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灰树花的系统发育分析和主要木质素降解酶的测定

尹立伟 ,  池玉杰 ,  王雪童

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文章导航 > 林业科学研究  > 2010 >  23(4): 574-580
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shu
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shu

灰树花的系统发育分析和主要木质素降解酶的测定

  • 1.

    东北林业大学林学院, 黑龙江 哈尔滨 150040

  • 基金项目:

    国家自然科学基金面上项目(30671700)。

Phylogenetic Analysis and Detection on the Major Ligninolytic Enzymes System of Grifola frondosa

  • 1.

    School of Forestry , Northeast Forestry University , Harbin 150040, Heilongjiang, China

  • 摘要: 对灰树花菌株迁西二号进行了ITS序列扩增与测序(GenBank登录号为GU584099),并对灰树花及相关白腐菌进行了基于ITS序列的系统发育分析,结果表明灰树花与Grifola sordulenta (Mont.) Singer等白腐菌的亲缘关系较近。采用LNAS(低氮天冬酰胺-琥珀酸)培养基添加4种不同底物,对菌株迁西二号在25 ℃恒温下静置培养,得到了不同时间内的培养液,用紫外可见分光光度计分别检测了在470 、420 、310 nm处对于2,6-二甲氧基苯酚 (2,6-DMP)、2,2’-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)、3,4-二甲氧基苯甲醇/藜芦醇(VA)的氧化作用后光密度值的变化情况,作为锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Laccase)和木质素过氧化物酶(LiP)产生和活性大小的依据,从而获得了灰树花木质素降解酶系统的主要酶系及其与培养基的成分和酶作用底物的基本关系。结果表明,灰树花可产生MnP和漆酶,但不产生LiP;对比4种成分不同的培养液酶活力测定结果,未添加底物的培养液MnP最大酶活仅为2.96 U·L-1,漆酶最大酶活仅为4.49 U·L-1。添加底物木屑和2,6-DMP后MnP最大酶活为8.06 U·L-1,漆酶最大酶活为9.85 U·L-1,表明在培养液内添加酶的底物木屑后能轻微地提高两种酶的分泌量。
    Abstract: ITS sequence of Grifola frondosa strain qx2 was amplified and sequenced (GenBank accession number:GU584099), a phylogenetic analysis was performed on G. frondosa qx2 and its related white-rot fungi. The results showed that G. frondosa and G. sordulenta had the closest genetic relationship, and G. frondosa was closer to other several white-rot fungi. The strain was stilly cultured at 25 ℃ under 4 different kinds of LNAS (Low Nitrogen Asparagine Succinic acid) culture solution, the extracellular enzyme solutions were sampled at different interval, OD values of the solutions, representing manganese peroxidase (MnP), Laccase and lignin peroxidase (LiP) activities, were measured spectrophotometrically by monitoring the oxidation of 2,6-DMP at 470 nm, ABTS at 420 nm and veratryl alcohol(VA) at 310 nm, the lignin-degrading enzymes of the fungus and the relationships between enzyme activities and medium composition and substrates were gained. Results indicated that G. frondosa could produce MnP and Laccase simultaneously, but no Lip. Substrates wood sawdust could slightly enhanced MnP and Laccase activities. The biggest MnP and Laccase activity were 2.96 U·L-1 and 4.49 U·L-1 when no substrates were added, and 8.06 U·L-1 and 9.85 U·L-1 when substrates added.
  • [1]

    Alic M, Akileswaran L, Gold M H. Characterization of the gene encoding manganese peroxidase isozyme 3 from Phanerochaete chrysosporium[J]. Biochimica et Biophysica Acta, 1997, 1338:1-7
    [2]

    Tello M, Corsini G, Larrondo L F, et al. Characterization of three new manganese peroxidase genes from the ligninolytic basidiomycete Ceriporiopsis subvermispora[J]. Biochimica et Biophysica Acta, 2000, 1490:137-144
    [3]

