长枝木霉对禾谷胞囊线虫寄生和致死作用的显微观察及测定

通过室内试验测定长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫胞囊的寄生和致死作用.结果表明： 不同浓度（1.5×10⁵～1.5×10⁷ cfu·mL^-1）长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫胞囊具有明显的寄生和致死作用,并且不同浓度的长枝木霉分生孢子悬浮液之间存在显著差异.第18天浓度为1.5×10⁷ cfu·mL^-1的长枝木霉分生孢子悬浮液对胞囊的寄生率为96.7%,第22天对胞囊孵化的相对抑制率为91.2%.显微观察表明,侵染初期长枝木霉分生孢子附着在胞囊体表,并且萌发产生大量的菌丝寄生于胞囊体表,使〖JP2〗胞囊胚胎发育停止和内容物凝集,甚至有的胞囊出现畸形和表面形成深褐色的小液泡.侵染后期大量菌丝穿透胞囊体表,胞囊破裂,内容物外渗,有的胞囊体表菌丝形成分生孢子梗,其上着生卵圆形的分生孢子.表明长枝木霉可作为一种高效的生防制剂防治小麦禾谷胞囊线虫的发生与危害.     

长枝木霉对小麦禾谷孢囊线虫的致死作用

通过室内显微观察和测定不同时期长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷孢囊线虫2龄幼虫的致死作用,初步研究了长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷孢囊线虫的防治潜力和作用机理.结果表明： 侵染初期大量分生孢子吸附或寄生于虫体体壁,并且在分生孢子寄生的部位出现明显的缢缩.侵染后期寄生于虫体的分生孢子萌发产生大量菌丝,并形成致密的菌网将虫体缠绕或穿透虫体体壁,甚至有的虫体完全被分解.不同浓度长枝木霉分生孢子悬浮液对2龄幼虫具有明显的致死和寄生作用,且不同浓度之间存在显著差异.致死和寄生作用随着长枝木霉分生孢子悬浮液浓度的增加而增强,浓度为1.5×107 cfu·mL-1的长枝木霉分生孢子悬浮液处理后72 h,2龄幼虫的死亡率和校正死亡率分别为91.3%和90.4%,14 d后对2龄幼虫的寄生率为88.7%.表明长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷孢囊线虫的致死作用较强,该菌具有对小麦禾谷孢囊线虫的防治潜力.     

长枝木霉T6菌株对黄瓜南方根结线虫的防治及其根际定殖作用

采用温室盆栽试验测定了不同浓度长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对南方根结线虫的防治及在黄瓜根际的定殖作用.结果表明:根际定殖处理10周后黄瓜根际土壤和根系中长枝木霉T6菌株菌落数量显著增加,且处理土壤和根系中菌落数量变化显著,浓度为1.5×10~7CFU·m L~(-1)处理的根际土壤和根系中菌落数量达到7.8×10~7和6.3×10~5CFU·m L~(-1).温室防治试验中,不同浓度长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对南方根结线虫不同虫态具有较强的防治效果,且防治效果随着孢子悬浮液浓度的增加而增加.长枝木霉T6菌株孢子悬浮液对被南方根结线虫侵染的黄瓜株高、根系长度和鲜质量具有显著的促生作用.表明长枝木霉T6菌株在黄瓜根际具有较强的定殖作用,对南方根结线虫具有较好的防治作用,并对黄瓜植株生长具有显著的促生作用.     

绿色木霉对小球藻细胞壁的酶解作用

【目的】探讨绿色木霉分泌液能否分解小球藻细胞壁。【方法】用海藻酸钠和氯化钙固定绿色木霉,游离绿色木霉和固定化绿色木霉分别培养一段时间,离心培养液,用分光光度计法检测上清液中纤维素酶活性。在上清液中加入浓缩的小球藻悬浮液,用显微镜计数细胞壁破碎的小球藻。【结果】绿色木霉能同时分泌内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-1,4葡萄糖苷酶3种纤维素酶,其中外切葡聚糖酶活性最高。固定化绿色木霉反复使用5次后,分泌的纤维素酶活性能保持到初次的67.4%。市售纤维素酶、游离绿色木霉、固定化绿色木霉初次及第5次分解小球藻细胞壁的效率分别为47.3%、86.5%、81.5%、52.1%。【结论】市售纤维素酶、游离绿色木霉、固定化绿色木霉都能分解小球藻细胞壁,其中固定化绿色木霉因可重复使用,具有潜在的应用前景。     

