(1)雜合二倍體(ti) 的形成和誘發雜合二倍體(ti) 是由兩(liang) 個(ge) 不同遺傳(chuan) 型的單倍核融合產(chan) 生的。雜合二倍體(ti) 就在異核體(ti) 菌落表麵上形成與(yu) 異核體(ti) 菌落顏色不同的角變(扇形)或斑點分生孢子。挑取角變或斑點上的孢子,進行分離純化,可以得到純雜合二倍體(ti) 的菌株。異核體(ti) 自發核融合而形成雜合二倍體(ti) 的頻率極低,常以人工誘發方法來提高頻率。采用天然樟腦蒸氣熏蒸或紫外線處理異核體(ti) 的菌絲(si) 或者分生孢子,然後再繼續培養(yang) 是常用的方法。
(2)雜合二倍體(ti) 的檢出 雜合二倍體(ti) 常常在異核體(ti) 菌落上以角變或斑點形態出現,這種角變或斑點往往是野生型親(qin) 本的孢子顏色或菌落結構而區別於(yu) 異核體(ti) 。用接種針挑取它們(men) 上麵的分生孢子,再用自然分離的方法進行分離、純化,即可獲得雜合二倍體(ti) 。還可以將大量異核體(ti) 孢子分離於(yu) 基本培養(yang) 基平板上從(cong) 中長出野生型原養(yang) 性菌落,將其挑出分離純化.即得雜合雙倍體(ti) 。由於(yu) 雜合二倍體(ti) 是黴菌準性生殖過程中的重要組成部分,也是雜交育種的關(guan) 鍵性一步。因此,獲得的純雜合二倍體(ti) 菌株除了需要多次的分離、純化外,還要對它的形態、生理和遺傳(chuan) 等特性進行研究,以確保不混雜其他菌株。
1.體(ti) 細胞重組
體(ti) 細胞重組包括體(ti) 細胞交換、體(ti) 細胞分離和單倍化三個(ge) 階段。
(1)體(ti) 細胞交換體(ti) 細胞交換是指雜合二倍體(ti) 在有絲(si) 分裂過程中發生染色體(ti) 交換現象.當雜台二倍體(ti) 細胞在繁殖過程中進行有絲(si) 分裂,同源染色體(ti) 的兩(liang) 條單體(ti) 間一些位點會(hui) 發生三換,結果導致同源染色體(ti) 上部分區段出現重組.產(chan) 生新的二倍體(ti) 子代。
(2)體(ti) 細胞分離雜合二倍體(ti) 在有絲(si) 分裂過程中,細胞核內(nei) 的同源染色體(ti) 以偶然的機會(hui) 發生交換,而引起局部染色體(ti) 上基因種類發生變化,從(cong) 而產(chan) 生基因型不同的後代,稱為(wei) 體(ti) 量胞分離,其結果是產(chan) 生多種類型的分離子。
(3)單倍化單倍化是指雜合二倍體(ti) 細胞在增殖過程中借助整條染色體(ti) 的隨機交換而得到單倍重組體(ti) 或單倍的親(qin) 本分離子。單倍化過程發生在體(ti) 細胞有絲(si) 分裂時期,細胞分裂時遺傳(chuan) 物質分配不均,除了產(chan) 生正常的二倍體(ti) 細胞外,還會(hui) 產(chan) 生非整倍體(ti) 細胞,這種細胞一般不穩定,再經過多次細胞分裂後,失去一些染色體(ti) 而變成單倍體(ti) 細胞,形成多種類型的單倍體(ti) 分離子。由於(yu) 這個(ge) 過程不存在顯性基因,使得在分離子中顯現出隱性性狀。
(4)分離子 雜合二倍體(ti) 經過體(ti) 交換和單倍化後產(chan) 生的子細胞,稱為(wei) 分離子。分離子種類很多,根據不同情況可以分為(wei) 以下幾類:親(qin) 本分離子、原養(yang) 型分離子和異養(yang) 型分離子;二倍分離子、單倍分離子和非整倍分離子;初級分離子和次級分離子。親(qin) 本型分離子的表現型和基因型與(yu) 直接親(qin) 本相同。原養(yang) 型分離子不缺少直接親(qin) 本所缺陷的性狀,基因型一般與(yu) 野生型菌株類似。異養(yang) 型分離子表現出直接親(qin) 本所不具有的新的性狀,但仍具有直接親(qin) 本的部分缺陷性狀。由雜合二倍體(ti) 繁殖後*次產(chan) 生的子細胞,稱為(wei) 初級分離子,如果初級分離子或非整倍分離子再移接一代後產(chan) 生的分離子,稱為(wei) 次級分離子。
(5)分離子的檢出與(yu) 測定方法盡管雜合二倍體(ti) 用誘變劑或重組劑誘發,可以提高分離子產(chan) 生的頻率,但總的來說,產(chan) 生的分離子數量仍然很少。要想在大量的菌落中識別和檢出各種分離子,主要根據分離子攜帶的隱性標記。
檢出分離子常用的方法是將雜合二倍體(ti) 菌落產(chan) 生的分生孢子分離在*培養(yang) 基平板上,培養(yang) 後在長出的大量菌落中找到個(ge) 別菌落上出現具有隱性標記突變顏色的角變或斑點,挑取它們(men) 上麵的分生孢子移接到*培養(yang) 基斜麵,進一步分離、純化。如果要檢出抗性分離子,可將雜合二倍體(ti) 孢子分離在選擇性培養(yang) 基平板上,則可篩選出耐藥性分離子。選擇性培養(yang) 基有兩(liang) 種:一種是含有重組劑的*培養(yang) 基,如對氟丙氨酸(PFA)不會(hui) 引起基因突變,但能促進體(ti) 細胞重組,增加分離子的出現頻率;另一種是在*培養(yang) 基中加入吖啶黃之類的藥物,因為(wei) 一個(ge) 抗性菌株和一個(ge) 敏感菌株形成的雙倍體(ti) 對吖啶黃是敏感的.在這種培養(yang) 基上不能生長,隻有耐藥性分離子可以生長。
從(cong) 雜合二倍體(ti) 中檢出的分離子,必須進行分離純化,然而對它們(men) 的特性進行全麵測定分析,包括菌落形態、營養(yang) 要求、孢子顏色、孢子DNA含量以及代謝產(chan) 物能力等。
2.高產(chan) 重組體(ti) 的篩選
雜交育種的目的是獲得高產(chan) 、穩定的重組體(ti) 。異核體(ti) 和雜合二倍體(ti) 在遺傳(chuan) 上是不穩定的,在繁殖過程中會(hui) 發生分離現象,導致產(chan) 量下降。隻有單倍重組體(ti) 才是穩定的。在進行黴菌雜交育種時要注意以下幾點:選擇的兩(liang) 個(ge) 親(qin) 本菌株,不僅(jin) 要具有不同的優(you) 良性狀.而且是近親(qin) 配對組合,這樣易獲得產(chan) 量高的重組體(ti) ;要用合適的誘變劑處理雜合二倍體(ti) ,促使它進行體(ti) 交換和單倍化過程,選出具有高產(chan) 和優(you) 良性狀的單倍重組體(ti) ;對獲得的重組體(ti) 進行特性代謝調節,即篩選適應酶係統調節突變株,使高產(chan) 重組體(ti) 能夠充分發揮其高產(chan) 潛力並能適應工業(ye) 化。