    Irie T, Honda Y, Ha H C, et al. Isolation of cDNA and genomic fragments encoding the major manganese peroxidase isozyme from the white rot basidiomycete Pleurotus ostreatus[J]. J Wood Sci, 2000, 46:230-233
    [4]

    Johansson T, Nyman P O, Cullen D. Differential regulation of mnp2, a new manganese peroxidase encoding gene from the ligninolytic fungus Trametes versicolor PRL 572[J]. Applied and Environmental Microbiology, 2002, 68:2077-2080
    [5]

    Hildén K, Martinez A T, Hatakka A, et al. The two manganese peroxidases Pr-MnP2 and Pr-MnP3 of Phlebia radiata, a lignin-degrading basidiomycete, are phylogenetically and structurally divergent[J]. Fungal Genetics and Biology, 2005,42:403-419
    [6] 孙 迅. 粗毛栓菌的木质纤维素降解酶及其基因克隆 . 成都:四川大学, 2004
    [7] 官 敏. 好食脉孢菌产锰过氧化物酶培养条件的优化、酶的纯化以及酶学性质的分析 . 广州:暨南大学, 2006
    [8] 闫洪波. 偏肿拟栓菌锰过氧化物酶cDNA基因克隆及在毕赤酵母中的表达 . 哈尔滨:东北林业大学, 2009
    [9] 张银波, 姜 琼, 江木兰, 等. 金针菇漆酶基因的克隆及其在毕赤酵母中的表达研究[J] . 微生物学报,2004 , 44(6):775-779
    [10] 谌 斌, 唐雪明, 沈 微. 粗糙脉孢菌漆酶基因的克隆及在毕赤酵母中的初步表达[J] .食品与生物技术学报, 2006, 25(4):43-54
    [11]

    Cui F J, Tao W Y, Xu Z H, et al. Structural analysis of anti-tumor heteropolysaccharide GFPS1b from the cultured mycelia of Grifola frondosa GF9801 [J]. Bioresource Technology, 2007, 98:395-401
    [12]

    Lee B C, Bae J T, Pyo H B, et al. Biological activities of the polysaccharides produced from submerged culture of the edible Basidiomycete Grifola frondosa [J]. Enzyme and Microbial Technology, 2003, 32: 574–581
    [13] 王海燕. 灰树花GPD启动子及药效相关基因的克隆 . 海口: 华南热带农业大学, 2004
    [14] 崔凤杰. 灰树花深层发酵条件优化及其菌丝体抗肿瘤糖肽的研究 . 无锡: 江南大学, 2006
    [15] 池玉杰, 李俊涛, 刘智会. 灰树花的培养特性与液体菌种栽培技术[J]. 东北林业大学学报, 2007, 35(3) : 49-52, 58
    [16]

    Shen Q, Geiser D M, Royse D J . Molecular phylogenetic analysis of Grifola frondosa (maitake) reveals a species partition separating eastern North American and Asian isolates [J]. Mycologia, 2002, 94(3) : 472–482
    [17] 张美彦, 尚晓冬, 李 玉, 等. ITS2RFLP及SRAP标记在灰树花种质评价中的应用[J] . 食用菌学报, 2009,16 (3) : 5-10
    [18]

    Maeda Y, Kajiwara S, Ohtaguchi K. Manganese peroxidase gene of the perennial mushroom Elfvingia applanata:cloning and evaluation of its relationship with lignin degradation[J] . Biotechnology Letters, 2001, 23: 103-109
    [19]

    Lankinen P, Hilden K, Aro N, et al. Manganese peroxidase of Agaricus bisporus: grain bran-promoted production and gene characterization[J]. Appl Microbiol Biotechnol, 2005, 66:401-407
    [20]

    Nagai M, Sakamoto Y, Nakade K, et al. Isolation and characterization of the gene encoding a manganese peroxidase from Lentinula edodes[J]. Mycoscience, 2007, 48: 125-130
    [21]