分根培养系统中AM真菌抑制大豆胞囊线虫病的效应

在分根培养系统中将大豆(Glycine max Merrill)幼苗接种丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)、幼套球囊霉(G.etunicatum)或/和大豆胞囊线虫(SCN,Heterodera glycines)后,定期测定大豆根系中AM真菌及线虫侵染率、病情指数、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶活性的动态变化。结果表明,将大豆胞囊线虫与AM真菌接种于分根培养系统同一室或分别接种于不同室,AM真菌均能显著降低大豆病情指数和线虫侵染速率,且将二者接种同一室处理的效果大于不同室处理;与只接种SCN的处理相比,接种摩西球囊霉和幼套球囊霉3周后在同室接种SCN处理的根围土壤中胞囊数、根上胞囊数和根内线虫数分别降低了47.4%、58.9%、46.6%和50.5%、67.0%、57.5%,表明AM真菌能显著抑制线虫的发育;摩西球囊霉和幼套球囊霉在一定时间段内诱导了大豆根系过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶的活性。摩西球囊霉和幼套球囊霉能够诱导大豆植株抵抗大豆胞囊线虫的侵染,既能在同一室的根围局部与SCN竞争侵染位点,又能对不同室的根系诱导产生防御性酶,推测摩西球囊霉和幼套球囊霉拮抗SCN的效应既是局部的,也是系统性的。     

MIG1基因和葡萄糖对扣囊复膜孢酵母细胞形态变化的影响及机理探究

【目的】研究MIG1基因和葡萄糖对扣囊复膜孢酵母细胞形态变化的影响及其机理探究。【方法】扣囊复膜孢酵母在不同浓度葡萄糖的YPD培养基中培养,敲除MIG1基因菌株在常规YPD培养基中培养,研究细胞内葡聚糖酶和几丁质酶活性以及细胞壁β-葡聚糖和几丁质含量与细胞形态变化之间的关系。【结果】培养基中葡萄糖浓度越低,扣囊复膜孢酵母菌丝体越少,单细胞酵母越多,且葡聚糖酶和几丁质酶活性越高,β-葡聚糖和几丁质含量越低;葡萄糖浓度对敲除MIG1基因菌株没有显著影响,葡聚糖酶和几丁质酶活性始终保持在较高水平,β-葡聚糖和几丁质含量也较低,菌体多以单细胞酵母形式存在。【结论】MIG1基因和葡萄糖通过葡萄糖阻遏作用调节葡聚糖酶和几丁质酶活性,进而影响细胞壁的葡聚糖和几丁质含量,最终影响扣囊复膜孢酵母细胞的形态变化。     

两端融合表达几丁质结合结构域提高几丁质酶抗真菌活性

【目的】通过两端融合表达几丁质结合结构域来提高几丁质酶的活性和生物防治植物病原真菌能力。【方法】以苜蓿链霉菌(Streptomyces alfalae)ACCC40021中唯一的GH19家族几丁质酶为模板,构建两端融合表达几丁质结合结构域的几丁质酶,并进行原核表达;利用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定几丁质酶活。【结果】成功构建了CatD_(ChiB) (催化结构域)、rChiB (含N-端几丁质结合结构域)、DChBD_(ChiB)(含两端几丁质结合结构域)三种形式的酶,并在大肠杆菌中得到了高效表达;与CatD_(ChiB)和rChiB相比,DChBD_(ChiB)显著地提高了对α-几丁质、胶体几丁质和黑曲霉几丁质的结合能力和活性;同时增强了其对病原真菌长枝木霉的抑制作用。【结论】两端融合表达几丁质结合结构域是简单有效的提高几丁质酶活性及抗真菌活性的策略。     

