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篮状菌Talaromyces leycettanus JCM12802来源的高温葡萄糖淀粉酶性质与结构

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生物工程学报 2019年第4期35卷 616-625页

作者：郭玉杰涂涛邱锦彤丽格罗会颖姚斌中国农业科学院饲料研究所北京100081

葡萄糖淀粉酶作为淀粉糖化的关键用酶之一,广泛应用于食品、医药和发酵工业等行业。由于整个制糖过程都是在高温下完成的,因此对葡萄糖淀粉酶的反应温度和热稳定性有较高要求。本研究从嗜热篮状菌Talaromyces leycettanus JCM12802中克... 详细信息

葡萄糖淀粉酶作为淀粉糖化的关键用酶之一,广泛应用于食品、医药和发酵工业等行业。由于整个制糖过程都是在高温下完成的,因此对葡萄糖淀粉酶的反应温度和热稳定性有较高要求。本研究从嗜热篮状菌Talaromyces leycettanus JCM12802中克隆到一个糖苷水解酶第15家族(GH15)葡萄糖淀粉酶基因(Tlga15A)并在毕赤酵母GS115中实现异源表达。重组葡萄糖淀粉酶TlGA的最适pH为4.5,在75℃下表现出最高酶活。TlGA热稳定性好,65℃条件下处理1 h剩余70%以上酶活力;70℃处理30min后仍有43%酶活力。TlGA有较强的离子抗性和宽泛的底物特异性,TlGA水解可溶性淀粉、支链淀粉、糖原、糊精和普鲁兰的比活力分别为(255.6±15.3) U/mg、(342.3±24.7) U/mg、(185.4±12.5) U/mg、(423.3±29.3) U/mg和(65.7±8.1) U/mg。从葡萄糖淀粉酶TlGA的一级结构、二级结构和三级结构3个层面对其进行比较分析,发现一级结构中较少的Gly组成和三级结构中较低的非极性基团溶剂可及表面积可能是维持葡萄糖淀粉酶TlGA温度稳定性的主要原因。综合其性质特点和对结构的分析,葡萄糖淀粉酶TlGA在工业葡萄糖生产中有较大应用潜力。

关键词：篮状菌高温葡萄糖淀粉酶克隆表达性质特点结构分析

篮状菌Talaromyces muroii TM28拮抗小麦茎基腐病菌的分子机制研究

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篮状菌Talaromyces muroii TM28拮抗小麦茎基腐病菌的分子机制研究

作者：杨翰齐鲁工业大学

学位级别：硕士

茎基腐病等土传真菌病害对小麦生长产生严重的影响。目前生物防治小麦茎基腐病的研究很多,且生防菌的种类还在不断扩大。前期研究发现,篮状菌Talaromyces muroii TM28对引起小麦茎基腐病的假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum(Fp)... 详细信息

