木聚糖酶基因xynⅠ的克隆和序列分析

以宇佐美曲霉E001总RNA为模板,采用RT- PCR等技术扩增了木聚糖酶基因(xyn I)的cDNA全序列(GenBank登录号DQ302412).该cDNA全长 881 bp,其中5′和3′端非编码区分别为97和 106 bp,信号肽编码区 111 bp,成熟肽编码区 567 bp 编码188个氨基酸组成的木聚糖酶Xyn I.以E001基因组DNA为模板,采用单侧PCR等技术扩增了xyn I的DNA全序列(GenBank登录号DQ302413).该DNA全长 1 098 bp,含启动子序列、内含子和外显子等核苷酸序列.将xyn I cDNA所推导的Xyn I一级结构与GenBank中报道的其它相关序列进行了同源性比较.结果表明,E001 Xyn I是一种新的木聚糖酶,且具有第G/11家族木聚糖酶的共同特征.     

荔波连蕊茶肌动蛋白基因全长cDNA的克隆及其表达分析

根据植物肌动蛋白(Actin)基因编码区的保守序列设计引物,以山茶属植物荔波连蕊茶幼嫩茎段为材料,提取总RNA,进行RT-PCR。采用RACE技术扩增获得1 631 bp的Actin基因全长cDNA序列,命名为ClActin1(GenBank登录号KF366912)。序列分析表明,ClActin1开放阅读框(ORF)为1 134 bp,编码377个氨基酸,5’非编码区90 bp,3’非编码区407 bp。预测的ClActin1蛋白分子量为41.69 kD,理论等电点为5.31,具有Actin超基因家族的保守结构域和肌动蛋白家族特有的特征信号序列。ClActin1与GenBank中收录的其它植物肌动蛋白核苷酸序列的相似性在82%以上,氨基酸序列的相似性在97%以上。与其它植物肌动蛋白比较并构建系统进化树,结果显示山茶肌动蛋白与茶树和杨树的肌动蛋白的亲缘关系最为密切。实时荧光定量PCR结果显示,该基因在荔波边蕊茶不同组织器官及不同发育时期的表达量稳定,表明ClActin1基因可作为内参基因。     

杨树木质素合成酶hct基因的克隆及核苷酸序列分析

根据毛果杨全序列（AC185363.2）中唯一具有转移酶功能的保守区设计引物,以正在分化的2年生欧美杨107次生木质部总RNA为模板经RT-PCR扩增出hct基因片段,与pMD20-T载体连接,重组质粒经特异引物扩增、限制性内切酶酶切和测序鉴定。结果表明,扩增片段长度为709bp,包含一个708bp的开放阅读框,与毛果杨全序列及HCT2（EU603314）的同源性均为98%,编码的氨基酸序列与毛果杨HCT2氨基酸（ACC63883.1）的同源性为98%,断定我们克隆的cDNA为hct,属于转移酶超家族,GenBank登录号为FM202091,该重组质粒命名为pMD20-T-hct。     

牡丹PsAP2基因的克隆及表达

以牡丹品种‘赵粉’为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得1个牡丹APETALA2基因cDNA全长,命名为PsAP2,GenBank登录号为HM167511。序列分析结果表明:PsAP2全长2138bp,包含47bp的5'非编码区、557bp的3'非编码区和1个长度为1533bp编码510个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列分析显示该基因属于AP2家族。序列比对和系统进化分析表明,PsAP2与葡萄的亲缘关系最近,相似性达70%以上。相对荧光定量PCR分析表明,PsAP2在根、茎、叶和四轮花器官中均有表达。花瓣中的表达量最高,叶片中表达量最低。     

桑树景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶基因的克隆、原核表达与植物表达载体的构建

景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶(SBPase)是卡尔文循环过程中的关键酶.利用RACE技术得到景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶基因全长cDNA,命名为MSBPase(GenBank登录号;DQ995346).MSBPase全长为1 527 bp,该序列含有1个1 179 bp的完整开放读码框,编码393个氨基酸,蛋白质理论分子质量约为42.6 ku,等电点为5.85,其氨基酸序列与其他植物中已分离的SBPase有很高的同源性.对MSBPase编码的蛋白质(命名为MSBPase)进行结构预测分析表明,该蛋白富含无规卷曲(coil),高达64.29%,其次是α-螺旋(helix),为22.19%,而β-折叠(strand)只有13.52%.将MSBPase编码区插入原核表达载体pET30a( ),并转化到大肠杆菌菌株 BL21中,经过IPTG诱导,MSBPase融合蛋白在BL21菌株中成功表达.将得到的MSBPase编码区插入植物表达载体pBI121中,构建了MSBPase植物表达载体pBI121.SBP.     

