王珂佳1,2,3,邱树毅

(1.贵州轻工职业技术学院轻工化工系,贵州贵阳 550025; 2.贵州省发酵工程与生物制药重点实验室,贵州贵阳 550025; 3.贵州大学生命科学学院,贵州贵阳 550025; 4.贵州大学酿酒与食品工学院,贵州贵阳 550025)

微生物菌种是发酵工业发展的关键因素之一。在食品、医药、环保等诸多领域,菌种质量优劣直接决定了其发酵过程成败和发酵产品质量的高低。目前,常用的微生物菌种选育方法主要有以自然选育、诱变育种、杂交育种为代表的传统育种[1]和以原生质体融合、基因组重排技术、转基因技术等为代表的基因工程育种[2-4]。传统育种因不用掌握微生物及其次生代谢产物的遗传信息而操作简单,但育种时间长,工作量大,突变效率低[5];利用基因技术虽然能够以定向和组合方式在目的菌种特定基因组位置上进行修饰[6],但因需对目的菌种的基因信息全面准确掌握,在一定程度上限制了基因工程育种技术的应用推广[1]。

20世纪90年代末期,基于传统诱变技术和细胞融合技术的基因组重排(genome shuffling)概念首次被提出[7],2002年,Zhang等[8]以传统诱变方法获得的多种正突变子为出发菌株,通过多轮递推原生质体融合使基因组随机重排筛选出性状最优的后代菌株。基因组重排技术具有操作简单、突变效率高和适用性强等特点,是一种新型的微生物菌种选育方法,同时,因为重排后的菌株不被认为是转基因生物,所以该技术被广泛应用于食品、医药工业生产[9]。本文对近年来基因组重排技术在微生物育种领域的应用研究进展进行了详细阐述。……