里氏木霉与黑曲霉混合发酵产纤维素酶及其水解特性

研究了利用里氏木霉和黑曲霉混合培养产纤维素酶,以黑曲霉孢子悬浮液的不同活化浓度及不同的活化时间来寻找2个菌种发挥最大协同作用的结合点以及所产纤维素酶的水解特性。以里氏木霉单一培养和黑曲霉单一培养为参照进行对比研究。底物为农林废弃物之一的玉米秸秆,经过蒸气爆破预处理后,用作产酶C源。结果表明:黑曲霉孢子悬浮液活化浓度为10个/mL,活化时间为12 h时,滤纸酶比酶活最高,达3.32 U/mL,高于里氏木霉单一培养的2.25 U/mL,β-葡萄糖苷酶比酶活达1.32 U/mL,高于里氏木霉单一培养的0.57 U/mL。为进一步验证混合菌产纤维素酶的水解效果,利用混合菌产纤维酶的酶液及里氏木霉产纤维素酶的酶液进行酶水解实验,当酶用量为20 U/g绝干纤维素,底物质量浓度为100 g/L条件下水解48 h,混合菌所产酶液酶解得率达70.00%,高于里氏木霉所产酶液的酶解得率63.05%。实验表明里氏木霉与黑曲霉混合培养产酶是可行的,并优于单一菌种培养。     

内切葡聚糖酶高产菌株的诱变选育

【目的】建立里氏木霉(Trichoderma reesei)高产突变菌株的快速筛选方法,选育出高产内切葡聚糖酶的突变株。【方法】对里氏木霉T306菌株的初筛培养基进行优化,建立快速筛选方法;通过紫外诱变手段选育内切葡聚糖酶高产突变菌株,并对突变菌株的产酶培养基进行优化。【结果】在初筛培养基中添加浓度为0.1%(W/V)的乳糖、蛋白胨及脱氧胆酸钠有利于菌株的筛选。诱变后筛选出菌落形态发生明显变化的内切葡聚糖酶高产突变株0516,其羧甲基纤维素酶活力(CMC酶)较出发菌株提高了38.9%。其产酶培养基经优化后,得到最适碳、氮源分别为:乳糖1.50%、硫酸铵0.14%、尿素0.05%、蛋白胨0.10%,优化后CMC酶活力达64.2 U/mL,较优化前提高了2.3倍。【结论】建立了里氏木霉高产突变菌株的快速筛选方法,通过紫外诱变育种获得了产内切葡聚糖酶能力高且遗传稳定的突变株0516。     

重组毕赤酵母表达棘孢木霉几丁质酶Tachi1的酶学性质研究及表达条件优化

【目的】对转棘孢木霉几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母工程菌GS-tachi1-K进行诱导表达,研究重组几丁质酶Tachi1的酶学性质,优化表达条件。【方法】对GS-tachi1-K进行甲醇诱导培养,纯化目的蛋白Tachi1进行几丁质酶酶学性质的研究;通过单因素和正交试验对GS-tachi1-K菌株产几丁质酶Tachi1表达条件进行优化。【结果】GS-tachi1-K表达的几丁质酶Tachi1表观分子量约为44 kDa,酶反应最适的温度和pH分别为50℃和5.5,具有较宽的温度、pH适用范围;50℃以下保持较高的酶活力,在碱性条件下稳定性较差;受Ag+、Hg2+、Cu2+、Fe2+和高浓度的SDS及β-巯基乙醇强烈抑制。该菌株的最佳表达条件为:pH为6.5,甲醇诱导浓度为0.5%,起始细胞浓度为OD600=2,甲醇诱导时间为180 h;几丁质酶Tachi1活力可达17.93 U/mL,蛋白表达量为6.19 g/L。【结论】成功实现了棘孢木霉新几丁质酶基因tachi1的毕赤酵母高效分泌表达,工程菌GS-tachi1-K具有高表达量和表达产物酶活性高两个特点,明确了几丁质酶Tachi1的酶学性质和最佳诱导表达条件,为该几丁质酶及其基因的深入研究和开发利用奠定了基础。