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Production of autopolyploid of filamentous fungus made into micro-nucleus

阅读:850发布:2020-12-19

专利汇可以提供Production of autopolyploid of filamentous fungus made into micro-nucleus专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To produce a useful strain having reinforced various abilities by using an autopolyploid.
CONSTITUTION: A mycelium of a filamentous fungus or an autopolyploid of a conidia is heat-treated at 40-50°C.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio,下面是Production of autopolyploid of filamentous fungus made into micro-nucleus专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 糸状菌類の菌糸体または分生子の同質多倍数体を、40℃〜50℃で熱処理することを特徴とする糸状菌類の微小核化した同質多倍数体の製造法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は、産業上有用な糸状菌の微小核化した同質多倍数体、とくにトリコデルマ属糸状菌の微小核化した同質多倍数体の製造法に関するものである。

    【0002】

    【従来の技術】従来から、産業上有益な有用菌を獲得する方法の一つとして多核細胞である倍数体の形成がある。 この倍数体は、有用遺伝子が複数のコピーを持つため、染色体間の遺伝的組換えが通常の二倍体細胞よりも容易に起こり、新しい機能を持った遺伝子を形成し易いことが知られている。 特に、同質多倍数体は、異質多倍数体と異なり、増幅された染色体が親細胞由来であるため、遺伝的に安定であり、生物の機能管理が容易となる。

    【0003】そこで、本発明者らは、既に特開平2−2
    31080において、菌類の同質多倍数体を効率よく獲得する方法を提案している。 これは、植物の倍数化等に使用されている細胞分裂期において紡錘糸形成を阻害する作用を有するコルヒチンまたはコルヒチン誘導体を用いるものであり、具体的には炭素源及び窒素源を含み微酸性〜アルカリ性に調整された培地に0.01〜0.5
    %のコルヒチンまたはコルヒチン誘導体を加えたものに、糸状菌類の菌糸体または分生子を植菌して培養することによって同質多倍数体を形成するものであった。

    【0004】また同質多倍数体は、元株に比べて各種能が増強されていることも知られている。 例えば、上記先願によって得られたトリコデルマ属糸状菌の同質2倍体では、元株に比べ2倍以上のセルラーゼ生産性が見られた。

    【0005】

    【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような同質多倍数体においては、倍数体の次数をさらに増やしていっても、各種能力が必ずしもそれに伴って増えていくわけではない。 前記のトリコデルマ属糸状菌の場合、同質4倍体でセルラーゼ生産性は元株の4倍にはならない。

    【0006】このように、単に倍数体の次数を増やすだけでは能力の増強に限界があり、より各種能力が増強された有用菌株は得られないという問題があった。

    【0007】本発明は、上記問題を解消し、同質多倍数体を利用して各種能力がより増強された有用菌株を製造する方法を得ることを目的とする。

    【0008】

    【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る糸状菌類の微小核化した同質多倍数体の製造法では、糸状菌類の菌糸体または分生子の同質多倍数体を、40℃〜50℃で熱処理するものである。

    【0009】

    【作用】本発明においては、特開平2−231080号で開示した方法を用いて得られた同質多倍数体を利用して種々検討を行った結果、前記同質多倍数体を加熱処理することによって、同質多倍数体中の巨大核の微小核化が起こり、この微小核化した同質多倍数体においては元株に比べて各種能力が大幅に増強されることを見出し本発明に至ったものである。

    【0010】本発明の糸状菌類の微小核化した同質多倍数体の製造法によれば、単に倍数体の次数を増やすだけでは限界のあった糸状菌の各種能力の増強を、熱処理という簡便な物理的処理によってより向上させることが可能となる。 例えば、トリコデルマ属菌の微小核化した同質多倍数体(以下、微小核体と記す)では、セルラーゼ生産性が元株の3〜6倍となる。

    【0011】なお本発明は、後述する実施例において開示されているトリコデルマ属( Trichoderma )に限らず、アスペルギルス属( Aspergillus )の子嚢菌亜門、
    リゾプス属( Rhizopus )の接合菌亜門、ムコール属( Mu
    cor )、ペニシリウム属( Penicillium )、レンチヌス属( Lentinus edodes )、プロイロタス属( Pleurotuso
    streatus )、フラムリナ属( Flammulina velutipes
    のような一般に真菌類と呼ばれる類に広く用いることができる。

    【0012】

    【実施例】以下に、本発明の糸状菌類の微小核体の製造方法について、トリコデルマ・リーゼイ( Trichoderma
    reesei )QM9414株の場合を実施例として説明する。 本実施例において用いる同質多倍数体は、前述した特開平2−231080号の方法によって得た。 この同質多倍数体の形成方法は以下の通りである。

    【0013】まず、グルコース2%、ペプトン0.5%
    および所定量のコルヒチンを含むナティック(Nati
    ck)培地((NH 4 ) 2 SO 4 1.4g,KH 2 PO 4 2.0g ,CaCl 2 0.
    3g,Urea 0.3g ,MgSO 4・7H 2 O 0.3g ,FeSO 4・7H 2 O 0.3g
    ,MnSO 4・H 2 O 0.0016g ,ZnSO 4・H 2 O 0.0014g ,CoCl 2
    0.0020g :1L、pH8.0 )を120℃、15分間滅菌して液体培地を調製する。