    Kirk T K, Schultz E, Conors W J, et al. Influence of culture parameters on lignin melabolism by Phanerochaete chrysosporium[J]. Arch Microbiol, 1978, 117: 277-285
    [22]

    Hatakka A, Uusi-r A K. Degradation of 14C-labelled poplar wood lignin by selected white-rot fungi[J]. Eur J Appl Microbiol Biotechnol, 198 , 17:235-242
    [23]

    Eggert C, Temp U, Eriksson K E. The ligninolytic system of the white-rot fungus Pycnoporus cinnabarinus: purification and characterization of the laccase [J]. Applied and Environmental Microbiology, 1996, 62 : 1151-1158
    [24]

    WariishiI H, Valli K, Gold M H. Manganese (II) oxidation by manganese peroxidase from the basidiomycete Phanerochaete chrysosporium kinetic mechanism and role of chelators[J]. Journal of Biological Chemistry, 1992, 267(33) : 23688-23695
    [25]

    Tien M, Kirk T K. Lignin peroxidase of Phanerochaete chrysosporium[J]. Methods in Enzymology, 1988, 161: 238-249
    [26]

    Chi Y J, Hatakka A, Maijala P. Can co-culturing of two white-rot fungi increase lignin degradation and the production of lignin-degrading enzymes?[J]. International Biodeterioration and Biodegradation, 2007, 59(1): 32-39
    [27] 池玉杰, 闫洪波. 红平菇木质素降解酶系统漆酶、锰过氧化物酶及木质素过氧化物酶的检测[J] . 林业科学, 2009, 45(12):154-158
  • [1] 张金萍 , 王敬文 , 姜景民 , 杨卫东 . 灵芝属木质素降解高效菌株筛选. 林业科学研究, 2005, 18(1): 106-108.
    [2] 尹立伟 , 池玉杰 . 猴头菌锰过氧化物酶1基因在构巢曲霉的异源转化与表达. 林业科学研究, 2013, 26(4): 480-487.
    [3] 李旦 , 周安佩 , 张德国 , 高健 , 何承忠 , 李永和 . 基于AFLP分子标记和DNA条形码对无籽刺梨的鉴定. 林业科学研究, 2015, 28(1): 116-121.
    [4] 杨自湘 , 顾万春 , 李玲 . 毛白杨种内过氧化物同工酶变异. 林业科学研究, 1990, 3(4): 335-340.
    [5] 汪跃 , 金开璇 , 张锐 , 王敏 . 山楂丛枝病过氧化物同工酶的研究*. 林业科学研究, 1994, 7(2): 203-205.
    [6] 杨自湘 , 李玲 . 不同产地间、产地内杉木过氧化物同工酶的变异研究. 林业科学研究, 1996, 9(2): 196-201.
    [7] 蔡琼 , 丁贵杰 , 文晓鹏 . 马尾松谷胱甘肽过氧化物酶PmGPX6基因cDNA克隆及转化拟南芥耐旱性初步研究. 林业科学研究, 2016, 29(6): 839-846.
    [8] 田国忠 , 金开璇 , 汪跃 . 长春花感染泡桐丛枝病原(MLO)后过氧化物同功酶的变化*. 林业科学研究, 1990, 3(2): 146-150.
    [9] 康跃 , 李素艳 , 孙向阳 , 龚小强 , 余克非 , 蔡琳琳 , 王琳 . 园林废弃物木质素降解真菌的筛选、鉴别及其能力研究. 林业科学研究, 2019, 32(3): 80-87. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.03.011
    [10] 苏梦云 , 范铭庆 . 渗透胁迫和钙处理对杉木幼苗膜脂过氧化及保护酶活性的影响. 林业科学研究, 2000, 13(4): 391-396.
    [11] 程华 , 李琳玲 , 许锋 , 王燕 , 程水源 . 银杏过氧化氢酶基因CAT1的克隆及表达分析. 林业科学研究, 2010, 23(4): 493-499.
    [12] 铁烈华 , 张仕斌 , 熊梓岑 , 符饶 , 周世兴 , 黄从德 . 华西雨屏区常绿阔叶林凋落叶分解过程中木质素降解对模拟氮、硫沉降的响应. 林业科学研究, 2019, 32(2): 25-31. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2019.02.004
    [13] 周兴元 , 曹福亮 . 土壤盐分胁迫对三种暖季型草坪草保护酶活性及脂质过氧化作用的影响. 林业科学研究, 2005, 18(3): 336-341.
    [14] 范正琪 , 李纪元 , 田 敏 , 李辛雷 , 陈东亮 , 卢孟柱 . 麻疯树磷酸烯酮式丙酮酸羧化酶em>pepc基因全长cDNA克隆及序列分析. 林业科学研究, 2010, 23(3): 349-354.
    [15] 胡新生 , 韩一凡 , 邱德有 . 树木木质素含量的遗传变异研究进展. 林业科学研究, 1999, 12(6): 563-571.
    [16] 吴晓丽 , 顾小平 , 苏梦云 , 岳晋军 . 离体毛竹笋纤维素和木质素含量及POD和PAL活性研究. 林业科学研究, 2008, 21(5): 697-701.
    [17] 金顺玉 , 卢孟柱 , 高 健 . 毛竹木质素合成相关基因C4H的克隆及组织表达分析. 林业科学研究, 2010, 23(3): 319-325.
    [18] 程水源 , 杜何为 , 许锋 , 陈昆松 . 银杏苯丙氨酸解氨酶基因的克隆和序列分析. 林业科学研究, 2005, 18(5): 573-577.
    [19] 秦特夫 . “I-214杨”心材、边材木质素的红外光谱、质子和碳-13核磁共振波谱特征研究. 林业科学研究, 2001, 14(4): 375-382.
    [20] 林萍 , 姚小华 , 曹永庆 , 龙伟 , 王开良 , 滕建华 . 普通油茶泛素结合酶UBE2-J2的cDNA序列及蛋白质结构分析. 林业科学研究, 2013, 26(6): 744-751.
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灰树花的系统发育分析和主要木质素降解酶的测定

