检索结果-南通市图书馆

作者：王翠翠兰州大学

学位级别：硕士

植物促生细菌可以促进植物生长,提高植物对生物与非生物胁迫的抗性,是重要的微生物资源。sphingomonas ***-6和sphingomonas ***20是分离自极端环境的两株植物促生细菌,具有固氮、产IAA等特性。本研究利用抗生素及gfp基因双重标记Hbc-6... 详细信息

植物促生细菌可以促进植物生长,提高植物对生物与非生物胁迫的抗性,是重要的微生物资源。sphingomonas ***-6和sphingomonas ***20是分离自极端环境的两株植物促生细菌,具有固氮、产IAA等特性。本研究利用抗生素及gfp基因双重标记Hbc-6和Cra20,评估两株菌在不同植物中的定殖能力和定殖模式;系统阐释菌株对拟南芥生理、表型、生物量以及植物微生物组的影响。主要研究结果如下:1)获得Hbc-6和Cra20双重标记菌株。对目的菌进行利福平和gfp基因双重标记,获得四种发出强烈绿色荧光的标记菌。经检测、比较,发现标记菌株Hbc-6Rfp-p HT01-P43GFPmut3a（HG43）和Cra20Rfp-p GFP4412（CG4412）更适用于后续定殖动态监测实验。2)发现标记菌HG43和CG4412在不同类型的植物中均可定殖,定殖模式不尽相同。经激光共聚焦显微镜观察发现,两种标记菌在相同植物中的定殖过程相似,均是从根毛发生处侵入,通过细胞间隙定殖到根内;但定殖速度略有不同。同一标记菌在不同植物根中的定殖模式不完全相同。菌株在多种植物中的成功定殖为其在农业上的广泛应用奠定了基础。3)阐明不同条件下HG43和CG4412在拟南芥中的定殖部位和定殖动态。荧光检测及分离结果表明,在正常条件和盐胁迫条件下,HG43和CG4412均可在拟南芥根、叶、花和种子中定殖,且根际土壤定殖数量>根内>叶内。盐胁迫条件下HG43和CG4412在根际土及拟南芥中的定殖数量高于正常条件,这可能是菌株缓解植物盐胁迫伤害的方式之一。4)发现在正常条件和盐胁迫下接种HG43均可促进拟南芥生长,增加生物量。在两种条件下,接种HG43后拟南芥叶片数量、总叶面积、鲜干重、果荚数及千粒重均显著增加。盐胁迫条件下,接种CG4412对拟南芥的生长和耐盐性没有显著提高。5)HG43通过调节拟南芥的生理变化,缓解盐胁迫对拟南芥造成的损伤。生理变化分析表明,盐胁迫下接种HG43后,拟南芥抗氧化物酶活性和脯氨酸含量均提高,而MDA含量降低,这从生理上缓解了盐胁迫对拟南芥造成的的伤害。6)拟南芥的发育时期对根际土壤细菌群落影响最大,其次是接菌处理。随着植物的生长发育（幼苗期、抽薹期和结果期）,细菌OTU数目和根际土壤细菌群落的多样性及丰富度逐渐增加。同时,HG43介导了拟南芥不同发育时期根际土壤微生物组的组装和演替,并富集与促生和胁迫耐受相关的有益细菌。7)HG43通过在拟南芥各个部位中大量定殖,调节植物生理变化,并富集和招募植物根际和叶际有益细菌,促进拟南芥生长发育,增加生物量,提高植物耐盐性。综上所述,本研究探明了两种标记菌在不同植物中的定殖模式和定殖能力,从菌株自身特性、植物生理和微生物组的角度阐述了耐盐菌株HG43的促生机制,并揭示了HG43介导下植物不同发育时期根际土壤微生物组的组装和演替规律。研究结果为进一步阐释PGPB-植物微生物组-植物之间的互作关系奠定了基础,也为未来生物肥料的开发和利用提供参考,对发展绿色可持续农业具有重要意义。

