木霉葡聚糖酶及其编码基因研究进展

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1、第３期台湾农业探索Ｎｏ．３２０１５年６月ＴａｉｗａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＪｕｎｅ２０１５ｄｏｉ：１０．１６００６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｗｎｔ．２０１５．０３．０１５木霉葡聚糖酶及其编码基因研究进展曲晓华１，谭飞２，马杰３（１．威海市园林管理局，山东威海２６４２００；２．山东高速路桥养护有限公司，山东济南２５００１４；３．威海市环境保护局，山东威海２６４２００）摘要：木霉在植物根际分布非常广泛，是一种很有应用价值的植物生防菌，而葡聚糖酶是木霉防治真菌性病害的主要机制之一。该文重点介绍了木霉产生的葡聚糖酶及其编码基因方面的研究进展，并对葡聚糖酶的

2、应用进行了展望。关键词：木霉；葡聚糖酶；编码基因；纯化；性质；功能中图分类号：Ｑ７８文献标志码：Ａ文章编号：１６３７－５６１７（２０１５）０３－００６４－０５ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＴｒｉｃｈｏｄｅｒｍａＧｌｕｃａｎａｓｅａｎｄｉｔｓＣｏｄｉｎｇＧｅｎｅ１，ＴＡＮＦｅｉ２，ＭＡＪｉｅ３ＱＵＸｉａｏ－ｈｕａ（１．ＷｅｉｈａｉＬａｎｄｓｃａｐｅＢｕｒｅａｕ，Ｗｅｉｈａｉ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６４２００，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｄｏｎｇＲｏａｄ＆ＢｒｉｄｇｅＭａｉｎｔｅｎａｎｃｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎａｎ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２５００３１，Ｃｈ

3、ｉｎａ；３．ＷｅｉｈａｉＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＡｇｅｎｃｙ，Ｗｅｉｈａｉ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２６４２００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｉｓｗｉｄｅｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｉｎｔｈｅｐｌａｎｔｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ，ａｎｄｉｓａｖａｌｕａｂｌｅｐｌａｎｔｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌｂａｃｔｅｒｉｕｍ．Ｇｌｕｃａｎａｓｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｆｕｎｇａｌｄｉｓｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｃｕｓｅｄｏｎｉｎｔｒｏ

4、ｄｕｃｉｎｇｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａｇｌｕｃａｎａｓｅａｎｄｉｔｓｃｏｄｉｎｇｇｅｎｅ，ａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅａｐ－ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｇｌｕｃａｎａｓｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ；ｇｌｕｃａｎａｓｅ；ｃｏｄｉｎｇｇｅｎｅ；ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｃｈａｒａｃｔｅｒ；ｆｕｎｃｔｉｏｎ木霉属真菌属于半知菌亚门、丝孢纲、丝孢目菌中。在卵菌中，胞内多糖是以β－１，３－葡聚糖储的粘孢菌类。葡聚糖酶广泛存在于动植物、藻类、备的。另外，葡聚糖还参与真菌细胞壁的组成和胞［３－４］细菌和真菌体内，是木

5、霉防治真菌性病害的主要机外多糖的形成。葡聚糖裂解酶广泛存在于高等制之一，在生物防治过程中有降解真菌细胞壁的活植物、细菌、真菌和依靠它们生存的各种各样的寄性因而被经常研究。主中。在高等植物中，葡聚糖裂解酶被认为是植物［５］抵御病原真菌的防御系统之一。目前已报道的β－１葡聚糖酶的组成、来源及酶学性质葡聚糖酶的不同功能包括：细胞壁中葡聚糖的转移葡聚糖是由Ｄ－葡萄糖以α和（或）β两种构象和饥饿状态下储存糖原；降解植物病原体的胼胝［６］形式连接构成的一类均聚物。有些葡聚糖分子是由质；腐生生物的营养；真菌寄生物的致病机理和［７］葡萄糖残基以简单的线性形式连接而成，而另外

6、一营养等。参与细胞内或胞壁骨架处器官形成的葡些则是由线性和带支链等复杂结构的形式存聚糖酶通常具有高Ｋｍ值、并且表现出组成型形成［１－２］在。或发育调控的特点。代谢水解酶更倾向于分泌到胞α－葡聚糖和β－葡聚糖广泛存在于自然界中。葡外，具有较低的Ｋｍ值，它们一般受到营养参数的［８－９］聚糖酶降解的多聚体在自然界中以纤维素和半纤维调控，通常不会在菌丝中累积。素大量存在，作为胞内多糖储备形式的糖原是一种２葡聚糖酶的纯化和性质α－１，４葡聚糖，它广泛存在于除了卵菌以外的真收稿日期：２０１４－１２－１５作者简介：曲晓华（１９８０－），女，博士，副高级工程师，主要研究方向

7、是植物营养．Ｅ－ｍａｉｌ：４５９００２５１＠ｑｑ．ｃｏｍ第３期曲晓华等：木霉葡聚糖酶及其编码基因研究进展６５２．１β－葡聚糖酶的纯化和酶学性质下都产生ＢＧＮ１６．２。大部分人采用色谱分析技术来提纯β－葡聚糖２．２α－葡聚糖酶的纯化和酶学性质［１０－１１］酶。Ｄｕｂｏｒｄｉｅｕ等在１９８５年从哈茨木霉的商大部分的真菌菌丝细胞壁都含有一种碱溶性的品酶制剂中分离到２个外切β－１，３－葡聚糖酶、１α－１，３－葡聚糖，这对于细胞壁的成分和骨架构成个内切β－１，６－葡聚糖酶和１个β－葡聚糖酶单体。的稳定性很重要。所谓碱溶性葡聚糖的成分较复这两个外切β－１，３－葡聚糖酶中

8、，一个酶的活性中杂，可以是近似纯的由α－糖苷键连接的