茄科尖孢镰刀菌3 个专化型细胞壁降解酶的比较

对茄科作物致病尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici,FOL)、茄子专化型(F.oxysproum f. sp. melongenae,FOM)和辣椒专化型(F.oxysporum f. sp. capsicum,FOC)细胞壁降解酶多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)及纤维素酶(Cx)进行比较。对3个专化型分别在寄主植物体内细胞壁降解酶活性测定表明:发病茄子和番茄体内酶活性从高到低依次为PG、PMG、PGTE、Cx 和PMTE,发病辣椒体内酶活性从高到低依次为PG、PGTE、PMG、PMTE 和Cx。体外诱导试验发现,FOC所产生的PG活性比FOM和FOL高,而FOM所产生的PGTE比FOC和FOL高,3个专化型的PMG、PMTE和Cx活性没有显著差异。通过PG同工酶薄层等电聚焦电泳分析,FOL、FOM和FOC分别产生5、5、3个PG同工酶,各有1条特异的PG同工酶条带。推测此3个专化型PG同工酶的差异可能和病原菌的致病作用和寄主专化性差异有关。     

植物病原真菌细胞壁降解酶的研究进展

综述了植物病原真菌细胞壁降解酶的类型,阐明了细胞壁降解酶在植物病原真菌侵染中的作用,归纳了影响细胞壁降解酶产生的因素以及细胞壁降解酶之间的协同作用.     

植物病原菌产生的细胞壁降解酶种类和特性的概述

本文综述了植物病原菌产生细胞壁降解酶的种类和特性,为明确病害致病机制和抗病途径提供一定的参考。     

四种真菌基因组编码的细胞壁降解酶生物信息学分析

为了比较病原性真菌和非病原性真菌基因组编码的植物细胞壁降解酶,用BLAST(Basic Local Alignment Search tool)结合人工二次筛选的方法确定了四种真菌基因组编码的多种植物细胞壁降解酶,并用SignalP来判断细胞壁降解酶能否被分泌到细胞外.结果表明病原性真菌和非病原性真菌基因组编码的植物细胞壁降解酶在种类和数量上存在着明显的差异,其中E3(endoglucanase Ⅱ)仅由病原性真菌基因组编码,而且能够被分泌到细胞外,可能与病原性真菌对植物的致病性有着密切的关系.     

香蕉枯萎病菌基因组编码的植物细胞壁降解酶系统生物信息学分析

真菌细胞壁降解酶基因与真菌的致病性密切相关。利用生物信息学和比较基因组学方法对香蕉枯萎病菌植物细胞壁降解酶基因进行了系统分析,结果表明,Foc4基因组中存在编码各种植物细胞壁降解酶的基因,56%的预测基因可以分泌到胞外而发挥作用;果胶降解酶在香蕉枯萎病菌致病过程中可能发挥重要作用。     

一种新的镰刀菌Q7-31木聚糖酶Xyn9的分离纯化鉴定及酶学特性

为对植物病原菌镰刀菌(Fusarium sp.)Q7-31所产木聚糖酶进行鉴定及酶学特性分析,在发酵产酶培养基上对Q7-31进行发酵培养,获得能够高效降解植物细胞壁的粗酶液。然后,采用Sephacry S-100凝胶柱层析和DEAE弱阴离子交换柱层析对粗酶液进行分离纯化后得到木聚糖酶Xyn9,并对其开展蛋白质组学研究和酶学特性分析。结果表明:粗酶液中木聚糖酶比活为16.58 U/mg,纤维素酶比活为0.428 U/mg,细胞壁降解酶比活为0.019 8 U/mg,蛋白含量为2.17 mg/m L。Xyn9的蛋白质组学研究结果显示,其分子量为21 ku、等电点为6.86,接近GH10家族。纯化后Xyn9的酶学特性表明,最适反应温度为47℃,最适p H值为5.6,该酶在33℃以下和在p H值5~6的范围内较稳定;金属离子K+对该酶有激活作用,Na+、Ca2+、Mg2+、Zn2+抑制该酶活性,Cu2+、Hg+使该酶完全失活。综合Xyn9的分子量、蛋白质组学结果以及酶学特性,最终将其鉴定为一种新的介于GH10家族与GH11家族之间的内切木聚糖酶。     

香蕉枯萎病菌基因组编码的植物细胞壁降解酶系统生物信息学分析

真菌细胞壁降解酶基因与真菌的致病性密切相关,利用生物信息学和比较基因组学方法对香蕉枯萎病菌植物细胞壁降解酶基因进行了系统分析,结果表明,Foc4基因组中存在编码各种植物细胞壁降解酶的基因,56％的预测基因可以分泌到胞外而发挥作用;果胶降解酶在香蕉枯萎病菌致病过程中可能发挥重要作用.     