关键词： sphingomonas sp. 定殖拟南芥盐胁迫微生物组演替

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Isolation and characterization of phenanthrene-degrading strain sphingomonas sp. GY2B

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Acta Geochimica 2006年第S1期 109-109页

作者： Xueqin TAO, Guining LU, Zhi DANG, Chen YANG, Xiaoyun YI College of Environmental Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China

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Analysis of both chitinase and chitosanase produced by sphingomonas ***-5

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Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology) 2007年第11期8卷 831-838页

作者： ZHU Xu-fen ZHOU Ying FENG Jun-li College of Life Science Zhejiang University Hangzhou 310058 China

A novel chitinolytic and chitosanolytic bacterium, sphingomonas sp. CJ-5, has been isolated and characterized. It secretes both chitinase and chitosanase into surrounding medium in resp.nse to chitin or chitosan induction. To characterize the enzymes, both chitinase and chitosanase were purified by ammonium sulfate precipitation, Sephadex G-200 gel filtration and DEAE-Sepharose Fast Flow. SDS-PAGE analysis demonstrated molecular masses of chitinase and chitosanase were 230 kDa and 45 kDa resp.ctively. The optimum hydrolysis conditions for chitinase were about pH 7.0 and 36 ℃, and these for chitosanase were pH 6.5 and 56 ℃, resp.ctively. Both enzymes were quite stable up to 45 ℃ for one hour at pH 5-8. These results show that CJ-5 may have potential for industrial application particularly in recycling of chitin wastes.

关键词： sphingomonas sp. Chitinase Chitosanase

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木糖苷酶JB13GH39的功能和分子特性研究

木糖苷酶JB13GH39的功能和分子特性研究

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作者：李娜云南师范大学

学位级别：硕士

木聚糖是含量最高的半纤维素,大量的农业生物质和工业废弃物中含有木聚糖。木聚糖经内切木聚糖酶降解后生成木寡糖,木寡糖需经β-1,4-木糖苷酶进一步催化降解生成木糖。工程改造的酵母可发酵木糖产木糖醇、乳酸、乙醇和其它物质,该过程... 详细信息