茎基腐病等土传真菌病害对小麦生长产生严重的影响。目前生物防治小麦茎基腐病的研究很多,且生防菌的种类还在不断扩大。前期研究发现,篮状菌Talaromyces muroii TM28对引起小麦茎基腐病的假禾谷镰刀菌Fusarium pseudograminearum(Fp)有强烈的拮抗作用。为明确TM28对Fp的拮抗机制,本文通过高通量测序,基于转录组和代谢组学研究TM28对Fp细胞壁、细胞膜、能量代谢和转运相关的基因以及脂质、糖酵解途径和氨基酸合成相关代谢产物的影响;并通过盆栽和小区实验进一步探究TM28对Fp侵染下小麦白穗率、千粒重、产量以及小麦籽粒中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)含量的影响,同时基于扩增子测序分析TM28处理对小麦根际微生物群落多样性的影响。本文为篮状菌TM28防治小麦茎基腐病提供了理论和技术支撑。主要研究结果如下:(1)平板对峙实验结果表明TM28对假禾谷镰刀菌抑制率达到87.8%,电镜观察TM28可使Fp菌丝不规则膨大变形并塌陷,出现严重的囊泡现象,严重的使菌丝表面产生漏洞。20%的TM28无菌发酵滤液能完全抑制Fp菌丝生长,对Fp孢子萌发抑制率为68.16%。TM28可以显著增加Fp培养液的电导率(p菌丝的己糖激酶(HK)活性从103.88 U/g显著增加到293.09 U/g,过氧化物酶(POD)酶活从641.97 U/g显著下降到237.77 U/g。(2)采用转录组学分析TM28拮抗Fp的分子机制,RNA测序结果共检测到2823个显著差异基因,其中下调基因2071个,上调基因752个。KEGG富集分析表明TM28发酵滤液处理后Fp中参与细胞壁和细胞膜的合成,脂肪酸代谢,糖酵解/糖异生,三羧酸循环以及转运相关途径的基因表达下调,揭示了TM28对Fp细胞壁膜合成、能量代谢和转运有负向调控作用。通过荧光定量逆转录-聚合酶链反应(q RT-PCR)验证了20个差异表达基因,与转录组测序结果一致。(3)采用非靶向代谢组学对TM28处理前后Fp代谢产物进行差异分析。结果表明KEGG通路的柠檬酸循环和碳代谢等主要能量代谢和糖代谢通路、氨基酸代谢通路代谢产物积累显著减少,脂质和类脂分子产物显著降低。(4)温室盆栽结果显示,TM28对济麦22和济麦44小麦茎基腐病的防治效果分别为58.49%和51.69%。TM28处理显著提高Fp侵染下两个小麦品种的株高和鲜重,同时显著增加小麦抗氧化酶活性;TM28对济麦22和济麦44根际土壤、茎基部和根部Fp丰度分别显著降低。小区实验结果表明,TM28对小麦茎基腐病有较好的生防作用,与对照相比,使白穗率减少33.25%,与Fp处理组相比产量增加179%。除此之外,TM28使小麦籽粒中DON含量显著降低75.81%。q PCR结果表明,TM28处理后小麦根际土中Fp的丰度从1.11×10～8 copy/g降至3.28×10～7 copy/g。TM28能显著增加小麦根际土壤中微生物群落多样性和丰富度。与Fp组相比,门水平上,TM28使小麦根际土壤中厚壁菌门(Firmicutes)、子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)相对丰度分别降低20.0%、14.2%和18.1%;使被孢霉门(Mortierellomycota)相对丰度增加10.0%。属水平上,使微小杆菌属(Exiguobacterium)、链格孢属(Alternaria)和镰刀菌属(Fusarium)的相对丰度分别减少16.0%、9.6%和11.3%,并且显著增加毛壳菌属(Chaetomium)和被孢霉属(Mortierella)等有益菌群在根际土壤中的相对丰度。

关键词：篮状菌小麦茎基腐病假禾谷镰刀菌拮抗机制组学分析

篮状菌发酵产1,5-α-L-阿拉伯聚糖酶条件的优化研究

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篮状菌发酵产1,5-α-L-阿拉伯聚糖酶条件的优化研究

中国食品科学技术学会第十八届年会

作者：董昊陈洲马爱进李思霆贾英民北京工商大学食品与健康学院

阿拉伯聚糖广泛存在于植物细胞壁中,因其酶解产物L-阿拉伯糖、阿魏酰阿拉伯寡糖（FAOs）与阿拉伯寡糖（AOS）的功能独特,故围绕阿拉伯聚糖水解酶的研究已成为生物领域研究的新热点。本研究分别采用单因素实验和响应面分析法优化了一株... 详细信息

阿拉伯聚糖广泛存在于植物细胞壁中,因其酶解产物L-阿拉伯糖、阿魏酰阿拉伯寡糖（FAOs）与阿拉伯寡糖（AOS）的功能独特,故围绕阿拉伯聚糖水解酶的研究已成为生物领域研究的新热点。本研究分别采用单因素实验和响应面分析法优化了一株篮状菌（Talaromyces sp.）摇瓶发酵产1,5-α-L-阿拉伯聚糖酶的条件,得到该菌株产酶的最佳条件为:甜菜粕41 g/L、磷酸氢二铵11 g/L、初始pH 7.0、发酵温度19℃、发酵时间6 d达到酶活力高峰,发酵液中1,5-α-L-阿拉伯聚糖酶的酶活力为4.3 U/mL,产酶活力是优化前的3倍。本研究为1,5-α-L-阿拉伯聚糖酶高活力菌株选育及其在阿拉伯寡糖制备中应用具有重要参考价值。

关键词： 1,5-α-L-阿拉伯聚糖酶篮状菌发酵优化响应面

来源： cnki会议评论

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篮状菌次级代谢产物基因簇生物信息分析

篮状菌次级代谢产物基因簇生物信息分析

篮状菌属交配型基因的系统进化分析揭示其有性生殖方式的起源

中国菌物学会2023年学术年会

作者：崔天翔刘菲王启明河北大学

篮状菌属(Talaromyces)是一类适应性非常强的腐生真菌,广泛分布于自然界的土壤、空气、水体和人类活动场所。该属一些种已经证实可以产生对人类有重要影响的生物活性次生代谢物。为了更加全面评估蓝状菌属产生次级代谢产物情况,我们选... 详细信息