  • 1. 东北林业大学林学院, 黑龙江 哈尔滨 150040
基金项目:  国家自然科学基金面上项目(30671700)。

摘要: 对灰树花菌株迁西二号进行了ITS序列扩增与测序(GenBank登录号为GU584099),并对灰树花及相关白腐菌进行了基于ITS序列的系统发育分析,结果表明灰树花与Grifola sordulenta (Mont.) Singer等白腐菌的亲缘关系较近。采用LNAS(低氮天冬酰胺-琥珀酸)培养基添加4种不同底物,对菌株迁西二号在25 ℃恒温下静置培养,得到了不同时间内的培养液,用紫外可见分光光度计分别检测了在470 、420 、310 nm处对于2,6-二甲氧基苯酚 (2,6-DMP)、2,2’-连氮-双(3-乙基苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)、3,4-二甲氧基苯甲醇/藜芦醇(VA)的氧化作用后光密度值的变化情况,作为锰过氧化物酶(MnP)、漆酶(Laccase)和木质素过氧化物酶(LiP)产生和活性大小的依据,从而获得了灰树花木质素降解酶系统的主要酶系及其与培养基的成分和酶作用底物的基本关系。结果表明,灰树花可产生MnP和漆酶,但不产生LiP;对比4种成分不同的培养液酶活力测定结果,未添加底物的培养液MnP最大酶活仅为2.96 U·L-1,漆酶最大酶活仅为4.49 U·L-1。添加底物木屑和2,6-DMP后MnP最大酶活为8.06 U·L-1,漆酶最大酶活为9.85 U·L-1,表明在培养液内添加酶的底物木屑后能轻微地提高两种酶的分泌量。

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