野生茯苓鉴定及其木质纤维素降解酶系研究

为揭示茯苓木质纤维素降解酶系及培养方式对其主要酶系的影响，该研究通过对野生茯苓菌株进行培养特性的显微观察，利用3对引物PCR扩增进行系统发育学的鉴定，经定性培养筛选出优势菌株YX1,采用酶标仪测定不同条件下茯苓纤维素酶、半纤维素酶和木质素降解酶的活力大小。结果表明：(1)茯苓有菌丝体、子实体和菌核3种形态特征。(2)PCR分别获得rDNA-ITS序列1 652 bp、核糖体大亚基序列660 bp和翻译延伸因子序列545 bp,提交至NCBI,登录号分别为ON129554、ON129553和ON155840。(3)纤维素酶和半纤维素酶在有松木屑和无松木屑条件下，外切β-葡聚糖酶(CBH)、内切β-葡聚糖酶(EG)、β-葡萄糖苷酶(BGL)最高分泌量分别为16～17 U·mL^-1、32～35 U·mL^-1、36～37 U·mL^-1;木聚糖酶、甘露聚糖酶和α-葡萄糖苷酶最高分泌量分别为28～38 U·mL^-1、280～342 U·mL^-1、9～11 U·mL^-1...     

Cell Wall Microstructure Analysis Implicates Hemicellulose Polysaccharides in Cell Adhesion in Tomato Fruit Pericarp Parenchyma

Methods developed to isolate intact cells from both unripe and ripe tomato fruit pericarp parenchyma have allowed the cell biological analysis of polysaccharide epitopes at the surface of separated cells. The LM7 pectic homogalacturonan epitope is a marker of the junctions of adhesion planes and intercellular spaces in parenchyma systems. The LM7 epitope persistently marked the former edge of adhesion planes at the surface of cells separated from unripe and ripened tomato fruit and also from fruits with the Cnr mutation. The LM 11 xylan epitope was associated, in sections, with cell walls lining intercellular space but the epitope was not detected at the surface of isolated cells, being lost during cell isolation. The LM15 xyloglucan epitope was present at the surface of cells isolated from unripe fruit in a pattern reflecting the former edge of cell adhesion planes/intercellular space but with gaps and apparent breaks. An equivalent pattern of LM15 epitope occurrence was revealed at the surface of cells isolated by pectate lyase action but was not present in cells isolated from ripe fruit or from Cnr fruit. In contrast to wild-type cells, the LM5 galactan and LM21 mannan epitopes occurred predominantly in positions reflecting intercellular space in Cnr, suggesting a concerted alteration in cell wall microstructure in response to this mutation. Galactanase and mannanase, along with pectic homogalacturonan-degrading enzymes, were capable of releasing cells from unripe fruit parenchyma. These observations indicate that hemicellulose polymers are present in architectural contexts reflecting cell adhesion and that several cell wall polysaccharide classes are likely to contribute to cell adhesion/cell separation in tomato fruit pericarp parenchyma.     

半纤维素结构的植物分类学特征

依据结构特征界定了半纤维素。不同植物品种和不同细胞类型的半纤维素在结构细节和含量上普遍存在着差异。总结了从轮藻到陆生植物中的半纤维素在结构上的分类学分布,并据此比较了初生壁和次生壁。     

里氏木霉半纤维素酶基因的克隆

通过PCR技术从里氏木霉基因组中扩增出基因xyn I,把基因与大肠杆菌质粒相连接,再把重组的质粒转入到感受态的Top10大肠杆菌中,待Top10大肠杆菌产生大量的重组质粒后,用中量制备质粒DNA方法把重组的质粒提取出来,再用双酶切方法检验重组质粒。实验结果显示,已经得到含有重组质粒的大肠杆菌菌落,完成了xyn I基因的克隆。     

青霉菌m8产半纤维素酶条件及酶性质研究

半纤维素酶可用于造纸工业的生物制浆和废水处理。通过碳、氮源对产胞外半纤维素酶的影响确定了青霉菌m8的适宜培养基 ,即 4 .5 %麦草粉 ,0 .5 0 % (NH4 ) 2 SO4 ,0 .1%KH2 PO4 ,0 .0 5 %MgSO4 ·7H2 O ,0 .0 3%NaCl,0 .33%Tween80 ,0 .15 %CaCO3。在上述培养基中 ,2 8℃恒温振荡 (12 0r min)培养 4 - 6d ,半纤维素酶活力可达 80u ml左右。用DNS法研究了该酶的性质。结果表明 ,其最适pH值为 4 .5 ,最适反应温度为 5 5℃ ;表观Km值为 4 .6× 10 - 2 g L ;该酶的耐热性比较强 ,可被K+ 、Ca2 + 、Mg2 + 离子激活 ,而被Ag+ 、Fe3+ 和Cu2 + 离子抑制。     

