壳聚糖酶高产菌的筛选、鉴定与发酵产酶初探

壳聚糖酶(EC3.2.1.132)能催化壳聚糖分子中β-1,4-糖苷键的水解,以获得具有特殊生理活性的壳聚寡糖(聚氨基葡萄糖,聚合度2-10)。该酶在细菌、真菌等多种微生物中存在。采用透明圈法,以壳聚糖为唯一碳源,从11份虾蟹壳堆积的土壤中分离出51株能降解壳聚糖的菌株。经平板初筛、摇瓶发酵复筛以及产酶动力学研究,确定H2为产壳聚酶活力高、发酵时间短的优良菌株。根据其形态及培养特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析,鉴定该菌株为浅玫瑰色链霉菌,并命名为(Streptomyces roseolus DH)。进一步的基本发酵条件研究显示:该菌株发酵最适温度为30℃,发酵液初始pH为7.2,最适碳源为1%胶体壳聚糖,最适氮源为0.5%蛋白胨。此条件下经60 h发酵,发酵液中壳聚糖酶活力可达(6.10±0.12)U/mL。此菌株产酶量高,发酵周期短,具有良好的应用潜力。     

烟色曲霉发酵产壳聚糖酶条件的研究

以壳聚糖为惟一碳源从采集的土样中分离得到一株产壳聚糖酶的菌株,经初步鉴定为烟色曲霉。对测定壳聚糖酶活力的DNS法以及该菌株发酵产酶条件进行了初步研究。结果表明,DNS法的最大吸收波长在490 nm左右,试验菌株的最适产酶发酵条件为分别以1.00%壳聚糖和1.00%牛肉膏为碳源和氮源,250 mL三角瓶装液量为75 mL,起始pH值是5.8,接种量1.5%(V/V),38℃,210 r/min培养77 h。在最适产酶条件下,该菌株发酵液中壳聚糖酶活力可达到7.25 U/mL。     

溜曲霉M3b产壳聚糖酶的固体发酵工艺优化及酶学性质

为挖掘专一性壳聚糖酶,从多地土壤中筛选出1株高壳聚糖酶活力的真菌M3b,对其进行了形态学观察和18S rDNA序列鉴定,采用单因素试验和正交试验优化固体发酵工艺,研究纯酶的酶学性质。结果显示,菌株M3b为溜曲霉,其最佳产酶发酵条件为：以水为100%计,1%胶体壳聚糖+1%葡萄糖、0.5%硫酸铵、麸皮∶豆粕=6∶10、接种量为10 %、发酵6 d、初始发酵pH 7.0、发酵温度32 ℃。在此条件下酶活力达到20.56 U/mL,是初始发酵条件的221.3%。SDS-PAGE和酶谱分析发现该菌株只产1种壳聚糖酶,分子质量为40 ku。该酶的酶促反应最适pH值为5.5,最适温度为60 ℃,水解产物聚合度≥2。结果表明,采用溜曲霉进行固体发酵可以显著提高壳聚糖酶的酶活力,降低生产成本,纯化后的壳聚糖酶AtChito40酶学性质稳定,耐酸碱,且能有效地降解壳聚糖。     

壳聚糖酶生产菌筛选、鉴定及其酶学性质

以壳聚糖为唯一碳源,筛选获得壳聚糖酶活力较高的菌株,根据菌株菌落形态及ITS序列分析,初步鉴定该菌株为烟曲霉(Aspergillus fumigatus).该壳聚糖酶的最适反应温度为55℃,最适pH值为5.6,在45～60℃和pH值4.0～8.0范围内稳定,Mn2+对酶有明显的促进作用,Ag+、Cu2+、Zn2+对酶有明显的抑制作用,其酶学特征表明该壳聚糖酶在壳聚糖降解方面具有应用潜力.     

