黑胸散白蚁肠道纤维素酶基因的初步探究
土白蚁属白蚁(Odontotermes)肠道细菌多样性及其降解木质纤维素的功能研究
土白蚁属白蚁(Odontotermes)肠道细菌多样性及其降解木质纤维素的功能研究对化石能源的严重依赖而导致一系列的环境与能源问题已成为亟待解决的全球性问题之一,高效利用以木质纤维素为代表的生物质资源,是实现环境与能源可持续发展的重要突破口。
但由于木质纤维素结构复杂,降解利用难度大,工业规模上高效转化成本高,限制了生物能源的发展。
白蚁及其肠道微生物共生系统因具有独特、高效降解转化木质纤维素的能力,引起了各领域科研人员的广泛关注。
土白蚁属白蚁(Odontotermes)是我国南方常见的一类高等培菌白蚁,占据整个培菌白蚁种群的一半以上,它与真菌以及肠道细菌组成三重共生关系,该体系几乎可以完全降解利用木质纤维素成分而备受关注。
土白蚁属白蚁的共生真菌在木质纤维素特别是木质素的降解方面发挥重要作用。
近年来,已有研究从培菌白蚁肠道细菌群落中发现大量的纤维素和半纤维素酶基因,表明其肠道细菌同样在木质纤维素降解中发挥重要作用,并逐渐成为研究热点。
但目前我们对土白蚁属白蚁肠道细菌的多样性及其降解木质纤维素的功能还缺乏系统而深入的认识。
本文以西双版纳地区长颚土白蚁(Odonotermes longgignathus)、黑翅土白蚁(Odonotermes formosanus)以及Odonotermes sp.YN14这三种土白蚁为研究对象,通过高通量测序的技术,解析土白蚁属白蚁肠道共生细菌的组成及多样性;通过体外培养的方法,发掘白蚁肠道中木质纤维素降解类细菌资源,并对其产酶能力进行定性定量分析;挑选产酶能力较突出的菌株,进一步进行产酶条件优化,并对其应用前景进行了初步探讨。
本研究的主要结果归纳如下:(1)通过16s rRNA高通量测序的手段,成功解析了西双版纳地区长颚土白蚁、黑翅土白蚁、土白蚁YN14中肠道共生细菌的组成与多样性。
研究发现,三种白蚁肠道细菌丰度最高的均为拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)以及变形菌门(Proteobacteria)。
木质纤维素高效降解的动物源机制
木质纤维素高效降解的动物源机制叶美瀛;陈雪;刘研萍【摘要】生物质资源在解决能源短缺和环境污染方面有着巨大的潜力,但生物质的低成本高效转化利用机制仍需进行深入研究.在动物源木质纤维素降解体系中,选取低等白蚁进行了系统分析,由于其体内具有高效转化木质纤维素系统,其肠道消化体系是一个非常高效的“生物反应器”.白蚁体内含丰富的木质纤维素降解酶系和高效微生物资源,在白蚁-共生微生物双重作用下,纤维素和半纤维素能够被高效降解.通过分子生物技术,可对纤维素酶和半纤维素酶进行异源表达,表达产物活性高.文章阐述了低等白蚁的木质纤维素降解酶系统,共生微生物的多样性及功能和高效降解木质纤维素机制,以及木质纤维素酶异源表达情况,为生物质低成本、系统的高效转化利用提供新的方向和思路.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2016(034)002【总页数】6页(P18-23)【关键词】低等白蚁;木质纤维素降解酶;共生微生物;异源表达【作者】叶美瀛;陈雪;刘研萍【作者单位】北京化工大学环境科学与工程系,北京100029;北京国能中电节能环保技术有限责任公司,北京100020;北京化工大学环境科学与工程系,北京100029【正文语种】中文【中图分类】S216.4;TQ35木质纤维素主要是由纤维素,半纤维素和木质素组成,是地球上最丰富的可再生资源,具有生物燃料和生物材料生产的潜力[1]。
木质纤维素由于结构复杂,纤维素晶体高度有序,与半纤维素交杂在一起,被性质稳定的木质素包裹起来,而难以被酶和微生物降解,导致其降解率一直不高。
在自然界中,存在许多生物能够以木质纤维素为食来获取营养物质和能量,白蚁就是一类最具代表性的动物,大约2600种白蚁广泛分布在世界范围[2]。
据估计,白蚁每年大约可消耗3~7亿吨的木质纤维素,能高效消化79%~99%的纤维素,对热带和亚热带地区生态系统的碳循环起着非常重要作用[3]。
低等白蚁占总白蚁种类的25%,共有6个科,分别为草白蚁科、原白蚁科、澳白蚁科、木白蚁科、齿白蚁科和鼻白蚁科[4],在我国长江以南城市广泛分布存在,典型的有家白蚁、散白蚁、木白蚁和原白蚁等[5]。
白蚁肠道纤维素酶菌株筛选及生长条件研究
纤维素是植物残体 的主要成分之一 , 约占植物干重
材的生产和园林观赏植物的生长 , 并破坏景观。农产品 中的甘蔗 、 木薯、 花生、 芋头、 、 玉米、 桑 茶、 小麦 、 烟草 、 板 栗等都会受到白蚁的危害。此外 , 白蚁还能危害电缆、 交
的 3 .% - 0 O 是地球上丰富的ห้องสมุดไป่ตู้再生资源 , 34 5 .%, 在每年
中 图分 类 号 :99 12 文献 标 识 码 : 文 章 编 号j0 1— 5 12 1 ) 8 0 8 0 Q 3 .3 A 10 88 (0 2 0 — 0 1— 4
S r e i g O U la e S r i r m n e tn s o r t n Is Gr wt n to c e n n fCe lls t a n f o l t si e f Te mie a d t o h Co dii n
酶 系 。纤维 素酶 ( eu s) 源 广 泛 , 自然 界 有 许 C ll e 来 lo 在 多可 分泌纤 维素 酶 的微 生 物 , 要包 括 真 菌 、 菌 、 线 主 细 放
本试验主要通过分离和筛选 白蚁体 内高产纤维素
酶 的菌株 , 一步 了解 白蚁 肠 道 内微 生 物 的生 态 和生 理 进
2 ntue f g cl r i oia E gne n ua rv c , hnsa402 , h a .Istt o uua Bo g l nier gi H nnPoi e C agh 118 C i ) i A t l l c i n n n
Absr c ta t:T a t ra tan whih c ul r d c c el l s s io  ̄e a c e n d o tfo t e it si e ii gt r he b ceilsr i c o d p o u e mu h c lu a e wa s l d nd s re e u r m h n e tn so lvn e . f
白蚁消化道及肠道微生物研究简述
摘要: 白蚁的消化道分前 、中、后肠,不同种类及 品级之间在结构上会有一定 的差异 。低等 白蚁消化道 中有 各种 原生动物 、细菌 、螺旋体和耗氢微生物等,对维持 白蚁的各种生理活动具有重要的意义。本文对白蚁 消化道 结构 及体 内的各种微生物做 了简单概述 。 关键 词: 白蚁 ;消化道 ;原生动物;细菌
(o h mo s 蟋蟀 中有存 在外 , 余也 只 限于低 等 L p o a) 在 其 白 蚁 及 隐 尾 蠊 的 消 化 道 内 。 毛 滴 虫 目 中 所 有 D v so iia e ec vnde和 C ln mp la 、 量单尾 滴 虫科 a y hd e 少 o
后 肠 的混 生节,有 大量 的共 生微生物 ,这 些微 生物可 降解 纤 维素 和半 纤维 素 ,发酵成 短链 的脂肪酸 ,脂 肪酸 被 白蚁 吸收 氧化 。几乎所 有 的实验证 据表 明低等 白 蚁 后肠 中共 生物 ( 包括 原生动 物 )是纤维 素和 半纤 维 素消 化 的驱动 力 。高 等 白蚁 其消化 木质 素主要 依 靠 自身分泌 的消化液 l。包 括 唾腺 、 中肠都 是消 化 4 J
和 一些个 体大 , 己分 化 的毛滴 虫科(r hmo aia) Ti o ndde c
鞭毛虫都只存在于低等 白蚁消化内【。 6 】
