【摘 要】
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从不同的环境样品本筛选能够产生褐藻胶裂解酶的菌株。以氯代十六烷基吡啶(CPC)作为指示剂,筛选到四个产褐藻胶裂解酶活性高的菌株,分别为肺炎克莱伯氏菌(Klebsiella pneumon
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从不同的环境样品本筛选能够产生褐藻胶裂解酶的菌株。以氯代十六烷基吡啶(CPC)作为指示剂,筛选到四个产褐藻胶裂解酶活性高的菌株,分别为肺炎克莱伯氏菌(Klebsiella pneumonia)20-3,20-15,20-25和类芽孢杆菌(Paenibacillussp.)8-5。肺炎克莱伯氏菌株20-3中的褐藻胶裂解酶基因algK和类芽孢杆菌株8-5中的褐藻胶裂解酶基因algM通过相关近缘物种中报道过的酶基因设计特异引物进行克隆。蛋白AlgK和AlgM都属于多糖裂解酶家族7,都存在R-X-E-L-R-E-M和Y-F-K-A-G-X-Y的保守域结构。蛋白AlgK的氨基酸序列与己报道的克莱伯氏菌株中的褐藻胶裂解酶(GenBank No. AAA25049.1)序列一致性达100%,而AlgM的氨基酸序列与类芽孢杆菌Y412MC10中的褐藻胶裂解酶(GenBank No. ACX67576.1)一致性达94%。分别将这两个酶基因序列在大肠杆菌中重组表达,蛋白AlgM和AlgK的分子量分别为47.5kDa和33.5kDa。粗酶液活性分别为196U/ml和8245U/ml,AlgK的酶活远高于AlgM。重组褐藻胶裂解酶AlgK的最佳pH为8.0的Tris-HC1缓冲液,最适反应温度为30℃。褐藻胶裂解酶AlgK可用于降解褐藻酸盐,产生褐藻寡糖,具有广泛的应用价值。本文进一步利用重组褐藻胶裂解酶制备了褐藻寡糖,考察了不同聚合度和浓度的褐藻寡糖对植物种子萌发和幼苗生长的影响,和对受到创伤、干旱胁迫和重金属毒害后植物的保护作用。结果表明,褐藻寡糖对激活植物抗逆性有显著作用。褐藻寡糖聚合度(DP)值为13.9时,刺激受伤的大豆子叶积累植保素水平最高。0.30%的褐藻寡糖对水稻幼苗的萌发、根茎的生长有较好的促进效果,对水稻幼苗的抗旱性和重金属Cd胁迫有较好的适应性。
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