大麦β—葡聚糖酶的研究和展望

主要存在于大麦糊粉层和质片中的大麦β-葡聚糖酶（1，3－1，4－β－葡聚糖酶）属于诱导酶，种子萌发期间受赤霉酸（GA）诱导而激活。1，3－1，4－β－葡聚糖酶和1，3－β－葡聚糖酶基因是β－葡聚糖酶基因家族中两类，这两类β－葡聚糖酶水解酶具有不同的特性和功能。它们与大麦的制啤和抗病密切相关，遗传工程将为大麦的品质改良和选育抗病品种提供新的机遇。     

大麦β-葡聚糖对小鼠血脂水平的影响

目的 :观察大麦 β -葡聚糖对实验性高脂症小鼠的降血脂作用。方法 :以混合大麦 β -葡聚糖粗提物的高脂饲料喂食小鼠。测定血脂值 ;肝脏称重 ,计算肝系数。结果 :大麦 β -葡聚糖能有效降低血浆总胆固醇 (TC)、低密度脂蛋白 (LDL)水平 ;能够降低肝系数 ,缓解肝脏的脂肪病变。结论 :大麦 β -葡聚糖具有良好的降血浆胆固醇效应 ,在肠道内抑制脂类物质的吸收 ,增加其排泄可能是其降血脂的主要机制。     

品种和环境对土耳其大麦的β-葡聚糖含量和制麦质量的影响

本研究使用了在相同农学条件下种植的 8个大麦品种和在土耳其六个不同地点种植的大麦品种Tokak样品。大麦品种和种植地点之间 ,β -葡聚糖含量都有明显差异 (p <0 0 5)。在用 8个大麦品种检测过的麦芽质量指标中 ,脆度、粘度、库尔巴哈值和粗细粉差与 β -葡聚糖总量有明显相关性 (p <0 0 5)。在不同地点种植的Tokak样品的麦芽质量指标 (库尔巴哈值和粗细粉差 )与β -葡聚糖含量之间也有类似的相关性     

pH值对巴西橡胶树胶乳β-1,3-葡聚糖酶结合黄色体膜的影响

基于黄色体内含物中的多种可溶性蛋白质以及黄色体膜在胶乳凝固中所起到的重要作用,已提出了多种阐明胶乳凝固机制的假说,但有关β-1,3-葡聚糖酶在胶乳凝固中的作用尚无报导.通过聚丙烯酰胺凝胶电泳(Tricine-SDS-PAGE)和免疫印迹技术(western bloning),对不同pH值条件下破裂收集的黄色体内含物和膜组分中的蛋白质进行研究.结果表明,在pH5.5左右的酸性环境中,β-1,3-葡聚糖酶主要表现为可溶性蛋白质,很少结合黄色体膜;但在pH6.9左右的中性及偏碱性的环境下,大量β-1,3-葡聚糖酶结合到黄色体膜上,可溶性蛋白所占的比例很低.首次发现了β-1,3-葡聚糖酶可以结合黄色体膜,二者结合的程度明显受环境pH值的影响.该结果对于认识β-1,3-葡聚糖酶的生物功能,完善黄色体在胶乳凝固中的作用及阐明乳管堵塞机制具有重要意义.     

大麦β-葡聚糖酶的品种和环境变异及其遗传

大麦β -葡聚糖酶活性是啤酒大麦的一个重要品质性状 ,它与 β -葡聚糖含量、麦芽浸出率、糖化力等有着密切关系。β -葡聚糖酶活性受品种本身遗传因素的控制 ,但不同地区与年份也存在着一定差异。制麦期间的温、湿度及其它各种理化处理对其有着很大影响。还阐述了大麦 β -葡聚糖酶活性的遗传和育种改良。     

糖化温度和内源β-葡聚糖酶对麦芽汁β-葡聚糖含量的影响

于 4 5℃制备麦芽汁时 ,从有酶活性和没有酶活性的粉碎麦芽中释放到麦芽汁里的 β -D -葡聚糖基准水平相近。当在 65℃糖化时 ,发现无论是用有酶活性的麦芽粉还是用没有酶活性的麦芽粉制备的麦芽汁里 ,β -D -葡聚糖含量水平都明显较高。总的说来 ,在糖化期间 ,在释放 β -D -葡聚糖方面 ,糖化温度可能比所谓 β-葡聚糖释放酶起着更为重要的作用。在这种情况下 ,应该把糖化期间β -D -葡聚糖的物理性释放与制麦过程中发生的 β-D -葡聚糖的酶释放和降解区别开来     