13 年 H na 98 u gt 已经 提 出 白蚁 利用共 生物 消 e就 化木 质 的过程 ,即木质 纤维 进入 白蚁 消化 系统后 , 被 消化道 中 的原 生动物 吸 收,在 原生动 物体 内被 氧 化 为乙酸 ,二氧 化碳和 氢气 , 乙酸 被 原生动 物分 泌
黑胸散白蚁工蚁与工蚁型补充生殖蚁体内抗氧化酶和解毒酶的活性及基因表达变化
黑胸散白蚁工蚁与工蚁型补充生殖蚁体内抗氧化酶和解毒酶的活性及基因表达变化董亚楠;牛童;吴佳;王超;张贺【期刊名称】《昆虫学报》【年(卷),期】2022(65)10【摘要】【目的】社会性白蚁的工蚁可以转化成补充生殖蚁参与生殖,提高自身适合度。
本研究旨在探究工蚁转变成补充生殖蚁后,与氧化应激抗衰老相关的抗氧化酶和解毒酶活性的变化,为揭示生殖蚁的繁殖和抗衰老机制提供参考。
【方法】利用生化方法分别测定黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis工蚁、工蚁型补充生殖蚁和原始生殖蚁体内的2种抗氧化酶过氧化氢酶(catalase,CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)与4种解毒酶酸性磷酸酶(acid phosphatase,ACP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、羧酸酯酶(carboxylesterase,CarE)和细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)的酶活性;同时利用qRT-PCR检测这些酶对应的基因RsCAT,RsSOD,RsACP,RsCYP450和RsCarE的表达量。
【结果】与雌性工蚁相比,黑胸散白蚁工蚁型补充生殖蚁体内的CAT,SOD,ACP,AKP和CarE 活性显著上升,分别达到雌性工蚁的5.82,1.41,1.39,2.27和2.70倍,CYP450活性在两品级间没有显著差异;RsCAT,RsSOD,RsACP,RsCarE和RsCYP450的表达量也显著增加。
补充生殖蚁体内CAT和ACP活性显著高于原始生殖蚁的,而SOD和AKP活性在两品级间没有显著差异;雌雄补充生殖蚁RsCAT的相对表达量分别是原始生殖蚁的5.68和3.60倍,RsACP的相对表达量分别是原始生殖蚁的81.12和46.72倍。
【结论】黑胸散白蚁工蚁由非生殖品级转化为生殖品级以后,体内抗氧化酶和解毒酶的酶活力和基因表达水平显著升高,从一定程度上揭示了生殖品级的抗衰老机制。
白蚁肠道纤维素分解菌的筛选鉴定及产酶条件的研究
基、 牛肉膏蛋白胨培养基 、 酵母膏琼脂培养基 、 PDA 培养基 ; 发酵产酶培养基 。 [5] 1. 1. 3 试剂 DNS试剂 ( 3, 5 - 二硝基水杨酸 ) ,不同 pH 值的柠檬酸缓冲液的配制 。
1. 2 方法
[4]
φ =用 75%的酒精对白蚁表面进行消毒 ,在用蒸馏水洗 3 次 ,待用 。 1. 2. 1 白蚁的处理
收稿日期 : 2009 - 08 - 29 修回日期 : 2009 - 09 - 16 基金项目 : 江西农业大学博士启动基金 ( 2004 )资助 作者简介 : 黄小晖 ( 1983 - ) ,男 ,硕士生 ,主要从事微生物资源开发研究 , 3 通讯作者 : 霍光华 ,教授 ,博士 , E - mail: hgh3813899@ sohu. com。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reser西 农 业 大 学 学 报
第 31 卷
为了确定分离得到的菌株是否为白蚁 肠道菌 。本试验中 , 分离白蚁肠道菌的过 程中平行做了 2 组对照 , 1 组是用消毒过 的白蚁表面在营养培养基上滚动擦拭 , 1 组为实验室空气中微生物的检测 , 只有在
2 组对照平板上没有杂菌生长的情况下才
第 31 卷第 6 期 2009 年 12 月
江 西 农 业 大 学 学 报 Acta Agriculturae Universitatis J iangxiensis
Vol . 31, No. 6 Dec. , 2009
文章编号 : 1000 - 2286 (2009) 06 - 1140 - 06
图 1 菌 BY8 形态特征 (10 × 100)
黑翅土白蚁纤维素酶开发利用前景
164
城市害虫综合治理进展——全国第七届城市昆虫学术研讨会论文集
酶功能基因,以便为系统研究和利用白蚁纤维素酶功能基因奠定基础,我国白蚁工作者有必要 加大这方面的研究,尽快克隆与表达出自蚁源纤维素酶基因,并弄清其生物学功能,以便为今 后开发利用白蚁源纤维素酶生物工程菌株进行生物能源工业化生产创造条件。
CaEG(AF336120,未出版)、栖北散白蚁的RsEG和RsEG2(AB008778,AB019095)、高山象白 蚁的NtEG(AB013272)、N.walkeri的NwEG(AB013273),以及达尔文澳白蚁Mastotermes darwiniensis的MdEG(AJ511343,未出版)。利用多序列联配Clustal W(1.81)软件包对上述8 种编码C。酶的基因进行序列分析后发现,这8个基因彼此间的相似性高达70%以上[2
5.6
改为pH 6.5时,酶分子上催化酸/碱的Glu41 2的侧链结构会发生变化,使得酶在较高的pH 值条件下活性降低口“。 目前,白蚁纤维素酶研究的重点,已从过去单纯地探讨纤维素酶的来源与活性转移到了纤 维素酶编码基因的克隆和表达及其功能分析方面。然而,至今为止,我国白蚁科技工作者除对 几种白蚁的纤维素酶活性作了初步研究外[21,32~34],还未从白蚁体内克隆出编码纤维素酶的基 因,更未对这些基因的功能进行生物学研究。因此,为了获得具有自主知识产权的白蚁纤维素
资
源
昆
莫建初
(浙江大学城市昆虫学研究中心,浙江杭州310029)
摘
要
能源短缺是我国经济可持续发展的重要障碍,大力发展生物能源是解决能源短缺的重要途径。
黑翅土白蚁是一种利用植物纤维作为食物的古老生物,研究其体内分解植物纤维的纤维紊酶编码基因并弄 清其功能,对人类直接转化植物纤维成酒精作为替代能源,显然具有十分重要的启迪作用。本文介绍了国内 能源现状和生物质能源开发、利用的前景及途径,为今后发展高效的纤维素酶基因工程菌株提供了有益的背 景信息。
两种木食性白蚁肠道微生物源糖苷水解酶多样性和酶学特性研究
两种木食性白蚁肠道微生物源糖苷水解酶多样性和酶学特性研究木食性白蚁高效降解纤维素的能力与其体内丰富的纤维素酶系有关。
高等白蚁和低等白蚁肠道均有多种共生微生物,其中很多微生物都具有产纤维素酶的能力,在木质纤维素的降解过程中发挥重要作用。
目前已经从白蚁肠道共生微生物中发现了多种纤维素酶、半纤维素酶基因,但有关这些酶的特性及其在白蚁木质纤维素降解过程中的作用与机制的研究还很缺乏。
本文分别以低等白蚁黑胸散白蚁(Reticulitermes chinensis Snyder)和高等白蚁海南象白蚁(Nasutitermes hainanensis)为对象,研究了木食性白蚁肠道共生微生物来源的纤维素酶基因的多样性,并研究了 3个纤维素酶以及半纤维素酶的体外酶活和特性,为阐明白蚁体内木质纤维素的降解机理以及共生微生物与木食性白蚁之间的共生机制,提供新的理论指导。
本论文的主要研究结果如下:1.对从黑胸散白蚁分离到的疣微菌Opitutaceaesp.TSB-47进行了全基因组测序。
该菌基因组大小为7.29Mb,具有5520个编码基因,染色体中的G+C含量为62.88%。
疣微菌Opitutaceae sp.TSB-47基因组中含有多个纤维素酶基因,包括3个内切葡聚糖酶基因,14个葡萄糖苷酶基因;还含有多种多样的半纤维素酶基因,其中木聚糖酶基因有4个,β-木糖苷酶基因有3个,半乳糖苷酶基因有41个。