群结腐霉细胞壁降解酶的活性检测及基因表达分析

群结腐霉(Pythium myriotylum)是一种死体营养型病原菌,可侵染生姜引起茎基腐病,造成生姜产量损失,严重危害该产业发展。群结腐霉含有大量植物细胞壁降解酶(plant cell wall-degrading enzymes, PCWDEs),然而PCWDEs在群结腐霉侵染生姜过程中的功能和特性却鲜有报道。运用生物信息学手段预测群结腐霉细胞壁降解酶的种类和数量,并以生姜粉末和葡萄糖为碳源,比较菌丝生长的情况,利用转录组分析比较PCWDEs基因在不同碳源条件下的表达差异情况,同时对培养液中主要PCWDEs进行酶活检测。转录组数据显示,与葡萄糖培养基相比,生长在生姜粉末培养基上的群结腐霉中12个PCWDEs编码基因显著上调表达,利用CAZymes网站预测PCWDEs的底物主要为淀粉和纤维素;酶活检测发现,其中α-葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性较高,分别降解淀粉和纤维素。结果表明,群结腐霉在生姜粉末上生长过程中的PCWDEs以淀粉降解酶和纤维素降解酶为主。     

三七种植土壤中对羟基苯甲酸对尖孢镰刀菌的化感作用

【目的】研究对羟基苯甲酸对尖孢镰刀菌致病性的化感促进作用机制。【方法】采集三七道地产区云南省文山州种植地区不同种植年限的三七根系土壤,采用HPLC技术、宏基因组学技术,结合酶学研究方法,分析对羟基苯甲酸对尖孢镰刀菌的化感作用。【结果】未种植过三七的1年生、2年生、3年生土壤样品中对羟基苯含量不同,分别为3.48、3.95、2.22 mmol/L。自然生长状态下三七种植土壤中对羟基苯甲酸含量随着种植年限的延长而降低,同时伴随着土壤中的尖孢镰刀菌种群密度升高。当土壤中对羟基苯甲酸含量为2.61 mmol/L时,土壤中镰刀菌种群密度最高,为20.94%。随着对羟基苯甲酸含量的增加,土壤中镰刀菌种群密度下降,当其含量为5.11 mmol/L时,镰刀菌种群密度仅为1.057%。中等浓度的对羟基苯甲酸(2.5～5.0 mmol/L)促进尖孢镰刀菌生长,其菌落直径与对照相比升高,菌落颜色在培养24 h后呈现紫色,菌丝生长较对照稍绵密,显微镜下可观察到大量分生小孢子的生成;促进了尖孢镰刀菌果胶酶的活性,其中浓度为2.5 mmol/L时,果胶酶活力为1.02 U/(mL·min);在2.5～10.0 m...     

果实软化的细胞壁降解酶及其调控研究进展

软化是果实成熟的一个重要标志,果实软化是由细胞壁降解酶促进细胞壁物质的降解,从而引起细胞壁超微结构发生变化所致.细胞壁降解酶活性的升高受基因的调控,采后生物技术为研究果实成熟软化提供了新的途径.反义基因技术证明,细胞壁降解酶基因的任何一种表达被抑制,果实都能够正常软化,表明果实的软化有其它因子的参与.文章就细胞壁降解酶在果实软化过程中的作用及其调控的研究进展进行了综述.     

马铃薯干腐病菌侵染过程中切片组织细胞壁降解酶的变化

【目的】探讨干腐病菌(Fusarium sulphureum Schlechlendahl)侵染过程中马铃薯切片组织主要细胞壁降解酶(cell wall degrading enzymes, CWDEs)活性的动态变化。【方法】陇薯3号马铃薯块茎组织切片接种F. sulphureum后,不同培养天数取样测定并比较分析主要CWDEs活性变化。【结果】F. sulphureum侵染的组织均能产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、纤维素酶(Cx)、β-葡萄糖苷酶、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)、果胶甲基反式消除酶(PMTE)、果胶甲基酯酶(PME)、果胶裂解酶(PML),但PG、PMG、Cx、β-葡萄糖苷酶活性显著高于其它酶。在侵染前期(1-3 d) PMG和Cx出现高峰,PG在后期(4-6 d)活性增高,而β-葡萄糖苷酶在整个侵染过程中活性一直呈上升趋势。【结论】CWDEs是F. sulphureum侵染和扩展过程中主要的致病因子,且各种CWDEs在致病中发挥作用的时期不同。     