木霉菌(胞外水解酶)拮抗大豆根腐病病原菌的机制研究

通过室内试验与温室试验研究了具有生防能力的木霉菌株Trichoderma MM35所分泌的胞外水解酶在拮抗大豆根腐病病原菌（F．oxysporum、R．solani）中的作用。试验结果表明：以病原菌F．oxysporum烘干的菌丝体作唯一碳源,可以诱导Trichoderma MM35分泌几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶。β-1,3-葡聚糖酶高水平诱导表达在前,几丁质酶诱导表达在后。土壤中接种Trichoderma MM35、F．oxysporum和R．solani之后都能够检测到几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶活性。向有病原菌F．oxysporum的土壤中接种Trichoderma MM35,土壤中几丁质酶活性能够显著升高。向有病原菌R．solani的土壤中接种Trichoderma MM35,土壤中的几丁质酶、G-1,3-葡聚糖酶活性都显著升高。     

烟草Ⅰ类几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶cDNA植物双价表达载体的构建及转化番茄的研究

将烟草中经修饰的Ⅰ类几了质酶和β－1,3-葡聚糖酶cDNA分别加上CaMV35S启动子和NOS终止子,依次插入到同一植物表达载体pBin19上,获得植物双价表达载体pCG－Ⅱ。然后载体pCG－Ⅱ以土壤农杆菌LBA4404介导转化番茄,再生植株的点杂交及PCR扩增证明两种cDNA已随T－DNA同时导入番茄植株中。     

苯并噻二唑诱发水稻对稻瘟病抗性中防卫相关酶活性的变化

分析了苯并噻二唑（BTH）诱导水稻对稻瘟病抗性中苯丙氨酸解氨酶（PAL）、肉桂醇脱氢酶（CAD）、过氧化物酶（POD）、脂氧合酶（LOX）、β-1,3-葡聚糖酶和几丁酶等活性的变化。结果表明BTH诱导处理亲和性水稻品种第3叶后提高了处理叶及其上位第4叶中CAD、LOX和β-1,3-葡聚糖酶等的活性;经BTH处理的幼苗接种稻瘟菌后,处理叶和其上位叶中CAD、POD、LOX和β-1,3-葡聚糖酶等活性快速增加,且增长幅度均显著大于对照。几丁酶活性在受稻瘟菌侵染后升高,但BTH诱导处理并不能促进其增加;PAL活性在BTH处理及稻瘟菌接种后均无明显变化。这些结果说明,BTH处理能诱导CAD、POD、LOX和β-1,3-葡聚糖酶等活性的增加,而且这些酶活性的升高可能与BTH诱发系统获得抗性的表现有关。     

大豆疫霉菌诱导的β-1,3-葡聚糖酶与寄主抗病性的关系

为明确-1,3-葡聚糖酶与大豆抗大豆疫霉根腐病的关系,分别测定了具有不同抗性的3个大豆品种的真叶和第1片复叶被大豆疫霉菌侵染后β-1,3-匍聚精酶的活性,并分析其与抗病性的关系.侵染大豆真叶和第1片复叶后备品种的β-1,3-葡聚糖酶活性均明显升高.接种大豆真叶后抗病品种48 h出现酶活性高峰,酶活性增加105.9%;中感晶种和感病品种72 h出现酶活性高峰,酶活性增加量分别为66.3%和65.7%.接种大豆复叶后酶活性的变化与真叶反应一致.说明β-1,3-葡聚糖酶的活性与大豆品种的抗病性呈正相关,抗病品种较感病品种酶活性峰值出现早,酶活性增加量高.对酶的部分性质的研究结果表明:酶的最适反应温度为55℃,最适反应pH为5.0,在55℃以下,pH 4.5～7.5范匍内酶活性较稳定.Ca2+、Mn2+、K+、Al3+对酶均有激活作用,Mg2+、Cu2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Hg2+、Ba2+对酶有抑制作用.抑菌试验表明,β-1,3-葡聚糖酶粗酶液对大豆疫霉菌的菌丝生长和游动孢子萌发有明显的抑制作用.     