选取其中的7个进行异源表达,仅有一个木聚糖酶基因获得了可溶性蛋白,命名为Xyn1959。
经NCBI比对,Xyn1959与来源于疣微菌Pedosphaera parvula的内切-β-1,4-木聚糖酶的序列相似性最高(62%)。
对纯化的Xyn1959蛋白进行酶活性质研究,Xyn1959最适反应温度为35℃,最适反应pH值为5.2,在pH4.4到pH7.6的范围内,酶活性均在60%以上,在15~45℃的温度范围内进行酶促反应时能保持一半以上的活性,具有较广的温度作用范围。
黑胸散白蚁肠道内芽孢杆菌f8产纤维素酶发酵工艺研究
收稿日期:2020-01-30 基金项 目:郑 州 工 程 技 术 学 院 大 学 生 创 新 创 业 训 练 项 目 “功 能 性 马 齿 苋 泡 菜 菌 株 的 筛 选 及 发 酵 工 艺 研 究 ” (201911068040) 作者简介:冯冲(1970—),女,河南信阳人,硕士,郑州工程技术学院化工食品学院副教授,研究方向为发酵工程。
摘 要:对从黑胸散白蚁肠道内筛选出来的一株产纤维素酶的芽孢杆菌 F8产酶发酵工艺条件 进行了优化。从菌株培养基的碳源、氮源、装液量,培养时间、温度、初始 pH、接种量等条件进行单因 子优化,并在优化的基础上,采用正交试验优化。该菌株产纤维素酶的最佳发酵条件为:羧甲基纤维 素钠质量百分比为 0.5%,氮源质量百分比为 1.5%,装液量 40mL/300mL,初始 pH 7.0,接种量 5%,温度 35℃,时间 2d。
酸溶液和 0.1M醋酸钠溶液以 46的体积比混合, 低温冷藏备用;DNS染色试剂 [7]:溶液 A(分析纯 NaOH104g,溶于 1300mL水中,加入 30g分析纯 3,5-二硝基水杨酸)和溶液 B(分析纯酒石酸钾钠 910g,溶于 2500mL水中,加入 25g无水亚硫酸钠) 混合后加入 1200mL水,暗处放置一星期后使用。 1.2 方法 1.2.1 标准曲线的制作
分 别 以 2%,4%,6%,8%,10%,12%,14%, 16%,18%及 20%的接种量,将种子培养液接种于 100mL产酶培养液中,初始 pH7.5,36℃,150r/min 条件下振荡培养 2d,测定各接种量条件下粗酶液的
2.2 最佳碳源的确定 初始培养基分别以 0.5%(质量百分比)玉米秸
秆、稻草、微晶纤维素、麸皮、葡萄糖、羧甲基纤维素 钠(CMC-Na)、可溶性淀粉作为碳源。接种量 5%, 初始 pH7.5,35℃,150r/min发酵产酶培养 2d,测 定发酵粗酶液的 CMC酶活和 FPA。结果显示筛选 菌株 F8对碳源的利用比较广泛,其中以 CMC-Na 为碳源时酶活力最高,CMC酶活和 FPA分别是为 0.032U/mL,0.048U/mL。因此,确定 CMC-Na为 最佳碳源。 2.3 最佳氮源的确定
耗氢微生物对黑胸散白蚁代谢的影响
耗氢微生物对黑胸散白蚁代谢的影响白蚁是一类能够高效降解木质纤维素的社会性昆虫,其对木质纤维素的降解与肠道内的共生微生物有着密不可分的关系。
低等木食性白蚁取食的木质纤维素被共生原生动物所利用,产生重要的代谢中间产物,即乙酸,CO2和H2,初步研究认为在白蚁肠道内存在两类主要的耗氢微生物,即同型产乙酸菌和产甲烷菌,它们分别负责将CO2还原成乙酸和甲烷,以促进纤维素的进一步消化。
在低等木食性白蚁体内这两类主要耗氢微生物是如何影响宿主代谢,它们的种群消长对白蚁的生存会产生怎样的影响尚不得而知。
本论文采用抑制剂处理的方法,结合多种分子生物学技术,探究两类耗氢微生物对黑胸散白蚁代谢的影响,对深入了解微生物与白蚁的共生机制具有重要的科学意义。
本研究初步得到的结论如下:1.抑菌实验对黑胸散白蚁代谢产物的影响采用BES(2-溴乙烷磺酸钠)和甲硝唑分别抑制产甲烷菌和同型产乙酸菌这两类耗氢微生物的活性,探究他们对黑胸散白蚁代谢产物的影响。
结果显示:BES处理白蚁后,随着抑制剂BES浓度的递增,甲烷的释放量逐步减少直至消失,但白蚁并不死亡;而抑制剂甲硝唑处理白蚁后,甲烷释放量也呈现递减趋势,当甲硝唑浓度达到800mg/l时,产甲烷菌明显被抑制,几乎没有甲烷释放。
2.抑制剂对黑胸散白蚁肠道共生菌群结构与组成的影响基于细菌16S rRNA 基因的高通量测序,研究两种抑制剂处理白蚁后对肠道共生菌群结构与组成的影响。
结果表明:不同抑制剂处理后,均可使肠道内的菌群结构发生显著性变化。
随着甲硝唑浓度处理时间的增加,白蚁肠道内主要的同型产乙酸菌——螺旋体数量明显减少,在浓度为1000mg/l时几乎消失,但变形菌门、厚壁菌门以及拟杆菌门的细菌数量明显增加。
而BES处理后,甲烷菌数量减少,在浓度为800mg/l时,几乎检测不到甲烷菌的存在,而样品中Elusimicrobia门细菌的数量有明显的上升趋势,其他主要类群的细菌如螺旋体门、厚壁菌门等和对照组相比变化趋势不明显。
白蚁肠道纤维素酶菌株筛选及生长条件研究
白蚁肠道纤维素酶菌株筛选及生长条件研究
李俭;文戈;薛高尚;刘虎虎;卢向阳
【期刊名称】《江西农业学报》
【年(卷),期】2012(024)008
【摘要】从采集到的湖南省林业科学院的白蚁活体标本肠道内,分离并筛选高产纤维素酶细菌菌株,对其进行生长条件的优化.降解能力强的B3菌株的生长条件为:温度为40℃,pH值为6.0,接种量为3.5%,装液量为50mL.
【总页数】4页(P81-84)
【作者】李俭;文戈;薛高尚;刘虎虎;卢向阳
【作者单位】湖南农业大学,湖南长沙410000;湖南省农业生物工程研究所,湖南长沙410128;湖南农业大学,湖南长沙410000;湖南省农业生物工程研究所,湖南长沙410128;湖南农业大学,湖南长沙410000;湖南省农业生物工程研究所,湖南长沙410128;湖南农业大学,湖南长沙410000;湖南省农业生物工程研究所,湖南长沙410128;湖南农业大学,湖南长沙410000;湖南省农业生物工程研究所,湖南长沙410128
【正文语种】中文
【中图分类】Q939.132
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1.白蚁肠道内纤维素酶产生菌的分离与鉴定 [J], 冯冲;苏丽娟;张洋;李琰;刘航;宋安东
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白蚁消化纤维素机理研究进展_杨天赐
第42卷第1期2006年1月林业科学SCIE NTIA SILVAE SINICAE Vol .42,No .1Jan .,2006白蚁消化纤维素机理研究进展*杨天赐 莫建初 程家安(浙江大学城市昆虫学研究中心 杭州310029)摘 要: 白蚁利用自身及体内共生微生物分泌的纤维素酶降解食物中的纤维素成分,来满足新陈代谢需要。
据美国国家生物技术信息中心GenBank 数据库统计,目前已有4科6属9种白蚁及其体内共生物的纤维素酶基因被克隆测序。
同源性分析表明,白蚁及其共生物编码内切β-1,4-葡聚糖酶的基因,在序列上有较高的相似性。
关键词: 白蚁;纤维素酶;共生微生物;基因克隆;基因序列中图分类号:S718.7 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2006)01-0110-06收稿日期:2003-11-26。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30571502)、教育部留学回国人员科研启动基金资助项目和浙江大学留学回国人员科研启动基金资助项目。
*杨天赐现工作单位为浙江省疾病预防控制中心消毒杀虫所。