产壳聚糖酶培养基统计学筛选及响应面优化

采用Plackett-Burman(PB)试验设计法及响应曲面法,对Paecilomyces sp.CS-Z发酵生产壳聚糖酶的培养基进行了优化分析.PB试验设计与统计学分析表明:壳聚糖、酵母粉、葡萄糖是影响其产酶的重要因素.以酶活力为响应目标,对3因素进行Box-Benhnken试验设计,并经响应曲面法优化分析得到影响产酶的二阶模型,确定了Paecilomyces sp.CS-Z发酵生产壳聚糖酶的最适条件为:壳聚糖1.36%,葡萄糖0.126%,酵母粉0.125%,(NH4)2SO4 1.0%,KH2PO4 0.1%,MgSO4 0.05%,pH值5.0,壳聚糖酶活力最大预测值为15.0 U/mL.在优化培养基中菌株发酵液的壳聚糖酶活力可达14.1 U/mL,表明试验值与预测值之间有较好的拟合度.     

壳聚糖酶产生菌的选育及产酶能力研究

从某水产市场附近土壤中分离筛选出4株具壳聚糖酶能力的微生物菌株,其中菌株S03具有较高的产酶能力,经鉴定属于毛霉属(Mmucor sp.)。试验条件下该菌株培养3 d时,发酵液中壳聚糖酶活性最高。并进一步证明该菌株所产壳聚糖酶属于诱导型壳聚糖酶,适量添加葡萄糖有助于壳聚糖酶的产生。     

壳聚糖酶产生菌Mitsuaria sp.141-2的产酶发酵工艺

对产壳聚糖酶突变株Mitsuaria sp.141-2进行了研究,结果表明,该菌株所产的壳聚糖酶为诱导酶.最适作用pH值4.0,最适作用温度37～42℃.通过单因素试验和正交试验,得到优化的产酶条件:壳聚糖0.50%、装液量100 mL·500 mL-1三角瓶、起始pH值7.0、接种量2%、温度30℃、培养时间48 h.在此条件下,酶活力可达3.631 U·mL-1.     

双载体法固定化黑曲霉发酵产壳聚糖酶的研究

探索玉米芯颗粒吸附、海藻酸钠包埋固定化黑曲霉(Aspergillus niger)孢子的方法以及双载体固定化黑曲霉发酵产壳聚糖酶的条件.实验结果表明,玉米芯颗粒对黑曲霉孢子的吸附容量约为5×107 个/克;适宜包埋剂质量分数为1.0%;0.2 g玉米芯颗粒经吸附、包埋与增殖预培养成熟的固定化黑曲霉细胞发酵产壳聚糖酶最适pH为5.0,适宜发酵装液量为25 mL(250 mL三角瓶),28.6℃,132 r/mm条件下摇床发酵48 h产壳聚糖酶活力101.3U/mL.     

海洋真菌MF-08产壳聚糖酶诱导条件及酶学性质分析

通过研究不同摇床转速、不同碳源和碳源浓度、不同诱导碳源对海洋真菌MF-08产壳聚糖酶的影响,提高其产酶活性,并对海洋真菌MF-08产壳聚糖酶进行部分酶学性质研究。结果表明,最佳发酵条件为27℃,150 r/min,1.5%蔗糖,0.01%氨基葡萄糖,海水培养基发酵72 h。该壳聚糖酶的最适作用温度为40℃,最适p H 5.2,酶活在p H 4.0~6.0范围内和0~40℃相对稳定;Cu2+、Fe3+和Hg2+对该酶活具有明显的抑制作用。经过培养条件的优化,该菌的最高产酶活性达到1.769 U/m L,与优化前相比提高了7.56倍。     

