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桑树病害种类很多,发生条件各异,症状也不相同,通常将桑树病害分为桑病毒病,桑真菌病和桑细菌病。而桑树根部病害主要有桑真菌病,桑细菌病和桑根结线虫病。目前,发现对桑树具有致病性的真菌有:桑蜜环菌属(Armillaria)、裂褶菌属(Schizophyllum)、桑卷担菌属(Helicobasidium)、根霉属(Rhizopus)和镰霉菌属(Fusarium)。本研究从一株桑树根部分离获得对桑树具有致病性的菌株,暂命名为TY.GF1。在32℃,该菌在PDA培养基上首先长出白色气生菌丝,呈棉絮状,菌落无定形,随后菌落转为灰黑色,病原菌2~3d内长满整个平板。培养3d后观察病原菌产生小刺球形孢子囊,有假根,孢子囊球形或近球形,深褐色,孢囊孢子呈卵形或球形或近似球形,大小不等,淡褐色。同时应用核糖体18S rDNA和ITS区基因分子方法进一步鉴定。利用真菌通用引物扩增了出18S rDNA和ITS区基因片段,经测序,大小分别为1805bp和627bp。将获得的基因序列分别提交到GenBank数据库,并在NCBI中blast,选取同源性较高的序列构建系统进化发育树。结合形态特征和基因序列分析,将TY.GF1菌株鉴定为米根霉。通过罗丹明B平板对米根霉的发酵液的快速鉴定,确定TY.GF1野生菌株能够产生脂肪酶。本研究通过不同碳源(葡萄糖、麸皮、果糖、红糖、蔗糖、桑粉、淀粉、麦芽糖和大豆油)、氮源(蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、硝酸钠、玉米粉和硫酸铵)、诱导物(大豆油、麻油、蓖麻油、橄榄油、芥花籽油、葵花籽油、蚕蛹油和菜籽油)、温度(25~45℃)、pH值(4~9)、产酶时间(12~96h)、表面活性剂(曲拉通X-100、吐温-20、吐温-80、聚丙二醇和十二烷基硫酸钠)的单因素筛选,选取8个可疑因素利用Placket-Burman作重要因素筛选,确定了麦芽糖、蛋白胨和芥花籽油为对全细胞酶活影响较大的重要因素,并用Box-Behnken确定各因素最佳响应值,得出最适反应体系为:麦芽糖2.08g/L,蛋白胨21.58g/L,芥花籽油12.73g/L,吐温-800.1%(v/v),NaNO31.2g/L,KH2PO41.2g/L,MgSO47H20,温度35℃,摇床转速130rpm。在该条件下,全细胞最大酶活预测值为278.154U/g,验证值为272.5U/g。对脂肪酶的前提基因和成熟基因进行了扩增和测序,分别获得了片段长度为1101bp和810bp的片段,将获得的前体序列提交到GeneBank,登录号为JN689988。序列分析表明,无内含子,分别编码366个氨基酸和269个氨基酸,成熟脂肪酶的结构域在SDGGKVVAAT序列上。理化性质预测分析表明,成熟脂肪酶的分子式为C1335H2056N350O396S7,分子量为29569.5,理论等电点为8.14,消光系数为1.163~1.175;发现前体脂肪酶的分子式为C1758H2729N469O547S10,分子量为39507.4,理论等电点为7.15,消光系数为1.123~1.132。且二者都是疏水的。在叔丁醇介质体系下,TY.GF1全细胞催化蚕蛹油制备生物柴油最佳反应条件为35℃,转速为130rpm,蚕蛹油6.5g,全细胞添加量为0.8g,水含量为油重的3%,甲醇1.05g,叔丁醇体积比为1.5:1,反应24h后,生物柴油得率可达到80%以上。在无助溶剂反应体系中,虽然采用了分步添加甲醇的方式来避免甲醇对全细胞的负面影响,但全细胞在重复使用过程中稳定性较差,在第五次的时候,全细胞酶失活,而在叔丁醇介质体系中,反应九次之后,全细胞相对酶活力仍然能达到67%。