114),FGSC 17869 (配型A)作为父本进行杂交,方法见实施例1步骤1.1。
[0046]3.2提基因组DNA:方法见实施例1步骤1.2。
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