降解食品中胆固醇的芽孢杆菌T12—1的筛选与应用研究

以胆固醇为惟一碳源和能源，从食肉动物肠道的19份样中筛选出有胆固醇降解酶活性的菌株40株；通过比较，选出了在培养液中速度较快和产 酸能较强的4株菌，进而选出胆固醇降解活性较高的菌株T12－1，菌株T12－1发酵上清液应用在蛋白黄胆固醇降解中，作用显著，经动物试验，T12－1菌株在食品中应用安全、无毒。     

降解胆固醇的芽孢杆菌T12—1的培养条件研究

以胆固醇为惟一碳源和能源 ,从食肉动物雪豹肠道分离出一株胆固醇降解酶活力较高的 T12 - 1菌株 ,初步鉴定为好气性芽孢杆菌。经实验确定 ,其胆固醇降解酶产生的最适宜条件为培养温度 32℃ ,培养基p H6 .5～ 7。用 2 50 m L三角瓶装 6 0 m L培养基 ,振荡培养 10 h,培养基中酵母膏含量为 5g.L-1、胆固醇含量为 1g.L-1、吐温 80含量 1m L.L-1,其胆固醇降解酶活力可达 3.6 1× 10 -3 μU.m L-1。     

香蕉枯萎病菌2个生理小种多聚半乳糖醛酸酶活性的比较

用香蕉枯萎病菌4号生理小种(Foc 4)接种巴西香蕉,香蕉枯萎病菌1号生理小种(Foc 1)接种粉蕉,均能检测到PG、PMG、PGTE、PMTE和Cx 5种细胞壁降解酶活性,其中PG活性均最高。在7种不同碳源培养条件下,Foc 4的菌丝干质量都比Foc 1的大,说明Foc 4的生长更快,能更适应多种营养条件。在PG诱导方面,有柑桔果胶或PGA存在时,2个生理小种的PG活性明显加强。在葡萄糖或CMC作为唯一碳源时,2个生理小种的PG活性很低。以香蕉维管束组织培养2个生理小种后发现,Foc 4的PG活性比Foc 1高。以粉蕉维管束组织培养2个生理小种后发现,Foc 1的PG活性比Foc 4高。以柑桔果胶作为碳源,并改变不同的氮源,在7种氮源培养条件下,Foc 1和Foc 4均能产生PG活性,但所产生的PG活性比不加氮源所产生的PG活性低。     

水稻纹枯病菌胞壁降解酶的产生及致病作用

水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solaniKühn)在改良的Marcus培养液中能产生多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)、果胶甲基半乳糖醛酸酶(PMG)、多聚半乳糖醛酸反式消除酶(PGTE)和果胶甲基反式消除酶(PMTE)5种胞壁降解酶,其中PG、Cx和PMG活性较高,而PGTE和PMTE活性很低。病菌产生胞壁降解酶的最佳条件是:在pH5培养液中28℃下静置培养6 d。病菌接种水稻叶鞘后也能显著产生PG、Cx和PMG等胞壁降解酶,并且病斑外侧褪绿部酶活最高,平均为对照(健康部)的3.4倍;其次是褐色部,酶活总量平均为对照的2.9倍;病斑中央枯白部酶活较低,但明显高于对照。这一结果提示,在病菌侵染和扩展过程中胞壁降解酶起重要作用。果胶酶(PG、PMG)和纤维素酶(Cx)无论是单独处理还是混合处理,对水稻叶鞘都具有显著地损伤细胞膜和浸渍组织的作用。     

粘帚霉对核盘菌菌核的寄生作用及其细胞壁降解酶活性分析

在培养皿中测定粘帚霉对核盘菌菌核的寄生作用,结果表明:不同粘帚霉菌株对核盘菌菌核具有较强的寄生作用,寄生率均达到85%以上。HL-1-1菌株的寄生率最高,为100%,其次为菌株SH-1-1、SYP-1-3和SS-1-1。供试粘帚霉菌株使核盘菌菌核软化,最后导致腐烂。平板透明圈法和比色法测定粘帚霉的细胞壁降解酶活性结果表明:供试的粘帚霉菌株菌能产生蛋白酶、几丁质酶、葡聚糖酶和纤维素酶,其寄生菌核能力越强,蛋白酶、几丁质酶和葡聚糖酶的酶活性越高。表明在粘帚霉侵染核盘菌菌核的过程中,蛋白酶、几丁质酶和葡聚糖酶起着重要作用。     

