几丁质酶及其在抗真菌病基因工程中的应用

真菌病是作物减产的主要原因之一。而植物界大量存在具有离体抑制真菌生长增殖能力的蛋白质,相应基因在转基因植株中表达,可使这些植物产生抗真菌能力。几丁质酶就是其中之一,它能催化几丁质（真菌细胞壁的重要成分）水解,从而抑制真菌的生长增殖。随着对其作用机理、生化特性、表达调控的深入研究,几丁质酶基因转化植株显示出很高的抗真菌能力,正日益成为植物真菌病防治的新途径。围绕几丁质酶在抗真菌病基因工程中的应用,本文对几丁质酶的活性底物、分类、生化及诱导表达、协同表达特性,进行了简要、全面的阐述。     

植物几丁质酶及其在抗真菌病害中的应用

植物几丁质酶的研究是抗真菌基因工程的热点之一。几丁质酶能够水解真菌细胞壁的主要成分几丁质,在植物抗真菌病害反应中发挥重要的作用。介绍了几丁质酶的基本生物学特性、基因的诱导表达,并对植物几丁质酶基因在抗真菌病害基因工程中的应用进行了阐述。     

几丁质酶基因与抗真菌蛋白基因、葡聚糖酶基因双价表达载体的构建及农杆菌工程菌株的重组

几丁质酶（Chitinase,Chi.)、β-1,3－葡聚糖酶（β－1,3－Glucanase,Glu.)和萝卜抗真菌蛋白（Rs-AFP2)是植物体内正常的表达产物,它们对防御植物的真菌病害具有重要的作用。基于它们在功能上具有协同作用,本研究利用基因工程技术构建了几丁质酶和抗真菌蛋白、几丁质酶和葡聚糖酶双价表达载体,通过农杆菌直接转化技术将双价表达载体转入农杆菌EHA105,最后采用PCR、DNA dot blotting技术对所获得的农杆菌工程菌株进行了鉴定分析。     

组成型表达chi基因的Bt工程菌株构建及其特性

【目的】通过构建能够组成型高效表达几丁质酶的苏云金芽胞杆菌工程菌株,以提高其抑真菌活性。【方法】首先通过PCR扩增获得Bti75菌株chiB全长及系列缺失启动子片段,与本室构建的启动子探测型载体pCB连接,转化Bti75菌株,通过β-半乳糖苷酶活性检测及β-半乳糖苷酶mRNA的Real time-PCR检测,确定了一段长度为190 bp的组成型高效表达启动子。将这一启动子分别与Bti75自身几丁质酶基因chiA以及地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)的几丁质酶基因chiMY连接构建了组成型高效表达的工程菌株Bti75(pDA)和Bti75(pDM)。应用几丁质酶酶活检测、SDS-PAGE及酶谱分析检测了工程菌几丁质酶的表达情况。最后,通过检测工程菌发酵粗酶液对真菌孢子萌发和菌丝生长的影响,评估了工程菌对3种植物病原真菌的抗真菌活性。【结果】在没有诱导物存在的情况下,Bti75(pBPΔ7)菌株表达的β-半乳糖苷酶酶活和β-半乳糖苷酶mRNA的转录量分别是Bti75(pBP)菌株的7倍和2.5倍左右。在没有几丁质诱导的情况下,与野生株Bti75相比,工程菌株Bti75(pDA)和Bti75(pDM)的几丁质酶活性均提高了3.5倍左右。SDS-PAGE及酶谱分析证明目的几丁质酶在非诱导条件下达到组成型高效表达,抑真菌实验显示工程菌Bti75(pDA)和Bti75(pDM)抑制3种植物病原真菌的活性明显提高。【结论】发现190 bp的缺失启动子能够组成型高效表达不同来源的几丁质酶,无需诱导物的诱导,工程菌株就能展现良好的抗真菌能力。     

几丁质酶基因及其应用新进展

几丁质酶能降解真菌和昆虫细胞壁的主要成分几丁质而在生物防御中具有重要的作用。近年来随着重组DNA技术的进一步发展和对几丁质酶基因表达与调控机理研究的进一步深入,将几丁质酶基因导入植物增强其抗真菌能力方面的研究取得了较大进展,促进了几丁质酶的产业化应用。     

植物中几丁质酶的作用

几丁质酶 (EC3.2 .1.14)是降解几丁质的糖苷酶。很多植物包括草本植物和木本植物都能产生几丁质酶 [1] 。由于几丁质酶在植物抗真菌病害中起着重要的作用 ,因而成为近年抗真菌病害研究的热点之一 [2 ] 。随着对几丁质酶研究的深入 ,发现该酶不仅与抗真菌病害有关 ,而且在植物发育、抗胁迫及共生固氮等方面都发挥着作用。1　参与植物的发育调控植物几丁质酶基因的表达具有组织特异性 ,参与了植物的发育调控 ,尤其在早期胚胎发育过程中。胡萝卜中 ,几丁质酶 EP3 参与控制早期胚胎发育 [3 ] 。在云杉体胚发育中 ,几丁质酶也起到了调控作用。…     

