Isolation of recombinant strains with enhanced pectinase production by protoplast fusion between Penicillium expansum and Penicillium griseoroseum

• Published in: Brazilian journal of microbiology 2007-01, Vol.38 (1), p.52-57
• Main Authors: Varavallo, Maurilio Antonio(Centro Universitário das Faculdades Metropolitanas Unidas Faculdade de Biomedicina), Queiroz, Marisa Vieira de(Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia BIOAGRO), Lana, Taís Guimarães(Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia BIOAGRO), Brito, Admilson Toscano Ribeiro de(Universidade Federal Rural de Pernambuco CODAI), Gonçalves, Daniel Bonoto(Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia BIOAGRO), Araújo, Elza Fernandes de(Universidade Federal de Viçosa Departamento de Microbiologia BIOAGRO)
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Fusão de protoplastos; MICROBIOLOGY; pectinases; Penicillium; Penicillium expansum; Protoplast fusion
• ISSN: 1517-8382; 1678-4405; 1678-4405
• DOI: 10.1590/S1517-83822007000100011

Protoplast fusion between complementary auxotrophic and morphological mutant strains of Penicillium griseoroseum and P. expansum was induced by polyethylene glycol and calcium ions (Ca2+). Fusant strains were obtained in minimal medium and a prototrophic strain, possibly diploid, was chosen for haplodization with the fungicide benomyl. Different recombinant strains were isolated and characterized for occurrence of auxotrophic mutations and pectinolytic enzyme production. The fusant prototrophic did not present higher pectinase production than the parental strains, but among 29 recombinants analyzed, four presented enhanced enzyme activities. The recombinant RGE27, which possesses the same auxotrophic and morphologic mutations as the P. griseoroseum parental strain, presented a considerable increase in polygalacturonase (3-fold) and pectin lyase production (1.2-fold). Fusões de protoplastos entre linhagens mutantes auxotróficas e morfológicas complementares de Penicillium griseoroseum e P. expansum foram induzidas por polietilenoglicol e íons cálcio (Ca2+). Fusionantes foram obtidos em meio mínimo e uma linhagem prototrófica, possivelmente diplóide, foi selecionada para a haploidização com o fungicida benomil. Diferentes linhagens recombinantes foram isoladas e caracterizadas quanto à presença de mutações auxotróficas e a produção de enzimas pectinolíticas. O fusionante prototrófico não apresentou maior atividade de pectinases em relação às linhagens parentais, entretanto, entre 29 recombinantes analisados, quatro apresentaram maiores atividades enzimáticas. O recombinante RGE27, o qual possui as mesmas mutações auxotróficas e morfológicas que a linhagem parental de P. griseoroseum, apresentou um aumento considerável na produção de poligalacturonase (3 vezes) e de pectina liase (1,2 vezes).