毛白杨转录因子PtCBF5的表达模式分析

利用RT-PCR手段克隆得到1个毛白杨CBF基因cDNA,命名为PtCBF5(GenBank注册:DQ354395)。PtCBF5全长837bp,该序列包括起始密码子ATG和42bp的5′末端非编码区,终止密码子TGA和98bp的3′末端非编码区,开放阅读框编码231个氨基酸。RT-PCR半定量研究表明:PtCBF5在叶片组织中的表达量高,茎、根中的表达量低。组培苗在低温、干旱、NaCl、ABA条件下处理诱导24h,在低温和干旱的条件下PtCBF5表达量在诱导30min后开始增加,分别在2h和6h达到峰值,24h后又恢复到初始水平;而高盐和ABA存在的条件下未有显著变化。PtCBF5在植物体适应寒冷和干旱的过程中可能有着重要作用,尤其在逆境初期。     

油桐LEC1基因的cDNA克隆与序列分析

为了解LEC1(Leafy Cotyledon 1)基因对油桐油脂合成过程的调控机理,以油桐种仁转录组数据库中基因的部分c DNA序列为基础,采用RT-PCR技术从油桐种子中克隆LEC1基因的全长c DNA,并对其进行序列分析。油桐LEC1基因全长c DNA为1 152 bp,编码区为729 bp(142~870),编码243个氨基酸,5′端非编码区和3′端非编码区分别为141 bp和263 bp。该基因编码蛋白质的相对分子质量为27 025.4 Da,理论等电点为6.97;蛋白二级结构以不规则卷曲和α螺旋为主,是不具有跨膜结构的膜外蛋白。经对比发现,油桐LEC1具有典型的HAP3结构特点,在不保守的N端和C端中间有1个十分保守的结构域,与拟南芥、玉米、麻风树、黄连木等的LEC1氨基酸序列高度同源。     

雷竹OsFCA同源基因的克隆与序列分析

分别以雷竹嫩叶的基因组DNA和幼穗的cDNA为模板,采用PCR方法扩增出长为490bp及262bp的片段。序列分析结果表明,该基因序列包含1个长为228bp的内含子。其编码区共编Ns86个氨基酸。其氨基酸序列与水稻中OsFCA、小麦中TaFCA的一致性分别为79．8％与69．9％,表明雷伢中可能存在调控开花的自主调控途径。     

重瓣山茶花器官发育相关基因CjAPL1的全长克隆与表达分析

为研究A功能基因在山茶花重瓣形成过程中所发挥的功能,利用同源克隆和RACE扩增方法,从重瓣山茶花品种‘金盘荔枝’发育早期的花芽中获得了山茶花AP基因全长cDNA,命名为CjAPL1,GenBank登录号JX657332。该基因全长1 149 bp,其中,开放阅读框(ORF)长度为741 bp,5’非编码区长度206 bp,3’非编码区长度202 bp。经氨基酸序列分析表明:CjAPL1基因编码一条含有246个氨基酸的蛋白质,与猕猴桃、八仙花等植物的Ap1蛋白同源性均在75%以上。Rea-time PCR结果显示,CjAPL1基因在‘金盘荔枝’不同发育时期花芽中的表达量为:花芽发育早III期>花芽发育早II期>花芽发育早I期>现蕾期,表达趋势表现为先逐渐升高而后急剧降低;花器官不同部位中的表达量为花柱最高,其次为子房和萼片,在雄蕊下部和外轮花上部中的表达量最低。这些差异表明,CjAPL1基因可能在‘金盘荔枝’重瓣花形成中发挥作用。     