木聚糖是含量最高的半纤维素,大量的农业生物质和工业废弃物中含有木聚糖。木聚糖经内切木聚糖酶降解后生成木寡糖,木寡糖需经β-1,4-木糖苷酶进一步催化降解生成木糖。工程改造的酵母可发酵木糖产木糖醇、乳酸、乙醇和其它物质,该过程需要在低pH、中低温或高浓度乙醇的条件下进行;面包、盐渍食物制作及其它食品加工过程中,具低温活性、耐盐和耐蛋白酶功能的β-木糖苷酶很重要;有些木糖苷酶具有转糖基或转化三七皂苷R和R的作用,其产物均有潜在应用价值,例如转化三七皂苷R和R分别生成的人参皂苷Rg和Rh就有抗癌和抗氧化等功能。因此,具有以上功能特性的β-木糖苷酶在食品、饲料和医药等行业都具有巨大的应用潜力;研究相关功能对应的分子特性,可增加对酶功能适应性机理的认识,从而指导酶的分子设计,具有重要理论研究价值;目前,同时具有以上功能特性的β-木糖苷酶及其作用机理还尚未报导。本实验室前期获得了sphingomonas ***13,其是一个潜在新种,本实验室已从该菌株中获得了低温、耐盐等功能的外切菊粉酶、半乳糖苷酶和甘露聚糖酶。在该菌株基因组中,有且只有1个序列新颖的糖苷水解酶第39家族(GH39)蛋白,其与数据库中序列的最高一致性为75.9%。通过底物特异性分析,发现该蛋白具有β-1,4-木糖苷酶活性。基于菌株JB13的新颖性、菌株JB13中其它酶类功能的新颖性及该木糖苷酶序列的新颖性,推测该木糖苷酶应该具有新颖的或特殊的功能及分子特性,亟需对其进行研究。因此,本研究对其功能和分子特性的研究如下:1.β-木糖苷酶JB13GH39的功能研究。将该β-木糖苷酶基因jb13GH39连接到pEASY-E2载体上,转化大肠杆菌进行表达、纯化后得到重组酶rJB13GH39。该酶具有如下功能特性:最适pH 4.5,在pH 4.0-9.0下保持稳定;最适温度50°C,在0-20°C仍能保持10.0%-50.0%的活性;大多数盐和化学试剂对其无影响:在反应体系中加入3.0%-20.0%(w/v)的NaCl,其活性几乎不受影响;在10.0%和15.0%(v/v)乙醇中的活性分别为71.9%和55.2%;经3.0%-30.0%(w/v)的NaCl、3.0%-20.0%(v/v)的乙醇或2.2-87.0 mg/mL的胰蛋白酶处理1 h后,该酶保持稳定。该酶能催化木糖基转移到特定的糖或醇上,形成新的功能产物,例如形成木糖葡萄糖、木糖乙醇;该酶能降解oNPX,并能将三七皂苷R和R分别转化为稀少的人参皂苷Rg和Rh。2.β-木糖苷酶JB13GH39的分子特性研究。分析比较JB13GH39及同家族β-木糖苷酶的序列及高级结构,发现该酶具有高比例的小氨基酸(ACDGNSTV)和无规则卷曲,导致其高级结构具有高度柔性,进而使其催化能障降低、内部疏水作用及静电相互作用减弱,这是其具有耐盐、耐乙醇和低温活性的分子机理。rJB13GH39能转化三七皂苷R和R分别生成人参皂苷Rg和Rh,是因为该酶具有β-1,2-糖苷键水解活性,具体是切割木糖和葡萄糖之间的β-1,2-糖苷键。为了研究该酶具有β-1,2-木糖苷酶活性的分子基础,用β-1,2-糖苷键连接的木糖-葡萄糖作为配体进行酶-配体分子对接,发现该酶中的7个氨基酸位点与配体形成氢键的频率较高。β-1,2-木糖苷酶活性并不是JB13GH39的特有活性,一些已报导的其它GH39β-木糖苷酶也具有该活性,所以对已报导的且确定具有β-1,2-木糖苷酶或β-1,4-木糖苷酶活性的14个GH39β-木糖苷酶进行序列保守位点分析,发现涉及β-1,2-木糖苷酶活性的7个保守氨基酸位点,其中有5个是不变的,其余2个可以改变。2个可变保守氨基酸位点是Ps266和Ps322,即分别对应JB13GH39与木糖-葡萄糖分子对接中与氢结合频率较低的Tyr257和Tyr311。进一步,通过系统发育树分析,同时结合序列保守位点分析和酶-配体分子对接结果,推测已明确具有β-1,4-木糖苷酶活性的GH39β-木糖苷酶应该都具有β-1,2-木糖苷酶活性。将JB13GH39中的Tyr257和Tyr311分别突变为苏氨酸(Thr)和脯氨酸(Pro)进行验证,发现这2个突变体仍有β-1,4-木糖苷酶和β-1,2-木糖苷酶活性,但是活性降低。此外,在国际生物化学联合会酶委员会对酶的功能分类中,β-1,2-木糖苷酶活性还未被记录。因此,本研究提出β-1,2-木糖苷酶活性应该被国际生物化学联合会酶委员会列为一个新的水解酶子类,并以GH39β-木糖苷酶作为本类代表。综上所述,(1)本研究获得一个新型的多功能β-木糖苷酶,即耐盐、耐乙醇、耐胰蛋白酶、低pH、低温、转糖基及β-1,2-糖苷键水解活性的β-木糖苷酶,其可应用于食品、酿造、生物能源及医药行业,特别适合应用于酵母发酵酒精的糖化过程、含

关键词：木糖苷酶功能机理糖苷水解酶 sphingomonas sp.

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