发酵床垫料中高效纤维素降解菌的分离与筛选

为获得高效纤维素降解菌,从发酵床垫料中分离出5 株能降解纤维素的微生物菌株,对5株菌进行了透明圈和纤维素酶活性测定。结果表明:5 株菌株均可在纤维素-刚果红平板上快速形成透明圈,其中菌株A3 产酶活性最强,在接种后72 h 达到125.47U·mL^-1。对其16SrDNA 序列进行分析,结合形态学观察和生理生化特征,将该菌鉴定为地衣芽孢杆菌 (Bacillus licheniformis) 。培养时间和温度对菌株的酶活力影响较大,各菌株的产酶最适温度为30~40℃。该芽孢杆菌分解纤维素能力强、适应能力高,在发酵床垫料堆肥中具有潜在的应用前景。     

4种蝴蝶雄性生殖系统形态学研究

【目的】明确4种蝴蝶雄性生殖系统的形态学结构。【方法】将新鲜标本剪下腹部,在Motic SMZ168-BL型显微镜下观察解剖,用Q Imaging Retiga 2000R(CCD)显微成像系统照相,采用Montage图像叠加软件进行图像处理。【结果】描述了4种蝴蝶的雄性生殖系统,其中外生殖器的差异主要表现在囊形突、钩突、背兜、阳基轭片等上,而内生殖器的主要差异表现在精巢、复射精管、单射精管及附腺上。【结论】4种蝴蝶雄性生殖系统的各部分结构特征存在较大差异。     

乌梅等20种中药对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性研究

【目的】观察乌梅Fructus mume等20种中药的体外抗胸膜肺炎放线杆菌Actinobacillus pleuropneumoniae活性.【方法】通过乙醇回流、水煎煮和超声波等方法对20种中药进行提取,采用二倍稀释法测定其对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性;并研究抗菌活性较强的几味中药的体外联合抑菌活性.【结果和结论】乌梅、黄连Rhizoma coptidis、诃子Terminalia chebula、秦皮Cortex fraxini、地榆Sanguisorbae officinalis、虎杖Polygonum cuspidatum 6种中药提取物对胸膜肺炎放线杆菌的最小抑菌浓度(Minimal inhibitory concentration,MIC)范围是6.25~50.00 mg/mL;大青叶Isatis indigotica、茵陈Artemisia capillaris、甘草Glycyrrhiza uralensis和白鲜皮Dictamnus dasycarpus 4种中药提取物的MIC范围是50.00~100.00 mg/mL;黄柏Phellodendron amurense、杜仲Eucommia ulmoides、金银花Lonicera japonica、柴胡Bupleurum chinense、蒲公英Taraxacum mongolicum、板蓝根Baphicacanthus cusia、栀子Gardenia jasminoides和黄芪Astragalus membranaceus等10种中药提取物的MIC100.00 mg/mL.联合抑菌试验结果表明,乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合抑菌指数(FICI)≤1,乌梅、虎杖分别与秦皮的FICI2.乌梅、黄连、诃子、虎杖、秦皮、地榆对胸膜肺炎放线杆菌均具有较好的体外抗菌活性;乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合为相加、协同作用;秦皮分别与乌梅、虎杖为拮抗作用.     

青稞转录因子HvnANT1基因的克隆与表达分析

为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式,以紫粒青稞‘涅如姆扎’和白粒青稞‘昆仑10号’为试材,利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位,克隆到HvnANT1基因,对其进行生物信息学分析。结果表明:1)在7H染色体的84.30—86.00 cM获得1个MYB类转录因子,命名为HvnANT1。2)该基因长1 033 bp,其完整开放阅读框为762 bp,编码253个氨基酸。HvnANT1蛋白分子量为27.14 kU,是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构,无信号肽。该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成,具有2个SANT结构域(分别位于第13—第63个;第66—第114个氨基酸)。3)同源比对与系统进化分析表明:青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高梁、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%;这些序列都具有2个高度保守的2个SANT结构域;与大麦的亲缘关系最近,其次是与乌拉尔图小麦,与水稻最远。4)亚细胞定位结果表明,该基因定位在细胞核内。5)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示:与籽粒颜色形成的乳熟早期和乳熟晚期相比,软面团期的HvnANT1基因在‘涅如姆扎’中表达量极显著上调,而在‘昆仑10号’中各时期的表达量较低且差异不显著;且软面团期的‘涅如姆扎’籽粒HvnANT1基因的表达量极显著高于‘昆仑10号’(P<0.01)。花青素合成相关的结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR与该基因表达量模式相似。综上,青稞HvnANT1蛋白结构中的SANT结构域在物种进化过程中比较保守;该基因定位在细胞核内,符合转录因子特性;HvnANT1基因表达模式与结构基因HvnCHI、HvnANS和HvnDFR相似,在籽粒颜色形成的软面团期表达量极显著升高。     