核糖体灭活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应用

真菌病往往使作物产量造成严重损失,也使农产品品质下降。植物核糖体灭活蛋白(Ribosome-in-activating proteins,RIPs)是一种作用于真核或原核细胞的核糖体,抑制蛋白质生物合成的毒素。随着对其作用机理、生化特性、表达调控的深入研究,核糖体灭活蛋白基因转化植株显示出很高的抗真菌能力,正日益发展成为植物真菌病害防治的新途径。围绕RIPs在抗真菌病基因工程中的应用,本文对RIPs的功能、分类、分布及性质等进行了阐述。     

核糖体失活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应

真菌病是农作物减产的主要原因之一。而植物界大量存在着具有离体抑制真菌生长增殖能力的蛋白质,核糖体失活蛋白(RIP,ribosomeinactivatingprotein)就是其一。它能特异地水解核糖体RNA3′端茎环结构的腺嘌呤残基而导致核糖体失活,进而抑制蛋白合成。但它却不使自身的核糖体失活,只对其它物种核糖体显示高度特异性,这显然具有防止外来病原体侵染的功能。利用基因工程技术,使其在一些经济作物中高效表达,筛选具有抗性的转基因植株,这正日益成为植物真菌病防治的新途径。它克服了常规育种周期长,抗性种质缺乏的弊端,更避免了施用农药带来的环境污染等问题,其应用前景甚为广阔。围绕其在抗真菌病基因工程中的应用,本文对核糖体失活蛋白在植物体中的分布、分类、生化、结构、功能特性、作用机制以及应用前景等作简要、全面的阐述。     

核糖体失活蛋白及其在植物抗真菌病基因工程中的应

真菌病是农作物减产的主要原因之一。而植物界大量存在着具有离体抑制真菌生长增殖能力的蛋白质 ,核糖体失活蛋白 (RIP ,ribosomeinactivatingprotein)就是其一。它能特异地水解核糖体RNA 3′ 端茎环结构的腺嘌呤残基而导致核糖体失活 ,进而抑制蛋白合成。但它却不使自身的核糖体失活 ,只对其它物种核糖体显示高度特异性 ,这显然具有防止外来病原体侵染的功能。利用基因工程技术 ,使其在一些经济作物中高效表达 ,筛选具有抗性的转基因植株 ,这正日益成为植物真菌病防治的新途径。它克服了常规育种周期长 ,抗性种质缺乏的弊端 ,更避免了施用农药带来的环境污染等问题 ,其应用前景甚为广阔。围绕其在抗真菌病基因工程中的应用 ,本文对核糖体失活蛋白在植物体中的分布、分类、生化、结构、功能特性、作用机制以及应用前景等作简要、全面的阐述。     

β-1,3-葡聚糖酶在植物抗真菌病基因工程中的研究进展

β-1,3-葡聚糖酶是植物抗真菌病的重要抗性物质之一,植物β-1,3-葡聚糖酶可由病原物(如Mg)、化学因子(如水杨酸、乙烯、赤霉素)或物理因子(如紫外线照射、机械损伤)等多种生物因子和非生物因子诱导产生.将外源β-1,3-葡聚糖酶基因导入植物,可提高植物的抗真菌病害的能力;而将β-1,3-葡聚糖酶基因与其他防卫蛋白基因同时导入植物,将更大程度的提高植物的抗真菌病能力,是植物抗真菌病防治的有效新途径.文章中主要对β-1,3-葡聚糖酶的生物学特性、植物β-1,3-葡聚糖酶基因在转基因植株中的独立表达及其与其他抗真菌病基因的协同表达等进行了综述.     

植物几丁质酶的研究进展

几丁质酶是植物抗真菌基因工程的热点之一。本文叙述了植物几丁质酶的特性、结构和功能、基因结构;按最新资料对以前的植物几丁质酶的分类系统进行了完善;概述了几丁质酶的分子进化的各家观点及其模型,并归纳了植物几丁质酶的生物学作用 。     

植物几丁质酶的研究进展

几丁质酶是植物抗真菌基因工程的热点之一。本文叙述了植物几丁质酶的特性、结构和功能、基因结构;按最新资料对以前的植物几丁质酶的分类系统进行了完善;概述了几丁质酶的分子进化的各家观点及其模型,并归纳了植物几丁质酶的生物学作用。     