毛竹茎细胞壁半纤维素多糖的免疫细胞化学定位研究

本文以毛竹（Ｐｈｙｌｌｏｓｔａｃｈｙｓ ｐｕｂｅｓｃｅｎｓ）为材料,采用免疫细胞化学标记方法对两种细胞壁半纤维素多糖成分,即木聚糖（Ｘｙｌａｎ）和（１－３）（１－４）－β－葡聚糖「（１－３）（１－４）－β－ｇｌｕｃａｎ」在毛竹茎中的分布进行了观察。结果表明,应用免疫细胞化学方法可以准确、有效地观察这两种半纤维素多糖成分在细胞壁中的分析;木聚糖分布在已木质化的组织细胞的细胞壁中,与细胞壁木质化有密切     

活性炭对玉米芯半纤维素稀硫酸水解液的脱毒效果

用稀硫酸对玉米芯半纤维素进行水解是一种常用的方法,但是玉米芯半纤维素在水解成木糖等还原糖的同时还产生了糠醛、乙酸和酚类等抑制水解液发酵的毒物。以混合脱毒法为基础,研究活性炭在脱毒过程中的作用。结果表明,有脱毒效果的活性炭种类是GH-13和GH-15,随着活性炭添加量的增大,脱毒效果增强,但木糖损失也随之增多。其中采用5%GH-15时的脱毒效果最佳,该条件下乙酸去除率为24.60%,糠醛去除率达100%,酚类化合物去除效率R280值0.009,而木糖的损失率为23.70%。     

秸秆降解菌的筛选及对秸秆的降解效果

作物秸秆作处置不当可能严重影响农村生态环境。目前东北地区的秸秆处置方式主要为直接打碎还田,但秸秆在自然环境中不易腐化,影响春耕。从添加外源微生物促进秸秆原位腐化角度开发新型可培养秸秆降解菌,具有重要意义。本实验通过菌种富集培养、刚果红培养基初筛和滤纸条崩解试验复筛的方法,从腐烂的秸秆和牛肠道中分离筛选潜在的高效纤维素降解菌,测定其最适生长温度和pH,在液态发酵培养条件下考察菌株实际降解能力,共获得具有较高玉米秸秆降解能力的降解菌5株。5种菌株的生长峰值均出现在温度20~30℃,pH值7.5~8.5范围内。液态发酵培养15天后,秸秆失重率为菌株NX9(53.88%)>NF6(51.36%)>JF3(46.97%)>JZ8(45.2%)>JX4(35.79%)>CK(23.88%)。其中,菌株NX9(温度30℃、pH 7.5)对秸秆半纤维素和木质素的降解能力最强,15天降解率分别为48%和37.7%;筛选出的NF6和JF3属于耐冷微生物,特别是菌株NF6在4℃条件下也能生长繁殖,为北方开展"外源微生物促进秸秆原位腐化"技术提供了基础。     

木葡聚糖及其在植物抗逆过程中的功能研究进展

木葡聚糖(XyG)是一种存在于所有陆生植物细胞壁中的基质多糖, 是双子叶植物初生细胞壁中含量(20%-25%, w/w)最丰富的半纤维素成分。作为细胞壁的组分, XyG不仅与植物的生长发育密切相关, 还在植物抵抗各种生物和非生物逆境过程中发挥重要作用。XyG代谢相关基因主要通过改变植物细胞壁的组成以及对细胞壁进行重排进而改变细胞壁的弹性/硬度等特性, 影响植物的抗逆性。XyG及其寡糖也可能作为信号分子, 或与其它信号分子协同作用应对逆境胁迫。该文概述了XyG的结构与类型及参与XyG生物合成与降解的相关基因, 重点阐述XyG相关基因应答生物和非生物胁迫的作用机制。     

遗传工程在工业酶生产上的应用

一 D-木糖异构酶和D-葡萄糖异构酶 利用D-木糖异构酶和D-葡萄糖异构酶从半纤维素(木糖)制备乙醇和从淀粉(葡萄糖)制备高果葡糖浆具有巨大的经济价值。最近,美国Upjohn公司用遗传工程方法获得了具有高酶活力的大肠杆菌(E.coli)。方法和结果如下。