摘除眼柄与注射眼柄粗提物对凡纳滨对虾性腺发育相关基因表达的影响

利用荧光定量PCR技术,检测了眼柄粗提物对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)性腺发育相关基因(DMC1、VASA和VTG)表达的影响,探讨性腺抑制激素(GIH)在性腺发育过程中的调控机制,结果表明:DMC1和VASA只在凡纳滨对虾精巢和卵巢中表达;摘除眼柄后,精巢和卵巢中DMC1表达量均显著性降低(P0.05),而注射眼柄粗提物后精巢和卵巢中DMC1表达显著增高(P0.05);相反,摘除眼柄后,精巢和卵巢中VASA以及卵巢中VTG基因表达量显著增高,但注射眼柄粗提物后性腺中的VASA和卵巢中的VTG表达量显著降低。结果表明眼柄粗提物通过影响生殖相关基因的表达影响凡纳滨对虾的性腺发育。     

细粒棘球蚴重组St-Eg 95-Eg.ferritin疫苗构建及生物学特性检测

构建表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的重组口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株并评价其生物学特性。将细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合基因插入到表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,将重组质粒分别电转入减毒鼠伤寒沙门菌X3770和X4550,获得重组疫苗菌株St-Eg95-Eg.ferritin,对重组菌的稳定性、生长状态及安全性进行分析。结果表明,经PCR和酶切鉴定成功构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,Western blot检测Eg95-Eg.ferritin蛋白在重组菌中获得表达;生物学特性研究结果表明,重组质粒可稳定存在,且不影响重组菌的生长状态,小鼠口服试验证实,重组菌安全无毒性。成功构建能稳定表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株,将为研究包虫病口服基因工程疫苗奠定基础。     

孟加拉鲥、美洲鲥和中国鲥形态学比较分析

观察、解剖107尾孟加拉鲥Tenualosa ilisha、美洲鲥Alosa sapidissima和中国鲥Tenualosa reevesii,详细记叙了孟加拉鲥外部形态和内部结构,运用传统形态学方法比较分析了3种鲥鱼的形态差异.三者形态7项可量性状比值的聚类分析结果显示,孟加拉鲥和中国鲥先聚为一类,再和美洲鲥聚为一类,这与它们的分类地位相一致.外观上,孟加拉鲥臀鳍鳍条短,被1层薄鳞覆盖;美洲鲥的纵列鳞数及体长/体高、体长/头长都大于其他2种鲥鱼.可数性状上,第一外鳃弓鳃耙和脊椎骨数目能明显区分3种鲥鱼.孟加拉鲥、中国鲥和美洲鲥的第一外鳃弓鳃耙数分别为181～219+153～224、95～131+170～175和24～31+47～55;脊椎骨数分别为46～48、37～39和55～57.在内部结构上,根据胃的形状、盲囊部的大小、幽门垂的长短和数量、肠道的弯曲数目及相对长度可以准确鉴定这3种鲥鱼.孟加拉鲥肠道最长,中国鲥次之,美洲鲥肠道最短.3种鲥鱼在消化道结构的差异,预示食性已产生分化.     