三种植物提取物对黄瓜枯萎病菌的离体抑菌活性测定

选用甲醇、氯仿、石油醚3种不同溶剂提取了问荆、甘草、藜芦3种不同药用植物的活性成分,同时测定了提取物对黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporium)的离体抑菌活性。结果表明,96 h后,3种植物中以甘草甲醇提取物的抑菌活性最高,达64.20%,而3种溶剂中,甲醇提取物的抑菌活性最高。同时,问荆、甘草、藜芦甲醇提取物的抑制中浓度(M IC)分别为0.913,1.070,1.121 mg/m l。     

棉花病原菌碳水化合物酶类注释和比较分析

【目的】预测并分析可侵染棉花的病原菌基因组编码的碳水化合物酶类CAZymes,以内生菌绿色木霉和枯草芽孢杆菌为对照,通过碳水化合物酶类家族比较分析确定与病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类,为细胞壁降解酶参与病原菌侵染机理的研究提供理论依据。【方法】利用已公布的可侵染棉花的7个病原菌全基因组编码蛋白序列,以内生菌绿色木霉为参照,应用BLASTP方法确定共有的核心基因集并构建系统发育树;通过BLASTP方法对基因组编码蛋白的CAZymes进行注释,统计并比较分析病原菌与内生菌CAZymes各个家族基因的差异,获得病原菌相对于内生菌发生扩增的植物细胞壁降解酶类家族;应用MEGA 4.0构建CAZymes亚家族的系统发育树,确定与致病性或者侵染特性相关的CAZymes。【结果】根据共有核心基因集构建了棉花病原菌的系统发育树,初步明确了侵染棉花根部和地上组织病原菌在进化上的差异。CAZymes注释和比较分析表明,病原菌编码的果胶、纤维素、淀粉和木聚糖降解酶类的数量相对于内生菌均有扩增。进一步分析发现,6个果胶降解酶类亚家族（GH35、GH78、GH105、PL1、PL3和PL4）、2个纤维素降解酶类亚家族（GH61和CBM1）、淀粉降解酶类CBM20亚家族和木聚糖降解酶类GH43亚家族相对于内生菌发生了显著扩增;同时,系统发育树分析还发现病原菌PL1和PL3亚家族衍生出了与致病性或者侵染方式相关的基因。【结论】本研究通过7个棉花病原菌与2个内生菌CAZymes的比较分析,发现了棉花病原菌基因组中10个与植物细胞壁降解相关的CAZymes亚家族（GH35、GH43、GH61、GH78、GH105、PL1、PL3、PL4、CBM1和CBM20）显著扩增,它们参与了植物细胞壁组分果胶、纤维素、淀粉和木聚糖的降解作用,初步明确了与棉花病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类家族及其与病原菌侵染特性的关系。     

哈茨木霉(Trichoderma harzianum)多种胞壁降解酶基因表达载体的构建及转化水稻

为提高水稻的抗病性,利用哈茨木霉(Trichoderma hazianum)P1菌株的3个胞壁降解酶基因ech42、nag70与gluc78构建了7个植物表达载体,每个基因受独立的Act1启动子调控.构建的7个载体不仅包含3个外源基因的所有组合(A,B,C,A+B,A+C,B+C,A+B+C),而且具有双元载体本身携带的HPT基因与Gus基因,为研究不同T-DNA长度、不同基因组合与不同基因排列方向对植物遗传转化效率以及外源基因在转基因植株中表达的影响提供了一套比较完整的材料.利用本实验室的农杆菌高效转化体系,将所有组合的7个载体分别转入粳稻品种石狩白毛(Oryza sativa L ssp. Japonica cv. Ishikari-shiroge)中,共获得再生植株1800余株.对部分再生植株进行了PCR检测,证明96%的植株至少携带有外源基因中的一个,80%以上的植株整合有完整的外源基因片断.     

桃色顶孢霉粗蛋白对大豆镰刀菌菌体电导率及抗氧化酶活性的影响

为了探明桃色顶孢霉粗蛋白对大豆茄病镰刀菌的抑菌机理,测定了该粗蛋白对大豆镰刀菌菌体抗氧化酶活性及电导率的影响。结果显示,经粗蛋白处理过的菌体中过氧化物酶(POD)、过氧化氢(CAT)酶、超氧化物歧化酶(SOD)0~24 h内均为上升状态,在24 h时达到最高,分别是对照的1.95倍、2.16倍、1.67倍,随着处理时间的延长,三种酶活性均下降,在96 h时降至最低;电导率则呈现先上升后保持平稳的趋势,当处理时间为24 h时,电导率变化率达到最高,为对照组的2.1倍。上述结果表明被粗蛋白处理过的菌体膜系统遭到破坏,细胞膜通透性变大,导致电解质大量外渗,并破坏菌体细胞内原有的抗氧化酶动态平衡状态,对镰刀菌造成伤害。