Advances in the Study on the Digestive Mechanism of Cellulose in TermitesYang Tianci Mo Jianchu Cheng Jia an(Ur b an Ent o mo lo gy Res ea rc h C ent er ,Zh ejia ng Uni ver sity Han g zho u 310029)Abstract : The degradation of cellulose in food of termites depends on cellulases ,which were secreted by ter mite itself or its symbionts .The GenBank database established by the National Center for Biotechnology Infor mation (NCBI )in U .S .A .showed that ,the cellulase genes fro m nine species of termites ,which belong to 6gener a ,4fa milies ,have been cloned ,and the sequences of these genes have been deter mined at present .The anal ysis of homology indicated that the sequence of genes encoding endo -1,4-β-D -glucanase fr om termites and its symbionts had high c omparability .Key words : termite ;cellulase ;symbiotic micr oor ganism ;gene clone ;gene sequence纤维素是由许多D -吡喃葡萄糖经β-1,4糖苷键组成的直链多糖,广泛存在于植物组织中。
白蚁肠道共生体的纤维素代谢体系
环境昆虫学报J ournal of E nviron m ental Ento m ology ,June 2010,32(3):392-398ISSN 1674-0858do :i 1013969/j 1issn 11674-0858120101031018白蚁肠道共生体的纤维素代谢体系曾文慧,刘瑞娴,钟俊鸿*(广东省昆虫研究所,广州 510260)摘要:白蚁是大陆生态系统中木质纤维素降解的生力军,其肠道共生系统纤维素酶对纤维素的消化起到了关键的作用。
本文概述了白蚁自身及其肠道共生微生物的纤维素水解系统的特点、相互关系以及相互作用的研究进展。
关键词:白蚁;共生微生物;纤维素;纤维素酶中图分类号:Q 965 文献标识码:A 文章编号:1674-0858(2010)03-0392-07基金项目:广东省科技厅院地合作项目(092009B091300147)作者简介:曾文慧,女,1984年生,理学硕士,研究方向为杀虫微生物基因工程,E -ma i :l a6309si 2003@yahoo .co *通讯作者Au thor f or corres pond ence ,E -ma i :l zhong @gde.i gd .cn 收稿日期Recei ved :2010-01-29;接受日期Accep t ed :2010-06-13The ter m ite intesti nal sy mbi ont cell ul olyti c syste mZENG W en-H u,i LIU Ru-i X ian ,Z HONG Jun -H ong *(Guangdong Ento mo log ical I nstitute ,Guangzhou 510260,Ch i n a)Abst ract :Ter m ites are an ex tre m e ly successf u l group for li g noce ll u l o ses degradation in the terrestrial eco -syste m.Its i n testi n al sy m b i o tic cell u l o lytic syste m plays a key role i n li g nocell u l o ses digesti o n .Th is art-i cle outlines t h e recent study advances on the characteristics ,sy m b i o tic association and functi o na l i n terac -ti o n of t h e cellulo l y tic syste m of ter m ite and its sy mb iotic m icroorganis m s .K ey w ords :ter m ite ;sy m bioti c m icroorgan is m ;ce ll u lose ;cellulase 白蚁是一种原始的社会性昆虫,它对地球陆地生态系统的形成起到了巨大的作用(Enge,l 2009)。
白蚁肠道内纤维素酶产生菌的分离与鉴定
2 0 1 3年
第 5期
1 0 月
河 南 农 业 大 学 学 报
J o u r n a l o f He n a n Ag r i c u l t u r a l Un i v e r s i t y
Vo 1 . 4 7 No . 5
0G C h o n g 一,S U L i - j u a n ,Z HANG Ya n g ,L I Ya n ,L I U Ha n g 。 ,S ONG An — d o n g ,
( 1 . C o l l e g e o f L i f e S c i e n c e , H e n a n A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 2 , C h i n a ; 2 . C o l l e g e
o f Che mi c a l a n d F o o d En g i ne e r i n g, Z ho n g z h o u Uni v e r s i t y,Zh e n g z h o u 4 5 0 0 4 4 ,Ch i n a;3 . Ke y La b o r a t o r y
生理 生化 实验 、 1 6 S r D N A及 生 物 学特 性 , 鉴 定 该 菌株 为 芽孢 杆 菌属 , 命名为 F 8菌株 . 关键词 : 白蚁 ; 纤维素降解茵 ; 筛选 ; 鉴 定 中 图分 类 号 : Q 9 3 6 文 献标 志 码 : A
I s o l a t i o n a n d i d e n t i f i c a t i 0 n o f t h e c e l l u l o s e e n z y me - p r o d u c i n g b a c t e r i a i n t e r mi t e s i n t e s t i n a l
白蚁菌圃中产纤维素酶菌株的鉴定与酶活研究
白蚁菌圃中产纤维素酶菌株的鉴定与酶活研究作者:韦张其王洁慧刘国庆来源:《安徽农业科学》2021年第06期摘要 [目的]提高生物质秸秆降解速度,能够更加充分地利用微生物资源。
[方法]以黑翅土白蚁菌圃为菌源,采用平板稀释法初筛分离得到降解纤维素的目标菌株,再复筛得到最优菌株FUN-ce4,然后对其进行ITS序列分析鉴定以及酶稳定性研究。
[结果]菌株FUN-4归属于栓孔菌属(Trametes)。
经对酶活性研究,菌株FUN-4在温度为60 ℃、pH为4、发酵时间为6 d 时酶活相对较高;而温度为40 ℃、最适pH为5时酶活相对较稳定。
[结论]白蚁菌圃中存在活性较高的纤维素降解菌株,可以成为高活性木质纤维素降解酶的重要来源。