岚皋魔芋软腐病病原细菌生物多样性研究

【目的】研究岚皋魔芋软腐病病原细菌生物多样性。【方法】采用组织分离法分离纯化魔芋软腐病球茎及叶柄中的致病菌,通过魔芋球茎、胡萝卜及马铃薯块的侵染试验初步确定其致病性,再利用魔芋球茎侵染致病及盆栽致病性试验确认其致病性;经菌落与细胞形态、生理生化特性及16SrRNA序列测定确定病原菌的类型。【结果】从魔芋软腐病球茎及叶柄中共分离获得16株细菌,侵染试验表明,其中CDS1-B1、CDS1-B2、CDS2-B1、CDS2-B2、CZS-B4和CZS-B6共6株细菌可使魔芋球茎表现软腐症状,并导致盆栽魔芋发病;6株细菌的菌落与细胞形态均存在差异;在魔芋、胡萝卜及马铃薯块上的侵染能力不同;16SrRNA序列分析表明,菌株CDS1-B1、CDS1-B2、CDS2-B1及CDS2-B2均与菊欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi)亲缘关系最近,菌株CZS-B4与菊欧文氏菌(Dickeya dadantii)亲缘关系最近,相似度为98.8%,菌株CZS-B6与菊果胶杆菌(Pectobacterium chrysanthemi)的相似度达99.9%。【结论】导致岚皋县魔芋软腐病的致病细菌存在生物多样性,其致病性也存在差异,其中新发现的魔芋软腐病原菌菊果胶杆菌(Pecto-bacterium chrysanthemi)致病性最强,菊欧氏杆菌(Erwinia chrysanthemi)和菊欧文氏菌(Dickeya dadantii)致病性较弱。     

小立碗藓PpLBD20基因敲除载体的构建及功能研究

LBD(Lateral organ boundaries domain)是植物中特有的基因家族.前期研究发现灰霉菌处理小立碗藓导致配子体中的PpLBD20上调表达,但PpLBD20的功能尚不明确.因此提取小立碗藓DNA,PCR扩增PpLBD20基因的上下游片段,依次插入PTN182载体,利用同源重组原理构建敲除表达载体,酶切和测序验证插入序列的正确性.通过工作浓度为20％的PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选鉴定得到敲除PpLBD20后的突变体植株,观察到敲除后小立碗藓不形成茎叶体结构且配子体成丝状.结果为深入探究PpLBD20在小立碗藓的形态建成调控病原菌侵染的抗性作用奠定基础.     

沙门菌、巴氏杆菌和大肠埃希菌多重PCR检测方法的建立

旨在建立一种可以应用于临床样本同时检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌感染的多重PCR方法。根据NCBI上已收录的沙门菌hut基因、多杀性巴氏杆菌 kmt1基因和大肠埃希菌23SrRNA基因的全基因序列,设计并合成3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立能够同时检测3种细菌混合感染的多重PCR诊断方法。特异性分析表明,应用该方法可以从沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌以及3种细菌的混合物中扩增出3条大小分别为286 bp、457 bp和652 bp的特异性条带,其他对照组检测结果均为阴性;敏感性分析表明,该方法对沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的最低检出量分别为1.77×10　、1.99×10　、2.01×10　 CFU/mL;人工模拟感染样本检测表明,该方法能从混合感染的病料中检测出3种病原菌。可见：所建立的多重PCR方法具有特异性强,敏感度高,稳定性好的特点,可以有效检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的混合感染。     

两株白粉寄生孢的生物学特性比较

对L9和L3两个白粉寄生孢菌株的生物学特性研究表明,它们的生长适温为10～30℃,其中最适生长温度分别为25℃和20℃;适宜生长的pH为4～10,其中最适pH均为8.有利于L9菌株菌落生长的碳、氮源分别为可溶性淀粉、乳糖和牛肉膏;有利于L3菌株菌落生长的碳、氮源分别为葡萄糖、乳糖和蛋白胨;改良查氏培养基有利于两者菌落的生长.