β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在农作物病虫害防治中的研究进展的几点思考

本文主要阐述了几丁质酶与β-1,3-葡聚糖酶的基因转化、抗病性与结构特性,以及将几丁质酶与β-1,3-葡聚糖酶病虫害防治的应用价值。     

青霉素对苹果树β-1,3-葡聚糖酶与几丁质酶活性的影响

文章关于1.2万单位/L青霉素对苹果树β-1,3-葡聚糖酶与几丁质酶活性的影响进行了相关研究.研究结果表明:1.2万单位/L青霉素可以有效提高金红苹果树的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶活性,进而增强了苹果树的抗病性.     

丁子香酚和接种番茄黄化曲叶病毒对番茄几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响

以番茄品种"江蔬14"为材料,研究喷施丁子香酚和接种番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)对番茄叶片几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响。结果表明:喷施处理后96 h内,200μg/mL丁子香酚能显著提高番茄叶片的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,接种TYLCV后,丁子香酚进一步诱导番茄叶片的酶活升高;接种处理的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性均高于对照未接种处理。说明丁子香酚可以通过诱导几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性升高,从而增强番茄对TYLCV的抗病性。     

枯萎病菌诱导的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶与寄主抗病性的关系

枯萎病菌能诱导黄瓜几丁质酶和-β1,3-葡聚糖酶的积累,但两种酶在积累速度和幅度上,抗病品种和感病品种有显著的差异.与感病品种“津研4号”相比,抗病品种“津杂4号”两种酶活性不仅升高的速度快、幅度大,且高活性维持的时间长.表明黄瓜对枯萎病的抗性与几丁质酶和-β1,3-葡聚糖酶的活性密切相关.     

几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因克隆微生物表达和抑菌效果研究

采用PCR扩增的方法,扩增获得几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的基因,分别将其基因克隆到原核表达载体pET28a(+)上,构建了原核表达载体pETChi和pETGlu。经IPTG诱导后几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶基因在大肠杆菌BL21中得到高效表达。通过对连孢(Alternaria alternate)的抑菌实验表明,这两基因的表达产物对此真菌有较强的抵抗能力。     

核黄素和接种番茄黄化曲叶病毒对番茄几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响

以番茄品种‘1479’为材料,研究喷施核黄素(riboflavin)和接种番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)对番茄叶片几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的影响。结果表明:喷施处理后96 h内,2.0 mmol·L-1核黄素能显著提高番茄叶片的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性;接种TYLCV后,核黄素进一步诱导番茄叶片的酶活性显著升高,接种处理的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性均高于未接种处理。表明核黄素诱导病程相关蛋白酶活性增强与番茄对TYLCV的诱导抗性密切相关。     

β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶在农作物病虫害防治中的研究进展

从β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶2种酶的结构特性、抗病性、基因转化及在农作物防治病虫害中的应用等方面进行了综述。     

盾壳霉寄生核盘菌过程中胞壁降解酶的变化及对核盘菌的影响

通过测定盾壳霉寄生核盘菌过程中几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的变化及对核盘菌菌丝和菌组织的影响,结果表明:盾壳霉在寄生核盘菌初期其几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的活性均会明显的升高,具有明显的诱导酶特征,同时盾壳霉对照在没有核盘菌存在时,也能检测到几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性,说明盾壳霉产生的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶都有组成酶存在。核盘菌菌丝和菌核组织的大量消解都出现在这两种酶活性达到高峰之后,表明两种酶协同作用更有利于核盘菌菌丝和菌核组织的消解腐烂。     

β-1, 3-葡聚糖酶与植物的抗病性

综述了β-1,3-葡聚糖酶在植物抗病性方面的研究进展。β-1,3-葡聚糖酶在体外抑制病原物的生长;病 原物的侵染诱导植物β-1,3-葡聚糖酶活性升高和产生新的β-1,3-葡聚糖酶同工酶,这些高活性的β-1,3-葡聚糖 酶或特异性的同工酶提高了植物的抗病性;组成型表达β-1,3-葡聚糖酶基因的转基因植物,可有效地抵抗病 原物的侵袭。由于β-1,3-葡聚糖酶和病原菌的多样性及其它们在植物体内分布的不同,使得各种β-1,3-葡聚糖 酶在植物抗病性中的作用也不尽一样。     