水稻CO39β-l,3-葡聚糖酶基因的克隆

以CO39四叶期水稻苗的叶片为材料,提取水稻基因组DNA,通过PCR扩增获得水稻β-l,3-葡聚糖酶基因(CO39-β-l,3-Glu),经序列测定得知该基因大小为489bp,通过Blastn搜索确定该片段位于水稻10号染色体。序列比对结果表明,CO39-β-l,3-Glu与已知的水稻Gns7和大豆GlycinesojacloneGs522194aendo-β-1,3-glucanasegene,GlycinesojacloneGs464889_Bendo-β-1,3-glucanasegene三个基因的相似性分别为51.5%,47.2%和49.1%。CO39-β-l,3-Glu基因是β-l,3-葡聚糖酶基因家族的一个成员。     

三明野生蕉β-1,3-葡聚糖酶Mugsp7基因克隆及其在低温处理下的表达分析

以三明野生蕉组培苗为材料,通过RT-PCR技术克隆获得β-1,3-葡聚糖酶基因Mugsp7（β-1,3-glucanase）的 cDNA 和 gDNA 序列,并对该基因进行生物信息学分析和不同低温下的实时荧光定量PCR表达分析,并进一步测定8 ℃处理1、2、3、4和5 d后三明野生蕉叶片β-1,3-葡聚糖酶活性。结果表明：Mugsp7的 gDNA 长 1132 bp,开放阅读框（ORF）长984 bp,具有一个148 bp的内含子,共编码 327 个氨基酸。cDNA、gDNA 的登录号分别为 KU363808和KU363809。生物信息学分析表明,Mugsp7 属于酸性、亲水、稳定性蛋白,不具有信号肽,与小果野蕉、大叶藻、玉米、大麦、水稻等位于同一分支,与小果野蕉亲缘关系较近分为一类。实时荧光定量PCR表明,不同低温处理和8 ℃低温不同时间处理下,Mugsp7 呈现不同表达模式,且三明野生蕉叶片β-1,3-葡聚糖酶活性的测定分析也进一步表明,Mugsp7 能进一步响应低温胁迫。因此,推测 Mugsp7 在三明野生蕉抗寒响应中发挥重要作用。     

燕麦β-葡聚糖的合成与积累

燕麦β-葡聚糖具有明显的保健功效，这方面的研究已引起国内外越来越多科学家的关注。燕麦β-葡聚糖具有β-（1，3）（1，4）两种糖苷键，而且排列有序，主要分布于籽粒糊粉层，通常与其它物质结合存在。燕麦β-葡聚糖是在高尔基体中合成的，但β-葡聚糖的合成过程目前还不清楚，β-葡聚糖合成酶（或复合体）可能是合成过程的关键酶。除遗传因素外，水分供应、总辐射、矿质营养、籽粒成熟期温度等环境因素均对β-葡聚糖含量有显著影响。     

水稻中超氧诱导与稻瘟菌抗性及苯丙氨酸解氨酶、几丁酶β-1,3-葡聚糖酶活性诱导的关系

19个水稻(Oryza sativa L.)品种和8个稻瘟菌生理小种,或它们菌丝代谢产物(RBHM)组成的亲和与非亲和组合, 及一些品种和稻瘟菌生理小种间交叉组合的实验结果表明,在非亲和组合中的水稻品种都有超氧(O₂^-)产率的诱导升高。 毛地黄皂苷诱导O₂^-产率增高同时,也使稻苗对原亲和病原表现出抗性。二乙基二硫代氨基甲酸(DDTC)对超氧歧化酶(SOD)活性近乎完全抑制时,能使O₂^-产率猛增;N- 乙烯马来酰亚胺(NEM)近乎完全清除O₂^-时,也可增加SOD活性。 放线菌素D和环己亚胺处理后能抑制SOD活性,而使O₂^-产率明显增高。除了抗病时苯丙氨酸解氨酶(PAL) 活性诱导比感病时增长较强或较早外,无论用RBHM也好,毛地黄皂苷、DDTC、NEM也好,PAL活性都会增加。但它们都不能诱导几丁酶、β-1,3-葡聚糖酶活性升高。这样,PAL活性的诱导似乎并不是水稻对病原攻击一种特异的反应。几丁酶、β-1,3- 葡聚糖酶活性诱导升高未必与O₂^-产率相关,而且诱导它们表达的信号传导与PAL也可能是不相同的。     