关键词白蚁菌圃;纖维素酶;分离;鉴定;酶活Abstract [Objective]To improve the degradation rate of biomass straw and make full use of microbial resources.[Method]The target strains degrading cellulose from termite combsare was isolated by plate dilution method,and then the optimal strain FN-4 was rescreened from the target strains,and ITS sequence analysis was conducted combining with the research of the enzymatic activity.[Result]The strain FN-4 was identified as Trametes.The enzymatic activity research experiment showed that the enzymatic activity of strain FUN-4 was relatively high when the temperature was 60 ℃,the pH was 4,and the fermentation time was 6 days.When the temperature was 40 ℃ and the pH was 5,the enzyme activity was relatively stable.[Conclusion]There are high activity cellulose degrading strains in termites fungus gardens,which can be an important source of high activity lignocellulosic degrading enzymes.Key words Termite combsare;Cellulase;Screening;Identification;Enzymatic activity白蚁生物系统显示了高效生物转化木质纤维素的能力[1]。
白蚁肠道内纤维素酶产生菌的筛选及其酶活性_张建芬
收稿日期: 2013 - 11 - 07 基金项目: 国家自然科学基金青年基金 ( 21102131 ) ; 浙江省大学生科技创新项目( 2012R420023 ) ; 浙江树人大学学生课题( SH2013S03 ) Email: grace_zjf@ 126. com 作者简介: 张建芬( 1979 —) , 女, 博士, 副教授, 研究方向: 生物催化与微生物转化,
观察。
进行多次划线分离, 挑取透明圈较大的菌落, 并进行牙 签 点 种 和 刚 果 红 染 色, 观察透明圈的大 小, 直至得到稳定降解纤维素的纯克隆 。 1. 4 菌种的鉴定 1. 4. 1 形态学研究 将筛选所得菌株经多次划线分离后, 进行菌落 形态观察、 简单染色观察及革兰氏染色进行形态学 鉴定。 1. 4. 2 分子生物学鉴定 按试剂盒规定方法提取基因组 DNA, 以基因组 DNA 为模板, 通过 PCR 反应扩增 16S rDNA 基因。采 AGAGTTTGATCCTGGCTCA G3') 和 用通用引物 8F( 5'1492R ( 5'ACGGTTACCTTGTTACGACT T3') , 进行 16S rDNA 的 PCR 扩增。 扩增体系为 25 μL ( 引物各为 0. 3 μL, Taq 酶 体 系 为 12. 5 μL, DNA 模 板 为 0. 2 ddH2 O 为 11. 7 μL ) 。 PCR 扩 增 条 件: 94 ℃ 5 μL, min, 94 ℃ 30 s, 53 ℃ 45 s, 72 ℃ 2 min, 30 个循环, 72 ℃ 延伸 10 min。 PCR 反应产物经 1% 琼脂糖凝胶电泳检测后, 再将 PCR 的反应产物交由上海生工生物工程公司 完成测序分析。 序列 测 序 验 证 后 提 交 到 GenBank MEGA 5 软件邻接 数据库, 进行 BLAST 相似性比较, 法构建进化树。 1. 5 纤维素酶活力测定方法 5纤维 素 酶 活 力 的 测 定 采 用 3 , 硝基水杨酸 [11 ] ( DNS) 法 。 40 ℃ 条件下每分 酶活力单位定义: 在 pH 6. 5、 钟产生 1 μmol 还原糖的酶量为 1 个酶活力单位( U) 。 1. 6 粗酶液的制备 100 mL 发酵液离心得到 3 g 湿菌体, 收集上清 液。将上清液在冰浴条件下加入固体 ( NH4 ) 2 SO4
白蚁消化纤维素机理研究进展
第42卷第1期2006年1月林业科学SCIE NTI A SI LVAE SI NIC AE V ol 142,N o 11Jan.,2006白蚁消化纤维素机理研究进展3杨天赐 莫建初 程家安(浙江大学城市昆虫学研究中心 杭州310029)摘 要: 白蚁利用自身及体内共生微生物分泌的纤维素酶降解食物中的纤维素成分,来满足新陈代谢需要。
据美国国家生物技术信息中心G enBank 数据库统计,目前已有4科6属9种白蚁及其体内共生物的纤维素酶基因被克隆测序。
同源性分析表明,白蚁及其共生物编码内切β-1,4-葡聚糖酶的基因,在序列上有较高的相似性。
关键词: 白蚁;纤维素酶;共生微生物;基因克隆;基因序列中图分类号:S71817 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2006)01-0110-06收稿日期:2003-11-26。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30571502)、教育部留学回国人员科研启动基金资助项目和浙江大学留学回国人员科研启动基金资助项目。
3杨天赐现工作单位为浙江省疾病预防控制中心消毒杀虫所。
Advances in the Study on the Digestive Mechanism of Cellulose in T ermitesY ang T ianci M o Jianchu Cheng Jia πan(Urban Entomology Research Center ,Zhejiang Univer sity Hangzhou 310029)Abstract : The degradation of cellulose in food of term ites depends on cellulases ,which were secreted by term ite itself or its symbionts.The G enBank database established by the National Center for Biotechnology In formation (NC BI )in U.S.A.showed that ,the cellulase genes from nine species of term ites ,which belong to 6genera ,4fam ilies ,have been cloned ,and the sequences of these genes have been determ ined at present.The analysis of hom ology indicated that the sequence of genesencoding endo 21,42β2D 2glucanase from term ites and its symbionts had high com parability.K ey w ords : term ite ;cellulase ;symbiotic m icroorganism ;gene clone ;gene sequence纤维素是由许多D -吡喃葡萄糖经β-1,4糖苷键组成的直链多糖,广泛存在于植物组织中。
