《普通植物病理学》实验教学改革

为了促进实验教学质量的提高,对《普通植物病理学》实验教学进行改革.结合安徽安庆植物病害的特点和实地教学情况,针对植物病害的普遍性和地域性,着重于培养学生的综合能力和解决实际问题的能力,在激发学生学习兴趣的前提下,结合现代化教学手段,调整实验教学内容,提出新的实验教学模式.     

猴头菌MnP1基因全长cDNA克隆及生物信息学分析

【目的】克隆猴头菌 CB1锰过氧化物酶( MnP)基因,用于分析 He-mnp1基因及蛋白序列、基因的结构与功能,为研究猴头菌 MnPs基因功能、转录调控和构建优良工程菌株提供参考。【方法】根据 GenBank 中已报道的白腐菌MnPs基因cDNA序列的保守区域设计引物,采用简并PCR、逆转录RT-PCR、cDNA末端的快速扩增( RACE)等方法扩增出全长 cDNA基因序列,命名为 He-mnp1( GenBank 登录号为 HM116841.3),并对其猴头菌 He-mnp1基因进行生物信息学的分析。通过 NCBI 数据库进行 BLAST 同源搜索; ORF Finder 查找该基因的完整开放阅读框( ORF);利用Expasy数据库和BioEdit软件预测He-mnp1蛋白质的理化特性及氨基酸的组成;同时进行亲/疏水性及跨膜区的分析;采用 SignalP 4.1软件进行蛋白信号肽的预测;并利用 Clustal W 和 MEGA 5.1软件对 He-mnp1蛋白序列同源性比对和构建白腐菌MnPs系统发育树;利用数据库Conserved Domain Database( CDD)蛋白保守结构域的预测,查看 He-mnp1血红素、基质及锰、钙等结合位点;采用 PredictProtein 软件和 SWISS-MODEL 软件进行He-mnp1蛋白二级结构的预测和同源三维建模。【结果】该基因 He-mnp1的 cDNA 全长1279 bp,完整开放阅读框1080 bp,起始密码子 ATG,终止密码子 TAA,5'端非翻译区有68个核苷酸,3'端非翻译区有131个核苷酸,编码蛋白359 aa;生物信息学分析表明,猴头菌 He-mnp1氨基酸组成中丙氨酸含量最高,无酪氨酸,分子量为38.18 kDa,等电点为4.35,He-mnp1的蛋白有明显的亲水区,存在81－105、121－141间有2处疏水区域,此蛋白为亲水蛋白。He-mnp1蛋白质多肽前体包含1个18 aa的信号肽及1个5 aa的中间前导短肽。【结论】蛋白系统进化分析表明He-mnp1分布在第2组群,与平菇侧耳、冬生多孔菌、变色栓菌的 MnPs亲缘关系最为接近。He-mnp1基因存在1个保守结构域,分析显示为 Class Ⅱ类的真菌血红素过氧化物酶蛋白家族。He-mnp1蛋白二级结构预测α－螺旋占30.99%,β－折叠占3.38%,无规则卷曲占65.63%,属于稳定蛋白。He-mnp1蛋白三维建模,结果得到1个 Fe 血红素,2个 Ca2+、1个 Mn2+的结合位点及组氨酸残基等。     

猴头菌CB1染料脱色及其相关木质素降解酶的研究

[目的]探索猴头菌CB1木质素降解酶系统对4种染料脱色降解的研究。[方法]采用紫外/可见分光光度计,检测猴头菌木质素降解酶活性及4种染料不同浓度的脱色率。[结果]猴头菌可同时产生Mn P和Laccase,但不产生Li P。随着Mn2+的浓度变化,Mn2+对Mn P的酶活性起到诱导/限制作用;猴头菌在72 h对不同浓度的茜素红和中性红染料的脱色率分别为100.00%和68.75%,而5 mg/L浓度的刚果红在24 h的最大脱色率为74.61%,5 mg/L结晶紫在72 h的最大脱色率为66.86%。[结论]猴头菌的胞外酶液对不同浓度的茜素红和中性红染料表现为易脱色底物,刚果红次之,结晶紫最难被脱色降解。     