山鸡椒1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶 DXR基因的克隆和SNP分析

在转录组测序结果分析基础上,以山鸡椒cDNA 为模板,克隆得到山鸡椒1-脱氧木酮糖-5-磷酸还原异构酶DXR 基因cDNA 全长,以山鸡椒基因组DNA 为模板,设计引物、扩增拼接后获得山鸡椒DXR 基因全长,命名为LcDXR。序列分析表明,LcDXR cDNA 全长为1 501 bp,5'非编码区长34 bp,3'非编码区长53 bp,开放阅读框长1 413 bp,预测编码含有470个氨基酸残基的蛋白质,等电点为6.62,分子量为51.12 kD。LcDXR 基因全长为12 601 bp,其中外显子12 个,内含子11 个。对来自10个种源的LcDXR 基因编码区单核苷酸变异位点进行分析表明:在cDNA 区间内共发现10 个SNP(single nucleotide polymorphism)位点,其中有4 个单核苷酸变异导致了所编码的氨基酸的改变,为了分析氨基酸突变导致的蛋白质精细结构的变化,利用Swiss-PDB Viewer 模拟4 个突变位点氨基酸残基的替换。其中江西安远(AY)的突变Lys119Thr 引起了氢键的变化,推测可能对酶的活性产生影响。研究结果为深入研究山鸡椒脱氧木酮糖5-磷酸还原异构酶的活性和功能奠定了基础,同时为山鸡椒遗传育种提供理论依据。     

耐碱性木聚糖酶高产菌的分离、鉴定及其酶学性质的研究

从造纸废液中筛选得到一株耐用性木聚糖酶高产菌,经初步鉴定为类黄假单胞菌,其木聚糖酶活力达３８７ＩＵ／ｍＬ培养基。酶学性质的初步研究表明：酶作用最适温度为６０℃,６５℃和７０℃时的半衰期分别为１０５和１０ｍｉｎ,该日作用最适ｐＨ值为１０．０,酶的ｐＨ值稳定范围在８．０～１０．５之间。     

碳氮比对里氏木霉合成木聚糖酶的影响

以里氏木霉（Trichoderma reesei）Rut C-30为产酶菌，研究了不同碳氮比对木聚糖酶合成的影响。结果表明，低碳氮比有利于促进内切-β-木聚糖酶的合成，抑制外切-β-木糖苷酶的合成，有利于选择性合成低外切-β-木糖苷酶活的内切-β-木聚糖酶。高碳氮比使得木聚糖酶的合成滞后，能够有效地抑制纤维素酶的合成，提高木聚糖酶活与纤维素酶活的比值，有利于选择性合成低纤维素酶活的木聚糖酶。     

木聚糖酶水解制取低聚木糖的研究

比较了木聚糖酶和纤维素酶水解木聚糖制备低聚木糖的效果，并在10L酶解罐中研究了搅拌速率和酶解时间等因素对木聚糖酶水解的影响。优化了酶解工艺条件，当木聚糖质量浓度为30g/L，木聚糖酶体积用量为1%，搅拌速率180r/min时，酶解2h低聚糖得率可达35.2%。总糖得率为41.9%。产品酶解液中25.9%固形物是聚合度2-5的低聚木糖。     

分批和分批补料培养合成低纤维素酶酶活力的木聚糖酶

研究了里氏木霉RutC30在分批培养和分批补料培养模式下合成低纤维素酶酶活力的木聚糖酶及其在生物漂白上的应用。底物质量浓度为15g/L的木聚糖分批培养合成木聚糖酶,酶活力为152.09IU/mL、酶产率为2112.4IU/(L·h)、酶得率为10139.3IU(以每克木聚糖计,下同)。底物质量浓度为17g/L的木聚糖分批补料合成木聚糖酶,酶活力为252.14IU/mL、酶产率为3501.9IU/(L·h)、酶得率为14831.8IU,产酶效果远优于分批培养模式。该木聚糖酶用于草浆预漂白,在相同有效氯用量下,与对照浆相比可使白度提高2%~5%,SBD;在达到相同白度条件下,木聚糖酶预处理的纸浆后续漂白有效氯用量可降低43%。     

高温预处理对木聚糖酶水解制备低聚木糖的促进作用

采用160~180℃的高温对木聚糖酶解残渣中残余木聚糖进行预处理,并将预处理液酶水解。最优反应条件为180℃预处理30 m in,残余木聚糖的42.54%被有效降解,上清液中低聚木糖(XOS)的含量占上清液总糖的32.13%。上清液经木聚糖酶酶解后,低聚木糖的含量可达到上清液总糖的84.93%。     