4种植食性甲虫肠道内纤维素酶活性的比较_李燕利
第49卷第1期2013年1月林业科学SCIENTIASILVAESINICAEVol.49,No.1Jan.,2013doi :10.11707/j.1001-7488.20130123收稿日期:2012-02-27;修回日期:2012-05-03。
基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-EW-G-4;KSCX1-YW-11E2)。
*胡春祥为通讯作者。
4种植食性甲虫肠道内纤维素酶活性的比较*李燕利1,2薛怀君2胡春祥1杨星科2(1.东北林业大学林学院哈尔滨150040; 2.中国科学院动物研究所动物进化与系统学院重点实验室北京100101)摘要:为比较和客观评价昆虫体内纤维素酶的活性,在不同温度及pH 值下测定杨叶甲、二纹柱萤叶甲、紫榆叶甲成、幼虫及双条杉天牛幼虫消化道内3类纤维素酶的活性。
结果表明:4种甲虫体内均有消化纤维素的完整酶系,3种叶甲成、幼虫体内各纤维素酶的最适温区为40 60ħ、最适pH 值范围为4 6,在高温和强碱条件下均未能检测出酶活性;双条杉天牛幼虫C 1酶活性在强碱pH =9和70ħ条件下活性最高,Cx 酶和β-葡萄糖苷酶活性低于3种叶甲的成虫和幼虫,C 1酶活性显著高于3种叶甲的成虫和幼虫。
温度和pH 值对昆虫体内纤维素酶活性有显著的影响,甲虫取食习性的不同可能导致体内纤维素酶活性的差异,酶活性的差异是否受到昆虫亲缘关系的影响还需要进一步研究。
关键词:叶甲;天牛;纤维素酶;温度;pH 值中图分类号:S718.7文献标识码:A文章编号:1001-7488(2013)01-0161-08Comparation of Gut Cellulase Activity in Four Herbivorous BeetlesLi Yanli1,2Xue Huaijun2Hu Chunxiang1Yang Xingke2(1.School of Forestry ,Northeast Forestry University Harbin 150040; 2.Key Laboratory of Zoological Systematics andEvolution ,Institute of Zoology ,Chinese Academy of SciencesBeijing 100101)Abstract :To compare and estimate the cellulose enzyme activity in different insects ,the paper presented acomprehensive analysis of enzyme activity from the gut juices of four herbivorous insect species (larvae and adults of three leaf-eating beetles ,Chrysomela populi ,Ambrostoma quadriimpressum and Gallerucida bifasciata ,and larva of a trunk-borer ,Semanotus bifasciatus ).The results showed that there were complete cellulase systems in these four beetles ,and that both temperature and pH had a significant impact on the enzyme activity in the gut contents.For both larvae and adults of three leaf beetles ,the optimal conditions of enzyme activity were 40-60ħand pH 4-6,and the enzyme activity could not be detected under high temperature and high pH conditions.However ,in trunk-borer of S.bifasciatus the highest enzyme activity of exoglucanase (C 1)was observed at pH 9and 70ħ.In addition ,the enzyme activities of endoglucanase (Cx )and β-glucosidase in S.bifasciatus were lower than that of the leaf beetles ,while the enzyme activity of C 1was much higher than that of these leaf beetles.The results indicated that temperature and pH had significant influence on insect cellulose enzyme activity.The different feeding habits and the phylogenetic relationship may result in different enzyme activity.Key words :leaf beetle ;longhorn beetle ;cellulose ;temperature ;pH value地球上每年通过光合作用合成的纤维素约1000亿吨(杨天赐等,2006)。
4种白蚁防治药物对黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis试验效果比较
4种白蚁防治药物对黑胸散白蚁Reticulitermes chinensis试验效果比较何基伍;王众;黄中山;杨云秋【期刊名称】《白蚁防治》【年(卷),期】2015(000)002【摘要】目的研究40%毒死蜱乳油、10%氯菊酯乳油、5%联苯菊酯悬浮剂和10%吡虫啉悬浮剂4种白蚁预防药剂对黑胸散白蚁防治效果差异,为控制房屋建筑白蚁提供理论依据。
方法采用滤纸药膜法、毒土法和毒土柱法测定4种白蚁预防药剂对黑胸散白蚁的毒杀和驱避效果。
结果供试的4种药物中,对黑胸散白蚁触杀和驱避效果以40%毒死蜱乳油、5%联苯菊酯悬浮剂最好,10%氯菊酯乳油、10%吡虫啉悬浮剂次之。
在4种药剂高浓度组的药液处理土壤时,处理后1,4d内,4种药剂均可使与毒土接触的黑胸散白蚁全部死亡;4种药剂的毒土穿透试验中,黑胸散白蚁均未能穿透5cm厚的毒土层。
结论供试的4种药物均可用于白蚁预防。
但从综合效果而言,生产上仍以应用5%联苯菊酯悬浮剂为佳。