猴头菌锰过氧化物酶1基因在构巢曲霉的异源转化与表达

为提高猴头菌菌株CB1锰过氧化物酶(MnP)基因的表达产量,采用PEG/CaCl2介导的原生质体转化方法,将携带有He-mnp1的重组质粒pLB01/He-mnp1转入到构巢曲霉尿嘧啶尿苷营养缺陷菌株TN02A7的原生质体中,获得了转化子菌株TN02A7-He-mnp1,并在乙醇脱氢酶启动子alcA(p)控制下实现了异源表达。将TN02A7-He-mnp1、TN02A7、构巢曲霉野生型菌株WJA01、猴头菌菌株CB1在相同的木质素环境下进行培养并检测MnP酶活性,结果表明:转化子菌株TN02A7-He-mnp1在0.05 g.L-1血红素的情况下、诱导96 h后酶活性最高为38.31 U.L-1,比不添加血红素的酶活力高8.64倍,但比猴头菌菌株CB1的酶活力低,而TN02A7与WJA01始终无MnP酶活性,说明基因He-mnp1已经成功地被转化到TN02A7-He-mnp1中,并在木质素环境下得到表达,血红素是重组MnP基因异源表达的限制性因素之一。本文为生产MnP和提高MnP产量提供了新的途径。     

不同添加剂对玉米淀粉老化度的影响

[目的]研究不同食品添加剂对玉米淀粉老化性能的影响.[方法]试验以玉米淀粉为原料,通过添加氯化钠、柠檬酸、黄原胶、蔗糖、单甘酯和糖化酶6种添加剂研究各添加剂对玉米淀粉的老化性的影响.[结果]试验表明,玉米淀粉的老化度随氯化钠浓度的增大而有所增大,而随着柠檬酸、黄原胶、蔗糖、单甘酯、糖化酶浓度的增大而有所减小.[结论]研究可为使用添加剂来适当延长食品的货架期提供参考依据.     

猴头菌菌株CB1的系统发育分析与木质素降解酶的检测

首先对猴头菌菌株CBI进行培养特性观察,表明菌株能产生较多的厚垣孢子;对其ITS序列进行扩增(GenBank登录号为GU584100),并与猴头菌属5个种的17个不同地域菌株进行基于ITS序列的系统发育分析,结果表明菌株CB1与猴头菌同种其他菌株遗传距离较近并聚类在一起.明确该菌株的分类地位后,对其进行木质素降解酶系统的检测,结果表明猴头菌可产生锰过氧化物酶(MnP)和漆酶(laccase),但不产生木质素过氧化物酶(LiP).MnP和漆酶的酶活性变化是有规律的,Mn2是猴头菌产生MnP的必要因子,而漆酶的产生则不受该条件的制约.在含Mn2+的LNAS培养基中加入木屑为底物的条件下,猴头菌MnP最大酶活性为45.56 U·L-1,漆酶最大酶活性为61.85 U·L-1.     

灰树花的系统发育分析和主要木质素降解酶的测定

对灰树花菌株迁西二号进行了ITS序列扩增与测序(GenBank登录号为GU584099),并对灰树花及相关白腐菌进行了基于ITS序列的系统发育分析,结果表明灰树花与Grifola sordulenta (Mont.) Singer等白腐菌的亲缘关系较近。采用LNAS(低氮天冬酰胺-琥珀酸)培养基添加4种不同底物,对菌株迁西二号在25 ℃恒温下静置培养,得到了不同时间内的培养液,用紫外可见分光光度计分别检测了在470 、420 、310 nm处对于2,6-二甲氧基苯酚 (2,6-DMP)、2,2’-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)、3,4-二甲氧基苯甲醇/藜芦醇(VA)的氧化作用后光密度值的变化情况,作为锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Laccase)和木质素过氧化物酶(LiP)产生和活性大小的依据,从而获得了灰树花木质素降解酶系统的主要酶系及其与培养基的成分和酶作用底物的基本关系。结果表明,灰树花可产生MnP和漆酶,但不产生LiP;对比4种成分不同的培养液酶活力测定结果,未添加底物的培养液MnP最大酶活仅为2.96 U·L^-1,漆酶最大酶活仅为4.49 U·L^-1。添加底物木屑和2,6-DMP后MnP最大酶活为8.06 U·L^-1,漆酶最大酶活为9.85 U·L^-1,表明在培养液内添加酶的底物木屑后能轻微地提高两种酶的分泌量。