木聚糖酶菌种库的建立及霉菌木聚糖酶的合成条件

从某造纸厂周围环境中筛选得到约 2 2 0株木聚糖酶产生菌株 ,并在此基础上建立了木聚糖酶菌种库。从该菌种库中筛选得到 1株新型的产耐碱性木聚糖酶的细菌WXULI 11及 3株高产酸性木聚糖酶的霉菌XY0 4B、XY0 7C和XY12D。对 3株霉菌木聚糖酶产生菌的产酶条件进行了初步研究。结果表明XY0 4B、XY12D在 4 8h内产酶分别达 136 .74和 2 5 7.2 9IU/mL ,XY0 7C在 6 0h左右产酶达 16 8.94IU/mL ;它们的木聚糖酶产率分别为 6 8370 ,12 86 5 4和 6 75 76IU/ (L·d)     

木聚糖相对分子质量分布对里氏木霉合成木聚糖酶的影响

以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶茵,研究了相对分子质量(Mw)分布不同的木聚糖对木聚糖酶合成的影响。通过SephadexG一100凝胶过滤色谱分级分离发现木聚糖A中低Mw组分较多,木聚糖B中低Mw组分较少,木聚糖C中低Mw组分最少。分别以这3种木聚糖为碳源合成木聚糖酶,最高木聚糖酶活力分别为153．64、120．84和110.84IU／mL,产酶时间分别为60、72和96h。用这3种碳源合成的木聚糖酶酶解粗木聚糖,酶解2h时,产物中低聚木糖分别占总糖的80．70％、68．56％和66．92％。这表明低Mw组分较多的木聚糖不仅有利于促进木聚糖酶的诱导合成,而且有利于促进内切-1,4-木聚糖酶的合成。     

碱性木聚糖酶在中小径竹KP浆漂白中的应用

探讨碱性木聚糖酶用于中小径竹KP浆漂白预处理的最佳工艺条件及碱性木聚糖酶预处理对中小径竹KP浆ECF漂白的影响.结果表明,碱性木聚糖酶Unikfect 100处理浆的最佳工艺为:浆浓度4%,pH值9.0,温度65℃,时间20 min,酶用量15.0×10-7 mol·s-1g-1浆;对ECF漂白的影响为:O-X-D1-EOP-D2漂序的漂白效果优于O-D/C-EOP-D2,在白度相近的情况下,纸浆的粘度及物理强度较高.     

纸浆漂白用木聚糖酶的选择性合成

以里氏木霉(Trichoderma reesei) Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、培养温度、初始pH值、碳氮比对木聚糖酶和纤维素酶合成的影响.结果表明,粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源有利于木聚糖酶和纤维素酶的合成;低温有利于木聚糖酶和纤维素酶的合成,但产酶时间较长,高温对木聚糖酶的合成有一定的影响,对纤维素酶的合成能有效地抑制,且产酶时间较短;初始pH值低有利于纤维素酶的合成,初始pH值高则延长了木聚糖酶的合成时间,且强烈抑制纤维素酶的合成;低碳氮比有利于纤维素酶的合成,高碳氮比使得木聚糖酶的合成滞后,能够有效抑制纤维素酶的合成.以粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源,调控培养温度、初始pH值和碳氮比能有效地促进木聚糖酶的合成,抑制纤维素酶的合成,致使木聚糖酶活与纤维素酶活的比值提高,从而有利于选择性合成纸浆漂白用木聚糖酶,调控培养方式为:提高碳氮比(7.2)和初始pH值(6.0),在培养初期(1 d)培养温度为35～36 ℃,中后期培养温度25～26 ℃,调控6 d后,木聚糖酶酶活和纤维素酶酶活分别为186.93和0.156 IU/mL,酶活比为1 198.     

氮源对里氏木霉木聚糖酶和纤维素酶生物合成的影响

研究了氮源种类和比例、碳氮比(C／N)等因素对里氏木霉木聚糖酶和纤维素酶生物合成的影响。在各种氮源中，蛋白胨是最好的氮源。复合氮源中当硫酸铵N和尿素N的比例为1：3时，木聚糖酶活力最高，达93．3IU／mL；当比例为1：1时，滤纸酶活力和羧甲基纤维素(CMC)酶活力达到最大值，分别为0．263FPIU／mL和0．026IU／mL。当控制培养基的C／N为8．0和6．0时，它们对木聚糖酶和纤维素酶的诱导作用最强，分别为95．1IU／mL和0．310FPIU／mL。