霜霉病菌诱导大白菜几丁质酶和葡聚糖酶基因的表达

以大白菜抗霜霉病菌品种为材料,采用实时定量PCR技术检测接种霜霉病菌(Peronospora parasitica)后几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因的表达。结果表明,霜霉病菌接种处理显著诱导了几丁质酶基因在大白菜抗病品种中的表达,但β-1,3-葡聚糖基因的表达却呈现双峰曲线特点,表明这两种基因可能在大白菜对霜霉病抗性中起到了重要作用。     

大豆β-1,3-葡聚糖酶的抑菌活性

为了明确β-1,3-葡聚糖酶与大豆抗疫霉根腐病的关系,测定了大豆叶片β-1,3-葡聚糖酶的活性和对疫霉菌的抑菌作用,结果表明,在接种大豆疫霉菌后48 h β-1,3-葡聚糖酶活性达到峰值,利用接种48 h提取的β-1,3-葡聚糖酶粗酶液进行抑菌试验,发现β-1,3-葡聚糖酶粗酶液对大豆疫霉菌的菌丝生长和孢子萌发有明显的抑制作用.     

小麦β-1,3-葡聚糖酶性质及其对小麦根腐离蠕孢菌的抑菌作用

为了明确小麦根腐离蠕孢菌（Bipolaris sorokinianum）侵染小麦后被诱导表达的β-1,3-葡聚糖酶基因所编码的β-1,3-葡聚糖酶的性质及其与抗病性的关系,采用生物信息学的方法对β-1,3-葡聚糖酶的一级结构、信号肽和跨膜结构进行了预测分析。结果表明β-1,3-葡聚糖酶是一种分泌型碱性蛋白酶,主要存在于胞外。将克隆到的β-1,3-葡聚糖酶基因构建成重组质粒并转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导后,分离纯化得到了原核表达的β-1,3-葡聚糖酶,对其在体外对小麦根腐离蠕孢菌生长的抑制作用的研究发现,β-1,3-葡聚糖酶对小麦根腐离蠕孢具较强抑菌活性。     

Bacillus subtilis LC-9产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶学性质与催化特性研究

[目的]系统研究Bacillus subtilis LC-9所产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶学性质,探讨其在催化应用上的可行性。[方法]采用两步阴离子交换层析法对B.subtilis LC-9发酵液中的β-1,3-1,4-葡聚糖酶进行纯化,用SDS-PAGE检测其纯度,研究纯酶的酶学性质及该酶对β-葡聚糖和地衣多糖的降解特性,并采用TLC法检测其水解液中糖的成分。[结果]从自行筛选的糖苷酶产生菌B.subtilis LC-9的发酵液中经两步纯化,得到电泳纯的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,其比活力达3 502 U/mg,表观分子量为28 kDa;酶的最适反应pH和温度分别为6.5和45℃,且在45℃下稳定;该酶催化地衣多糖的Km值和Vmax分别为4.13 mg/ml和1 238μmol/min/mg,催化大麦β-葡聚糖的Km值和Vmax分别为3.84 mg/ml和1 427μmol/min/mg;该酶降解大麦β-葡聚糖产生寡聚糖,最终产物主要为三糖和四糖,而降解地衣多糖终产物主要为三糖。[结论]从Bacillus subtilis LC-9发酵液中纯化获得了电泳纯的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,性质研究表明该酶是专一性的β-1,3-1,4-葡聚糖酶,有望用于啤酒、饲料等领域。     

地衣芽孢杆菌β-1,3-1,4葡聚糖酶基因的克隆及序列分析

β-葡聚糖是以β-1,3和β-1,4混合糖苷键连接形成的D-葡萄糖聚合物,主要存在于单子叶禾本科谷实中.有些微生物会产生降解β-葡聚糖的β-1,3-1,4-葡聚糖酶.将β-葡聚糖酶基因在食品级宿主菌中表达对动物饲料工业具有十分重要的应用价值.实验以地衣芽孢杆菌为材料,提取其总DNA,扩增其β-1,3-1,4葡聚糖酶基因序列,将该片段克隆到pMD 19-T载体进行测序,并将测序结果进行BLAST比对.发现其与GenBank中的两段基因序列具有较高的同源性.     