美国Biotechnica公司在微生物中生产几丁酶

许多类型的有机物如昆虫、甲壳纲、线虫纲和真菌都含有几丁质。因而,几丁酶以及能切几丁质的酶在工业上的用途也将很广阔,如抑制食品和医学制品中的真菌生长或作为抗真菌、线虫和害虫的生物杀虫剂。剩余副产品—加工过的几丁质—还冉其它用途。Biotechnica开发了一种重组细胞酶生产的程序。研究人员把具褶链霉菌中的几个酶基因无性殖入已线进     

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。     

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因研究进展

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是重要的水解酶,实践证明,转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因植物能比较有效地抵抗真菌侵染。本综述了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶结构分类、抗真菌机理．及其近年来在抗黄曲霉病研究中的应嗣研究,并对今后的研究及应用进行了预测。     

细菌几丁质酶研究进展

真菌病害是影响作物产量的重要原因 ,而几丁质酶能有效抑制其生长、水解其细胞壁。对研究较多的细菌几丁质酶及几丁质酶基因的分子生物学研究进展进行了综述 ,并对细菌几丁质酶基因利用存在的问题进行了探讨。     

植物几丁质酶的结构与功能、分类及进化

近年来对几丁质酶的研究越来越深入,资料也愈来愈多。有的植物几丁质酶除具有几丁质酶活性,还具有其它的活性。典型的几丁质酶由N_端信号区、催化区和C_端延伸区组成,有的还有几丁质结合域。各功能域具有各自的功能。对植物几丁质酶的分类已经过多次改进,目前公认的是分成4组9个亚组。有证据表明植物几丁质酶在进化过程中有遗传转座现象,但具体进化过程还有待进一步确证。对几丁质酶与其它一些蛋白的关系的了解有助于理解几丁质酶的起源和进化。由于几丁质酶具有独特的抗真菌特性,因而几丁质酶基因成为目前抗真菌基因工程研究的热点之一。     

植物防御素结构与功能及其抗真菌机制研究进展

植物防御素是一类分子量约为5 kD的阳离子肽,是植物内免疫系统的主要成分之一,参与了多种植物生理生化活动。植物防御素含8个保守半胱氨酸,形成4对链内二硫键来稳定其3条反向平行的β折叠片和1个α螺旋,构成所谓的Csαβ模体结构。植物防御素具有抑制真菌和细菌生长、抑制酶的活性、抑制癌细胞增殖和作为离子通道阻断剂等功能。植物防御素抗真菌机制比较复杂,但它可能首先必须和真菌细胞质膜外侧的鞘脂等复杂脂类结合,引起真菌细胞发生一系列的反应,包括细胞膜通透性增强、胞内活性氧水平增高和诱导真菌细胞凋亡等。但是植物防御素详细的抗真菌机制及其在真菌细胞内作用靶点等有待于深入研究。综述了近年来植物防御素结构、功能及其抗真菌机制等方面的最新研究进展。     

植物几丁质酶的结构与功能、分类及进化

近年来对几丁质酶的研究越来越深入,资料也愈来愈多,有的植物几丁质酶除具有几丁质酶活性,还具有其它的活性,典型的几丁质酶由－N－端信号区,催化区和C－端延伸区组成,有的还有几丁质结合域,各项能域具有各自的功能,对植物几丁质酶的分类已经过多次改进,目前公认的分成4组9个亚组,有证据表明植物几丁质酶在进化过程中有遗传转座现象,但具有进化过程还有待进一步确证,对几丁质酶与其它一些蛋白的关系的了解有助于理解几丁质酶的起源和进化,由于几丁质酶具有独特的抗真菌特性,因而几丁质酶基因成为目前抗真菌基因工程研究的热之一。     

环状芽孢杆菌几丁质酶基因序列分析、表达和生物活性测定

真菌病害一直是影响作物的主要病害之一 ,每年造成巨大经济损失。几丁质酶可水解许多病原真菌细胞壁所含有的主要成分—几丁质 ,是研究得最多的抗真菌蛋白质。许多几丁质酶基因已从微生物中克隆到 ,芽孢杆菌是一类重要的几丁质酶产生菌。环状芽孢杆菌可产生并分泌多种多糖降解酶类 ,包括几丁质酶、β 1 ,3 葡聚糖酶、β 1 ,6葡聚糖酶和半纤维素酶[1] 。Ｗａｔａｎａｂｅ克隆了环状芽孢杆菌ＷＬ 1 2菌株的几丁质酶基因ｃｈｉＡ和ｃｈｉＤ ,对该几丁质酶基因的结构和功能进行了深入研究[2～ 4 ] 。我国的陈三凤克隆了黄杆菌的几丁质酶基因 ,…