    【0014】この液体培地を冷却した後、これにトリコデルマ・リーゼイ( Trichoderma reesei )QM9414
    株を植菌し、30℃前後で、往復振盪培養または静置培養を行なう。 振盪培養によれば、培養液中に多数のペレット状菌体として同質多倍数体が得られ、静置培養によれば、培養液表面に被膜状菌体として同質多倍数体が得られる。 このようにして得られた同質多倍数体の菌体を実験に供する。

    【0015】まず、上記トリコデルマ菌体の1倍体核からの熱処理による微小核の形成について以下に示す。 ここで用いるトリコデルマ菌体は、フラスコ内の1%グルコースと0.5%ペプトンを含むナティク液体培地(p
    H5)にトリコデルマ・リーゼイ QM9414の分生子を1白金接種し、28℃で約48時間静置培養して得たものである。

    【0016】(実験例1: T.reesei QM 9414株の各温度における熱処理による核直径の変化)上記の培地中に菌体が形成されているフラスコを、そのまま40℃、50
    ℃および60℃の高温槽中にそれぞれつけて静置培養を行なった。 その結果、40℃では144時間処理した菌体まで生存しており、50℃では24時間処理した菌体はまだ生存していた。 一方60℃では24時間処理した菌体で既に死滅していた。

    【0017】そこで、40℃および50℃における熱処理において、静置培養開始から240時間まで24時間毎に各温度による培養菌体の一部をそれぞれ取り出してギムザ溶液で核染色を行ない、顕微鏡写真を撮影し、核直径を測定した。 核直径の測定は、顕微鏡写真を200
    %〜400%拡大し、その拡大写真上でデジタルノギスを用いて行なった。 測定した各菌体の核直径計測値から平均核直径、最大値、最小値、標準偏差、中央値を求めた。 40℃での熱処理結果を表1に示す。

    【0018】

    【表1】

    【0019】表1からわかるように、元株(熱処理0時間に相当する)では核直径の中央値が0.42-0.58 、最小値が0.47であったのに対して120時間処理した結果中央値は0.26-0.42 、最小値が0.21となった。 しかしそれ以上の熱処理では核直径はほとんど増加していなかった。 したがって、40℃での熱処理においては120時間加熱処理した時点で微小核が形成されたと考えられる。

    【0020】50℃の熱処理においては、元株では核直径の中央値は0.42-0.58 であったが、どの処理時間でも中央値は0.42-0.58 の間にあった。 しかしながら、24
    時間処理した菌体では中央値0.26-0.42 の範囲の核が0.
    42-0.58 の範囲の核とほぼ同数となっていた。 これは、
    40℃で24時間処理した場合よりも0.26-0.42 の範囲の核が増加している。

    【0021】さらに50℃で48時間熱処理した場合、
    中央値0.1-0.26の範囲の核が増加していた。 これは、4
    0℃で48時間処理の場合には見られない傾向である。
    また、それ以上の処理時間では0.1-0.26の範囲の核は見られなくなっており、0.26-0.42 の範囲の核も徐々に減少した。 ちなみに40℃では0.1-0.26の範囲の核は19
    2時間処理された菌体中にも存在していた。

    【0022】このように、50℃における熱処理でも微小核は形成される。 以上の結果から、トリコデルマ菌体において40℃〜50℃の熱処理によって微小核が形成されることが明らかとなった。

    【0023】前述した方法によって得られるトリコデルマ菌体の同質多倍数体にこのような40℃〜50℃の熱処理を行なうことによって微小核が形成された菌体については、セルラーゼの生産性の向上が確認できた。

    【0024】なお、以上の実施例においては、菌体の熱処理を1%グルコースと0.5%ペプトンを含むナティク液体培地(pH5)中において行なったが、本発明はこれに限るものではなく、その組成は用いる菌体、熱処理条件などに合わせて適宜選択すれば良い。

    【0025】さらに、同様に熱処理によって製造したアスペルギルス・ニガー( Aspergillus niger )菌株やアスペルギルス・アワモリ( Aspergillus awamori )菌株の微小核化した同質多倍数体について検討した結果、双方ともにクエン酸生産性の向上が見られた。

    【0026】

    【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、糸状菌の同質多倍数体を40℃〜50℃で熱処理することによって、例えばトリコデルマ・リーゼイ菌株ではセルラーゼ生産性が大幅に向上するなど、被検菌類の持つ各種能力を非常に増強向上させ得るものであり、このように簡便な物理処理によって産業上有益な有用菌を簡便に獲得できる可能性がある。

    【0027】また、通常細胞融合では相手に全染色体を導入するため遺伝安定性が不安定となりがちであるが、
    本発明によって形成された微小核を用いれば、必要な遺伝子だけを導入できる可能性があり、全染色体を導入する場合よりも遺伝安定性が維持できる。

    【0028】一方、遺伝子操作においては少数の遺伝子を組み込むものであるが、このような微小核を用いれば遺伝子群の導入が可能となり、非常に多数の成分(遺伝子)からなり、遺伝子も多数、それも離れて存在するセルラーゼなどの酵素を導入する時に有効となる可能性がある。

    ───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 5識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 15/01 C12R 1:885)

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