大麦穗废弃物中提取β-葡聚糖的初步研究

以大麦穗废弃物为原料,通过碱液浸提、胰酶水解和乙醇、硫酸铵、异丙醇的先后沉淀,提取纯化β-葡聚糖。分别以自制β-葡聚糖和进口β-葡聚糖为底物,用β-葡聚糖酶活测定比较法,得出自制β-葡聚糖纯度为77.12%。淀粉碘液显色反应结果表明淀粉含量少,还原糖仅为0.83%,自制糖中蛋白质含量平均占5.91%,β-葡聚糖提取率平均为1.08%,最高达1.44%。     

大麦籽粒及制品的混合键β-葡聚糖分析检验程序

应用了目前国际推荐使用的β-葡聚糖测定原理、具体方法,对大麦籽粒及制品的混合β-葡聚糖进行 检测,为我国企业生产和科研工作提供借鉴。     

农杆菌介导的β-1, 3-葡聚糖酶基因转化花生的研究

以花育22号成熟胚萌发5-7 d的幼叶为外植体,以农杆菌为介导将含有β-1,3-葡聚糖酶基因的表达载体pATC940转入花生,获得转基因植株。结果表明,外植体经预培养1-2 d,于OD600为0.5-1.0之间的农杆菌菌液中浸泡10-15 min,再共培养3 d,有利于提高转化率。并对再生的抗性植株进行了PCR检测。     

不同抗性大麦品种对叶斑病的生理响应及主成分分析

为了解大麦对叶斑病响应的生理机制,以对该病害抗性不同的两个大麦品种蒙啤麦1号(感病)与蒙啤麦3号(抗病)为材料,接菌后测定了大麦苗期、拔节期和孕穗期叶片氧化还原酶等抗病相关酶活性、MDA及渗透调节物质含量等11个生理指标,比较了两个品种间的差异。结果表明,两个品种对叶斑病菌侵染的反应差异因生育时期和指标而异,其中与蒙啤麦1号相比,蒙啤麦3号苗期的脂氧合酶(LOX)、β-1,3-葡聚糖酶和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及丙二醛(MDA)和可溶性糖(SS)含量的升高幅度较大,拔节期的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、LOX、β-1,3-葡聚糖酶和PAL活性及脯氨酸(Pro)和MDA含量的上升程度较大,孕穗期的SOD、POD、PPO、LOX和β-1,3-葡聚糖酶活性及Pro和SS含量增加幅度较大。通过对11个指标进行主成分分析,LOX、PPO、POD、PAL和β-1,3-葡聚糖酶活性及SS含量对大麦抗叶斑病能力贡献率较大。由此可见,大麦对叶斑病的生理响应因品种、生育时期而异;LOX、PPO、POD、PAL和β-1,3-葡聚糖酶活性及SS含量6个指标可作为评价大麦抗叶斑病的重要相关指标。     

大麦β-葡聚糖含量的环境和基因型变异及其遗传改良

β－葡聚糖含量受遗传因素决定,但不同地区和年度间存在着一定的差异,成熟期间温度高,雨水少促进β－聚糖酶的活性及其表达关系密切,与胚乳质地、皮壳、棱型和粒重也有一定的相关,测定β－葡聚糖含量目前有酶学法、萤光法和层析法等方法,以酶学法最为普遍;本文也阐述了改良大麦β－葡聚糖特性的育种途径。     

谷物β-葡聚糖测定方法研究进展

谷物β-葡聚糖具有多种生理活性,在食品等领域广泛应用。如何快速、准确、经济地检测β-葡聚糖含量已成为燕麦、大麦等谷物产业亟需解决的问题。目前,谷物β-葡聚糖的检测方法主要有酶法、色谱法、刚果红法、荧光法、粘度法、近红外法等,各方法采用不同的原理,在准确度、检测效率、检测成本等方面均有所差异。其中,酶法测定结果准确度高,已被开发成试剂盒并成为谷物β-葡聚糖的标准检测方。法,但是高纯度酶价格昂贵;近红外法检测简单快捷,可大批量检测样品,甚至可以选用全谷物籽粒进行无损检测,然而该方法在建立时需要大量已知含量的样本确定定量模型。本论文综述了当前谷物β-葡聚糖的检测原理、检测方法的优缺点和相关标准。