【总页数】4页(P2-4,9)【作者】何基伍;王众;黄中山;杨云秋【作者单位】[1]蚌埠市白蚁防治研究所,安徽蚌埠233000;[2]安徽农业大学植物保护学院,安徽合肥230036【正文语种】中文【中图分类】TU746.2【相关文献】1.黑胸散白蚁(Reticulitermes chinensis Snyder)体内几种与菊酯类代谢有关的酶活性研究 [J], 谭速进;何俊华;谭晓宏;杜林方;唐振华2.台湾乳白蚁和黑胸散白蚁对4种常用白蚁防治药剂穿透试验研究 [J], 贾慧娴;张亮;熊先贵;徐鹏;3.蒲螨对黑胸散白蚁控制能力测定及野外防治试验 [J], 董立坤;欧克芳;汪婷;刘超;夏文胜;王朴4.溴氰菊酯防治黄肢散白蚁(Reticulitermes flaviceps)的室内药效试验 [J], 刘文军;张大羽5.施用杀灭菊酯防治黄肢散白蚁Reticulitermes flaviceps (Oshima)试验 [J], 周伯锦因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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!基金项目:国家自然科学基金项目(30570034)通讯作者:杨红,E-mail:hyang0202@hotmail.com作者简介:杜蕾蕾(1981-),女,山东威海人,华中师范大学生命科学学院2005级硕士研究生,研究方向为微生物分子生物学。
白蚁是自然界为数不多的能消化纤维素的昆虫之一,其食物来源主要是木质纤维素类物质,如树皮、树干、朽木、干草及富含腐殖质的土壤等。
纤维素是地球上最丰富的可再生生物质资源,是多个葡萄糖残基以β-1,4-糖苷键连接而成的多聚物。
木质纤维素的降解需纤维素酶的参与,而纤维素酶是能将纤维素水解成葡萄糖的一组酶的总称。
据报道,自然界每年通过光合作用产生的纤维素89%尚未被人类利用。
因此对包括白蚁在内的能消化纤维素的生物体内相关纤维素酶的研究成了近年来的热点。
低等白蚁能依靠内源和外源纤维素酶将木质纤维素降解为可完全吸收利用的营养物质[1][2][3]。
虽然很早就发现了低等白蚁共生鞭毛虫降解纤维素的现象,但有关纤维素酶基因方面的研究却开始的比较晚[4]。
2000年日本学者Ohtoko从栖北散白蚁(Reticulitermessperatus)中克隆出了纤维素酶GHF45家族的的多种基因,荧光原位杂交显示纤维素酶基因来源于鞭毛虫[5]。
Nakashima等人也从台湾乳白蚁后肠中克隆出一种纤维素酶基因。
迄今为止,人们已经从白蚁肠道中得到分属于糖基水解酶家族GHF5、GHF7和GHF45的多种纤维素酶基因[6][7][8]。
本文报道了对低等白蚁黑胸散白蚁纤维素酶基因的初步研究结果。
1.材料和方法1.1材料1.1.1白蚁的采集和饲养黑胸散白蚁(ReticulitermeschinensisSnyder)采集自武汉市狮子山树林内,在实验室条件下用内盛松木的塑料盒饲养,选用工蚁为实验材料。
1.1.2主要试剂和仪器1.1.2.1试剂磷酸缓冲液PBS(136.89mMNaClR 2.68mMKClR4.05mMNa2HPO4R 1.47mMKH2PO4,PH7.4);Trizol、反转录酶M-MLV均为Invitrogen公司产品;DNA序列的合成和测序由北京利嘉泰成科技有限公司完成;Taq酶、dNTP均购自天源公司;克隆载体为pGEM-TeasyVector(Promega公司);5`RACE试剂盒为TAKARA公司产品。
1.1.2.3仪器RCR仪为Biorad公司产品1.2方法1.2.1RNA的提取和RT-PCR收集黑胸散白蚁工蚁30条,依次以70%酒精、无菌蒸馏水清洗其表面。
用尖头镊子将工蚁肠道拉出,小心刺破后肠将肠液挤入含有1mlPBS的EP管中,离心去上清,沉淀物包括后肠所有的微生物。
Trizol法提取混合物的总RNA。
用oligod(T)17和反转录酶合成cDNA第一条链[9],然后以糖基水解酶家族GHF7基因的特异性引物(cfF5`-AAYCARGCIGARAAYCAYCC-3`,F7R5`-黑胸散白蚁肠道纤维素酶基因的初步探究!杜蕾蕾,杨红b(华中师范大学生命科学学院昆虫学研究所农药与化学生物学教育部重点实验室,武汉430079)摘要:白蚁是自然界为数不多的能消化纤维素的昆虫之一。
白蚁对木质纤维素的消化作用与其体内的纤维素酶与肠道内的共生微生物密切相关。
本文报道了对广泛分布于我国的一种木食性白蚁,黑胸散白蚁(ReticulitermesChineseSnyder)肠道纤维素酶基因的初步研究结果。
通过RT-PCR得到五个纤维素酶基因的部分序列,由3`RACE和5`RACE技术分别得到纤维素酶基因cDNA3`末端五个620bp左右的核苷酸序列和5`末端八个800bp的核苷酸序列。
对序列的分析表明,黑胸散白蚁肠道纤维素酶基因与GHF7家族具有较高的同源性。
本实验为进一步研究黑胸散白蚁纤维素酶基因的多样性和功能奠定了基础。
关键词:黑胸散白蚁;肠道;纤维素酶基因中图分类号:Q936文献标识码:A华中师范大学研究生学报HuazhongNormalUniversityJournalofPostgraduates第15卷第1期Vol.15No.12008年5月May2008130GCYTCCCADATRYCCATYTC-3)扩增纤维素酶基因的中间序列[8]。
PCR反应条件为:94℃预变性3min,30个循环(94℃变性1min,50℃退火30s,72℃延伸1min),最后72℃再延伸7min,目的基因连接到pGEM-Teasy载体然后测序。
1.2.2纤维素酶GHF7cDNA的扩增以引物cfF、RF7R(5'GARATGGRYATHTGGGARGC3')和接头引物(5′-GGCCACGCGTCGACTAGTAC(T)17-3′)用3`RACE技术合成纤维素酶GHF7cDNA的3`末端。
第一步PCR扩增以接头引物和cfF为引物;第二步反应以第一步PCR产物为模板,接头引物和RF7R为引物进一步扩增纤维素酶基因的3`末端序列。
两步PCR的反应体系均为:10xPCR缓冲液5μl,dNTP(2.5mM)0.5μl,引物(50mM)各0.5μl,模板DNA5μl,Taq酶1U,其余用超纯水补足至50μl。
PCR反应条件同上。
最后将目的基因连接到pGEM-Teasy载体测序[13]。
依据cDNA3`末端序列设计下游特异性引物(GSP15`-AGTAAGTTGAGTCAATTGGACC-3`,GSP25`-GCTTTGAAGTCGTTCTTGTC-3`),以5`RACE试剂盒扩增纤维素酶GHF7cDNA的5`末端序列。
2.结果和分析2.1RT-PCR扩增纤维素酶基因部分序列采用兼并引物RT-PCR得到目的基因条带长度为630bp左右(图1)。
将目的基因连接到pGEM-Teasy载体上,转化感受态细胞DH5α,筛选出阳性克隆测序得到五个纤维素酶基因的中间序列。
根据在NCBI数据库中BLAST搜索(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)发现这五个基因与与其它散白蚁纤维素酶基因GHF7同源性最高。
图1黑胸散白蚁纤维素酶基因的RT-PCRM:marker1:黑胸散白蚁肠液微生物的总RNA2.2纤维素酶GHF7cDNA3`末端的扩增以总RNA反转录合成的第一条链cDNA为模板采用巢式PCR扩增纤维素酶基因的3`末端序列,得到长度为740bp左右的目的条带,如图2所示。
将PCR产物连接到T-easy载体上,测序得到五个纤维素酶基因的3`末端序列。
经比对分析表明所得到的序列为GHF7基因,且序列3'端含polyA,说明3'RACE已完成。
图2黑胸散白蚁纤维素酶GHF7cDNA的3`RACEM:marker1:黑胸散白蚁肠液微生物的总RNA2.3纤维素酶GHF7cDNA5`末端的扩增根据3`RACE得到的五个序列的保守区设计的特异性引物,采用5`RACE试剂盒扩增纤维素酶GHF7cDNA的5`末端序列,得到长度为1145bp左右的PCR产物,如图3所示。
经与pGEM-Teasy载体连接并转化大肠杆菌DH5α,测序得到8个核苷酸序列,经比对分析表明所得到的序列为GHF7基因。
这八个序列彼此之间的相似性高于97%,并且与3`末端cDNA序列能拼接起来。