篮状菌属(Talaromyces)是一类适应性非常强的腐生真菌,广泛分布于自然界的土壤、空气、水体和人类活动场所。该属一些种已经证实可以产生对人类有重要影响的生物活性次生代谢物。为了更加全面评估蓝状菌属产生次级代谢产物情况,我们选取了该属5个sections内的代表性47个物种进行了全基因组测序。组装和预测结果显示,篮状菌基因组大小为26.6-43.5 Mbp,含有8,238-13,252个基因。对来自47个种的所有512,325个基因进行泛基因组分析,其中核心基因家族3,843个,非核心基因家族8,784个。使用KOGs数据库进行功能注释,分析得到核心基因组包含39%的非代谢基因和37%的代谢基因,而非核心基因组则包括47%的非代谢基因和27%的代谢基因。次级代谢基因生物信息分析显示47个种共鉴定出2787个假定的生物合成基因簇(BGCs)。并将基于聚酮化合物合成酶和非核糖体肽合成酶的BGCs归类为基因簇家族,后续定位到已知的代谢途径。对曲霉属和篮状菌属次生代谢基因簇进行比较分析,结果显示尽管曲霉属基因数量更多,但含有聚酮合酶基因簇数量却更少,这表明篮状菌在生产聚酮合酶化合物方面更有潜力。

关键词：篮状菌次级代谢产物生物信息分析基因簇

来源： cnki会议评论

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篮状菌属交配型基因的系统进化分析揭示其有性生殖方式的起源

红树植物桐花树内生真菌Talaromyces amestolkiae 30的次生代谢产物

中国菌物学会2023年学术年会

作者：刘菲王启明河北大学生命科学学院

篮状菌属Talaromyces是一类广泛分布于自然界及人类多种活动场所的真菌,具有很强的适应性,它们与植物、动物和人类有着相当密切的关系。有性生殖被认为是真菌侵染宿主的重要途径之一。有关真菌有性生殖方式的进化以及同宗配合和异宗配... 详细信息

篮状菌属Talaromyces是一类广泛分布于自然界及人类多种活动场所的真菌,具有很强的适应性,它们与植物、动物和人类有着相当密切的关系。有性生殖被认为是真菌侵染宿主的重要途径之一。有关真菌有性生殖方式的进化以及同宗配合和异宗配合的起源一直存在争议。因此,本研究以篮状菌属为研究对象,围绕交配型位点(mating-type loci)开展有性生殖机制的深入研究,分析篮状菌交配型基因的结构、功能和进化关系。以221株篮状菌为研究对象(24株同宗配合的篮状菌,其余为异宗配合),通过比较基因组和系统基因组分析,发现篮状菌中有四个有性生殖相关基因(LreA,PpgA,PpoB,GprK)和一个无性生殖相关基因(SfgA)存在普遍缺失。篮状菌mating-type loci较为保守,但周围重复序列较为丰富,可能导致结构变异。篮状菌有性生殖的进化分析支持异宗起源。本研究对了解真菌同宗配合和异宗配合的演化过程以及真菌物种分化具有重要意义,有利于深入了解病原菌致病性的进化趋势,从而可以科学而准确地进行病害预测预报和防治。

关键词：篮状菌有性生殖交配型基因系统基因组学

来源： cnki会议评论

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中山大学学报（自然科学版）（中英文） 2024年第2期63卷 160-167页

作者：刘洪亮赵飞唐凤婷李锦俊张轩杜志云黄华容佘志刚广东工业大学生物医药学院广东广州510006 中山大学化学学院广东广州510006

对红树植物桐花树内生真菌Talaromyces amestolkiae 30的次级代谢产物进行了研究。采用大米固体发酵培养,色谱分离技术纯化单体,ESIMS和NMR等波谱数据分析,鉴定了12个异香豆素单体化合物:aspergillumarin A(1)、aspergillumarin B(2)、5... 详细信息

对红树植物桐花树内生真菌Talaromyces amestolkiae 30的次级代谢产物进行了研究。采用大米固体发酵培养,色谱分离技术纯化单体,ESIMS和NMR等波谱数据分析,鉴定了12个异香豆素单体化合物:aspergillumarin A(1)、aspergillumarin B(2)、5,6-dihydroxy-3-(4-hydroxypentyl)-isochroman-1-one(3)、mucorisocoumarin A(4)、peniisocoumarin H(5)、peniisocoumarin E(6)、dichlorodiaportin(7)、mucorisocoumarin C(8)、peniisocoumarin G(9)、talumarin A(10)、5,6,8-trihydroxy-4-(1'-hydroxyethyl)-isocoumarin(11)和sescandelin(12),其中化合物4、6、7首次从篮状属真菌中分离得到。二倍稀释法抑菌活性测试显示,化合物4、6、7有抑制金黄色葡萄球菌作用;MTT法测试细胞毒活性,表明化合物7对前列腺癌PC-3细胞和VCaP细胞有细胞毒活性。