氯钾离子共体诱导后黄瓜体内几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的研究

分别用浓度为1.0%和1.5%浓度的氯钾离子共体液在黄瓜子叶期和第1真叶期进行两次诱导处理后(叶部喷施),对黄瓜幼苗体内的几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性进行了测定。结果表明:诱导后黄瓜幼苗体内的几丁质酶活性和β-1,3-葡聚糖酶活性都有1个先高后低的变化规律。其中几丁质酶活性处理均显著高于对照,且1.5%浓度的处理几丁质酶活性也高于1.0%处理的。用1.0%和1.5%浓度的氯钾离子共体液诱导后黄瓜幼苗体内的β-1,3-葡聚糖酶活性也都显著高于对照。     

诱导剂对甜瓜植株几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性诱导的研究

在温室内使用BTH和Harpin两种物质,分别以50mg·kg-1和100mg·kg-1两种浓度喷施于甜瓜幼苗第1片真叶,对甜瓜植株进行诱导处理,研究其对甜瓜植株几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶的诱导。结果表明:BTH和Harpin均能诱导甜瓜叶片几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶的活性增加,处理后第7天,几丁质酶活性达到顶峰;β 1,3 葡聚糖酶活性第5天达到最大值,随后两种酶活性开始下降;BTH和Harpin在诱导酶活性的速度和幅度上,有相同之处。诱导酶活性的效应可以通过植物的输导组织,传导给其它未经处理的甜瓜组织,诱导其它组织中几丁质酶和β 1,3 葡聚糖酶的活性增加。     

利用RACE方法克隆小麦β-1,3-葡聚糖酶基因的全长cDNA

【目的】研究小麦抗条锈菌的分子机制,在受条锈菌侵染的非亲和组合小麦叶片中克隆一个新的β-1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA。【方法】采用RT-PCR、cDNA末端快速扩增技术(RACE),在感染小麦条锈菌的小麦(水源11)叶片中进行-β1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA的扩增。【结果】得到了一个1338 bp-β1,3-葡聚糖酶基因全长cDNA,Genbank上注册号为DQ090946,测序结果和序列生物信息学分析结果表明,其与-β1,3-葡聚糖酶基因gi3757681和gi6782375的同源性分别为94.3%和92.1%。该全长cDNA具有完整的编码框,编码334个氨基酸,Genbank上注册号为AAY96422,与-β1,3-葡聚糖酶CAA77085和AAA32958的同源性分别为95.8%和86.7%。【结论】初步推断此全长cDNA是小麦中编码-β1,3-葡聚糖酶的一个新基因。     

β-1,3-葡聚糖酶产生菌的筛选及其产酶条件

为了制备β-1,3-葡聚糖酶,从土样中筛选出一株产β-1,3-葡聚糖酶活力较高的菌株LE02,经形态学观察,初步鉴定为木霉菌．木霉LE02在以2％的酵母粉为主的液体产酶培养基（起始pH7．0）中,于32℃,150r／min摇瓶培养60h达到产酶高峰,酶活力可达71．09U／mL．     

重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化及部分酶学性质研究

[目的]研究重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的性质。[方法]由重组大肠杆菌制备重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶发酵液,经乙醇分级沉淀和DEAE-650M离子交换层析分离纯化后进行SDS-PAGE纯度鉴定,最后分析纯化后重组酶的酶学性质。[结果]SDS-PAGE分析表明纯化后得到了较纯的重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶,比活力达13 437 U/mg,纯化倍数为19.85倍,回收率为20.60%,分子量约30 kDa。纯化后重组酶的最适pH值为6.0,pH值4.5~6.0较稳定;最适温度为50℃,40~50℃较稳定;Cu2+和Fe2+对其活力有显著的抑制作用,Mg2+、Zn2+和Mn2+对其活力有抑制作用,比较适合在啤酒酿造上使用。[结论]该研究为重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的工业化应用奠定了基础。     

β-1,3-葡聚糖酶及其在蔬菜抗真菌病害基因工程中的应用

β-1,3-葡聚糖酶是重要的细胞壁水解酶,可以降解真菌的细胞壁,对植物真菌病害的防治起重要作用。对β-1,3-葡聚糖酶基因进行分离和克隆,并将其转入植物,可成为植物抗真菌病害防治的有效途径之一。文章对β-1,3-葡聚糖酶的分布、分类、结构特点、作用机理及其在蔬菜真菌病害的防治中的应用进行了阐述。