图3纤维素酶GHF7cDNA的5`RACEM:marker1:纤维素酶基因5`末端扩增条带3.讨论纤维素是地球上最丰富的可再生的生物质资源,131大部分纤维素并没有得到很好的利用,充分利用纤维素不仅能有效地解决目前世界上面临的食物、饲料、以及能源短缺的问题,而且在医药领域纤维素酶的应用也越来越受到重视[10]。
本研究以黑胸散白蚁为材料克隆其肠道纤维素酶基因,初步得到了纤维素酶GHF7家族基因cDNA接近全长的核苷酸序列。
BLAST分析表明从黑胸散白蚁肠道得到的纤维素酶GHF7基因与从其它白蚁如家白蚁(Coptotermesformosanus)肠道共生鞭毛虫中得到的GHF7基因同源性最高,说明糖基水解酶家族GHF7类的纤维素酶在白蚁纤维素消化中起着重要的作用。
白蚁肠道纤维素降解的复杂过程往往与多种纤维素酶相关[11],因此,对黑胸散白蚁肠道纤维素酶多样性和功能的进一步研究是必要的。
参考文献[1]Tian-ciYang,Jian-chuMo,Jia-anChengl.PurificationandsomepropertiesofcellulasefromOdontotermesformosanus(Isoptera:termitidae)[J].EntomologiaSinica,2004,11(1):1-10.[2]GakuTokuda,NathanLo,HirofumiWatanabe,,etal.Majoralterationoftheexpressionsiteofendogenouscellulasesinmembersofanapicaltermitelineage[J].MolecularEcology,2004,13:3219-3228.[3]KeisukeNakashima,HirofumiWatanabe,HitoshiSaitoh,etal.Dualcellulase-digestingsystemofthewood-feedingtermite,Coptotermesformosanus(Shiraki)[J].InsectBiochemistryandMolecularBiology,2002,32:777-784.[4]MoriyaOhkuma,KuniyoOhtoko,ToshiyaIidaetal.Phylogeneticidentificationofhypermastigotes,Pseudotrichonympha,Spirotrichonympha,Holomastigotoides,andparabasaliansymbiontsinthehindgutoftermites[J].Eukaryot.Microbiol.,2000,47:249-259.[5]KuniyoOhtoko,MoriyaOhkuma,etal,.Diversegenesofcellulasehomologuesofglycosylhydrolasefamily45fromthesymbioticprotistsinthehindgutofthetermiteReticulitermessperatus[J].xtremophiles,2000,4:343-349.[6]HirofumiWatanabe,KeisukeNakashima,HitoshiSaitoh,etal.Newendo-β-glucanasesfromtheparabasaliansymbionts,PseudotrichonymphagrassiiandHolomastigotoidesmirabileofCoptotermestermites[J].Cell.Mol.LifeSci,2002,59:1983-1992.[7]TetsushiInoue,ShigeharuMoriya,MoriyaOhkuma,etal.Molecularcloningandcharacterizationofacellulasegenefromasymbioticprotistofthelowertermite,Coptotermesformosanus[J].Gene,2005,349:67-75.[8]Keisuke.Nakashima,HirofumiWatanabe,Jun-ichiAzuma.etal.CellulasegenesfromtheparabasaliansymbiontPseudotrichonymphagrassiiinthehindgutofthewood-feedingtermiteCoptotermesformosanus[J].Cell.Mol.LifeSci.,2002,59:1554-1560.[9]GakuTokuda,NathanLo,HirofumiWatanabe,etal.Mrtazoancellulasegenesfromtermites:intron/exonstructuresandsitesofexpression[J].Biochim.Biophys.Acta,1447:146-159.[10]陈小坚.纤维素酶的分子生物学研究及应用进展.湖北民族学院学报.科学版2006,23(4):481.[11]MarshaM.Wheeler,XuguoZhou,MichaelE.Scharf_,FaithM.Oi1,MolecularandbiochemicalmarkersformonitoringdynamicshiftsofcellulolyticprotozoainReticulitermesflavipes[J].InsectBiochemistryandMolecularBiology,37(2007):1366-1374.PrimaryStudiesontheCellulaseGenesintheGutofReticulitermesChineseSnyderDULei-lei,YANGHong(KeylaboratoryofPesticide&ChemicalBiology,MinistryofEducationmInstituteofEntomology,CollegeofLifeScience,HuazhongNormalUniversity,Wuhan430079,China)Abstract:Termitesareoneofthefewinsectswhichcandegradecelluloseinthenature.Thedigestionofcellulosewasassociatedwithtermite'sgutsymbiontsanddifferentcellulases.Primarystudiesoncellulasegenesfromawood-feedingtermite,ReticulitermesChineseSnyderwhichiswidelydistributedinChinawasreported.FivenucleotidesequencesofpartialcellulasegeneswereobtainedbyRT-PCR.Fivenucleotidesequencesof3'-end(620bp)andeightnucleotidesequencesof5'-end(800bp)ofthecDNAofcellulasegeneswereobtainedby3`RACEand5`RACE,respectively.BlastsearchrevealedthatthecellulasegenesofR.ChineseSnydersharedhighsimilaritytocellulasegeneswhichbelongstoGHF7family.FurtherstudieswillfocusonthediversityandfunctionofcellulasegenesinR.ChineseSnyder.Keywords:ReticulitermeschinensisSnydermgutmcellulasegenes指导老师杨红责任编辑王媛132。