草菇木聚糖降解酶系基因誘導(dǎo)表達(dá)調(diào)控機(jī)理研究.pdf

1、半纖維素降解菌在自然界中半纖維素的循環(huán)中起著重要的作用。草菇(Volvariella volvacea)以稻草等秸稈為生長基質(zhì)通過生物轉(zhuǎn)化將其轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^高附加值的食用子實體。這顯示草菇中應(yīng)有完備高效的纖維素、半纖維素酶降解酶系。本文的研究內(nèi)容是以不同生長基質(zhì)培養(yǎng)草菇，對在不同的碳源、氮源中生長時草菇木聚糖酶系表達(dá)和草菇木聚糖酶系降解半纖維素機(jī)理進(jìn)行探討。 1．草菇V14木聚糖酶、β-木糖苷酶、阿拉伯糖苷酶、葡萄糖醛酸苷酶、乙酰

2、酯酶是誘導(dǎo)酶。與氮源相比碳源是誘導(dǎo)草菇木聚糖降解酶系組分酶表達(dá)的主要因素。以半纖維素物質(zhì)為碳源培養(yǎng)時，草菇V14半乳糖苷酶組成性表達(dá)。分別在葡萄糖、微晶纖維素、纖維二糖、濾紙、木聚糖、稻草、麩皮、玉米芯中培養(yǎng)，誘導(dǎo)木聚糖酶表達(dá)的最適碳源是稻草，酶活在第8天達(dá)到0.623 IU/ml。分別在濾紙、木聚糖、稻草、玉米芯中培養(yǎng)誘導(dǎo)β-木糖苷酶表達(dá)的最適碳源是木聚糖，酶活在第8天達(dá)到0.261 IU/ml。分別在微晶纖維素、纖維二糖、濾紙、木聚

3、糖中培養(yǎng)，誘導(dǎo)阿拉伯糖苷酶表達(dá)的最適碳源是濾紙，酶活在第12天達(dá)到0.488IU/ml。分別在木聚糖、稻草、玉米芯中培養(yǎng)，誘導(dǎo)葡萄糖醛酸苷酶表達(dá)的最適碳源是木聚糖，酶活在第10天達(dá)到0.325 IU/ml。分別在葡萄糖、微晶纖維素、纖維二糖、濾紙、木聚糖，稻草、麩皮、玉米芯中培養(yǎng)，誘導(dǎo)乙酰酯酶表達(dá)的最適碳源是玉米芯，酶活在第8天達(dá)到0.648 IU/ml。在葡萄糖中培養(yǎng)乙酰酯酶活最低。 2．草菇V14木聚糖酶降解酶系組分酶的表達(dá)

4、分泌受到碳源誘導(dǎo)和生長周期兩個因素、轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個水平上的多重調(diào)控。半定量RT-PCR顯示：以微晶纖維素為碳源液體搖瓶培養(yǎng)時，草菇木聚糖酶基因轉(zhuǎn)錄在第10天達(dá)到最高；在葡萄糖、甘油、木聚糖、微晶纖維素、纖維二糖五種碳源中液體搖瓶培養(yǎng)時，在木聚糖中草菇木聚糖酶基因轉(zhuǎn)錄水平最高，在葡萄糖中木聚糖酶基因轉(zhuǎn)錄水平最低。 3．草菇V14木聚糖酶最適反應(yīng)pH是7.5，β-木糖苷酶最適反應(yīng)pH是4.0，葡萄糖醛酸苷酶最適反應(yīng)pH是5.0，半乳