关键词：红树林真菌篮状菌次级代谢产物异香豆素类

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浓缩果汁中耐热霉菌的分析及鉴定

食品科学 2016年第20期37卷 198-202页

作者：童迅高雯黄庭轩周帼萍武汉轻工大学生物与制药工程学院湖北武汉430023

目的:检测15个批次浓缩果汁中的耐热霉菌并对其进行鉴定。方法:80℃、30 min热处理后涂布平板菌落计数法分离和计数浓缩果汁中的耐热霉菌,分离纯化后观察其显微形态和菌落形态,再采用28S rDNA序列分析鉴定霉菌的种属。结果:这15批次浓... 详细信息

目的:检测15个批次浓缩果汁中的耐热霉菌并对其进行鉴定。方法:80℃、30 min热处理后涂布平板菌落计数法分离和计数浓缩果汁中的耐热霉菌,分离纯化后观察其显微形态和菌落形态,再采用28S rDNA序列分析鉴定霉菌的种属。结果:这15批次浓缩果汁中有8个样品检出耐热霉菌,检出率达53.3%;检出的耐热霉菌以正青霉(Eupenicillium)和篮状菌(Talaromyces)为主,还有少量白耙齿菌、栓菌和座囊菌属。结论:进口或国产浓缩果汁都存在耐热霉菌污染,其中尤其值得注意的是检出了既耐热又能产生真菌毒素的正青霉和篮状菌。

关键词：浓缩果汁耐热霉菌检测与鉴定正青霉篮状菌

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中国西北地区青霉及其有性型初报(英文)

菌物系统 2002年第4期21卷 511-518页

作者：王龙孔华忠中国科学院微生物研究所真菌地衣系统学重点实验室北京100080

本文报道分离自中国西北地区—新疆、青海、甘肃和陕西的青霉菌Penicillium及其有性型正青霉Eupenicillium和篮状菌Talaromyces共47种,包括三个中国新记录种: 皮壳正青霉Eupenicillium crustaceum,真灰绿正青霉Eupenicillium euglaucum... 详细信息

本文报道分离自中国西北地区—新疆、青海、甘肃和陕西的青霉菌Penicillium及其有性型正青霉Eupenicillium和篮状菌Talaromyces共47种,包括三个中国新记录种: 皮壳正青霉Eupenicillium crustaceum,真灰绿正青霉Eupenicillium euglaucum和西奈正青霉Penicillium sinaicum,并对此三个种作了描述并附线条图和子囊孢子的扫描电镜照片。

关键词：中国西北地区有性型名录青霉菌正青霉篮状菌

兰州百合采后贮藏期间青霉病病原Talaromyces adpressus的分离、鉴定及生物学特性研究

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甘肃农业大学学报 2024年

作者：鲁振航张慧赵佳音赵杰薛华丽甘肃农业大学理学院

［目的］为探究引起兰州鲜百合采后贮藏期间青霉病的病原及其生物学特性。［方法］从自然发病的兰州百合青霉病组织中分离纯化得到该病原菌，采用形态学和分子生物学技术对该病原物进行鉴定，并对温度、pH、光照、碳源、氮源等影响病原... 详细信息

［目的］为探究引起兰州鲜百合采后贮藏期间青霉病的病原及其生物学特性。［方法］从自然发病的兰州百合青霉病组织中分离纯化得到该病原菌，采用形态学和分子生物学技术对该病原物进行鉴定，并对温度、pH、光照、碳源、氮源等影响病原菌生长因素进行探究。［结果］引起兰州鲜百合采后青霉病的主要病原菌为Talaromyces adpressus。该菌最适生长条件为20-30℃，pH7-9，光暗交替环境；最佳产孢条件为 25℃，pH5，光暗交替环境；最佳产孢条件为湿度85%；最适生长碳源为麦芽糖，氮源为蛋白胨最适产孢碳源为甘露醇，氮源为蛋白胨。青霉病是兰州鲜百合采后贮藏期间一种常见的病害，严重影响鲜百合的质量与品质。［结论］本研究对有效控制兰州鲜百合采后贮藏期间青霉病的发生，提高兰州百合的质量与品质提供理论依据。

关键词：兰州鲜百合青霉病篮状菌生物学特性