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三种层孔白腐菌木质纤维素酶及其基因遗传变异

作　者: 王玉英
导　师: 王秋玉
学　校: 东北林业大学
专　业: 遗传学
关键词: 白腐菌 生物学特性 木质素降解相关酶 纤维素降解相关酶 TRAP
分类号: Q943
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本研究对采自黑龙江省东北林业大学帽儿山实验林场3种层孔白腐菌的生长特性进行研究,采用长度测量法和菌丝体干重法比较三种层孔菌在固体培养基上的生长速度和在液体培养基中生物量的变化,用比色法检测木质素降解相关酶在木屑诱导下的活性变化,用DNS法检测纤维素降解相关酶在不同碳源诱导下的活性变化。同时,采用TRAP分子标记的手段,比较分析三种层孔菌的遗传多样性,它们编码木质素和纤维素降解相关酶的基因在种间的遗传差异,并且证明TRAP分子标记可以应用于木腐菌的遗传分析。用PDA固体培养基培养时,3种木材腐朽菌菌丝的生长速度很均匀,木蹄层孔菌和火木层孔菌的生长速度相对较快,裂蹄木层孔菌的生长速度相对较慢,并且均属于快速生长的类型。用PDA液体培养基培养时,木蹄层孔菌的生物量最高,其次为裂蹄木层孔菌,火木层孔菌的生物量最低。木蹄层孔菌和裂蹄木层孔菌的生长调整期相对较短,对数期的生长速度相对较快。火木层孔菌的生长调整期相对较长,对数期的生长速度相对较慢。木屑诱导对3种木材腐朽菌木质素降解相关酶的影响情况各不相同。在LiP的表达上,木屑诱导对木蹄层孔菌和裂蹄木层孔菌有促进作用,差异不显著；对火木层孔菌没有促进作用。3种木材腐朽菌表达LiP的对照间差异不显著,木屑诱导间差异也不显著。在MnP的表达上,木屑诱导对木蹄层孔菌、裂蹄木层孔菌和火木层孔菌均有促进作用,差异均不显著。3种木材腐朽菌表达MnP的对照间差异显著,木屑诱导间差异也显著。在Lac的表达上,木屑诱导对木蹄层孔菌、裂蹄木层孔菌和火木层孔菌均有促进作用,木蹄层孔菌和裂蹄木层孔菌差异不显著,火木层孔菌差异显著。3种木材腐朽菌表达Lac的对照间差异显著,木屑诱导间差异也显著。纤维素降解相关酶的活性受不同碳源的影响十分显著。3种木材腐朽菌菌种内在两种培养基中EG和EC的表达量差异显著；菌种间以木屑作为碳源表达EG和EC的活性差异不显著,活性较低,活性变化较小。以麦麸作为碳源表达EG和EC的活性差异极显著,活性较高,活性变化较大。通过对扩增产物的检测,共筛选出29对条带图谱较好的引物。分别为4对标记编码CBHⅠ基因的引物,6对标记编码CBHⅡ基因的引物,3对标记编码CDH基因的引物,1对标记编码EG基因的引物,6对标记编码Lac基因的引物,8对标记编码LiP基因的引物,1对标记编码MnP基因的引物。扩增产物经电泳检测得到的图谱统计结果为,总条带数为357条,其中多态性条带数为255条,多态性条带的百分比为71.43%,条带的大小范围在100-2000bp之间。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
1 绪论  10-18
  1.1 木材腐朽  10-12
    1.1.1 木材的主要成分  10
    1.1.2 木材腐朽的类型  10-11
    1.1.3 木材腐朽菌的类型  11-12
  1.2 几种层孔白腐菌概况  12-13
    1.2.1 木蹄层孔菌  12
    1.2.2 裂蹄木层孔菌  12
    1.2.3 火木层孔菌  12-13
  1.3 与木材降解有关的几种酶  13-15
    1.3.1 木材几种主要成分的生物分解  13
    1.3.2 木质素降解相关酶  13-14
    1.3.3 纤维素降解相关酶  14-15
  1.4 分子标记  15-17
    1.4.1 几种常用的分子标记  15
    1.4.2 几种常用分子标记的特点  15
    1.4.3 TRAP分子标记  15-17
  1.5 研究目的和意义  17-18
2 3种木材腐朽菌的生长特性  18-21
  2.1 实验材料与试剂  18
    2.1.1 实验材料  18
    2.1.2 仪器设备  18
    2.1.3 培养基的配制  18
  2.2 实验方法  18-19
    2.2.1 菌种的分离纯化  18-19
    2.2.2 菌种生长特性检测  19
  2.3 结果与分析  19-20
    2.3.1 3种木材腐朽菌菌丝生长速度的变化  19-20
    2.3.2 3种木材腐朽菌在液体培养基中菌丝干重的变化  20
  2.4 本章小结  20-21
3 3种木材腐朽菌木质素和纤维素降解相关酶的活性检测  21-29
  3.1 实验材料与试剂  21
    3.1.1 实验材料  21
    3.1.2 仪器设备  21
    3.1.3 培养基的配制  21
  3.2 实验方法  21-24
    3.2.1 木材诱导培养  21-22
    3.2.2 粗酶液的制备  22
    3.2.3 葡萄糖(G)标准曲线的制作  22
    3.2.4 木质素降解相关酶活性的测定  22-23
    3.2.5 纤维素降解相关酶活性的测定  23-24
  3.3 结果与分析  24-27
    3.3.1 木质素降解相关酶的活性  24-26
    3.3.2 纤维素降解相关酶的活性  26-27
  3.4 本章小结  27-29
4 3种木材腐朽菌木质素和纤维素降解相关酶基因的TRAP标记遗传变异  29-41
  4.1 实验材料与试剂  29
    4.1.1 实验材料  29
    4.1.2 仪器设备  29
    4.1.3 主要试剂的配制  29
  4.2 实验方法  29-32
    4.2.1 3种木材腐朽菌总DNA的提取  29-30
    4.2.2 引物设计  30-31
    4.2.3 PCR扩增基因片段  31-32
  4.3 结果与分析  32-40
    4.3.1 DNA提取以及浓度测定  32
    4.3.2 TRAP引物筛选  32
    4.3.3 TRAP-PCR检测结果及分析  32-40
  4.4 本章小结  40-41
5 讨论与结论  41-44
  5.1 讨论  41-42
    5.1.1 木材腐朽菌木质素降解相关酶的表达  41
    5.1.2 木材腐朽菌纤维素降解相关酶的表达  41
    5.1.3 木材腐朽菌DNA的纯度和浓度  41
    5.1.4 TRAP-PCR引物筛选  41-42
    5.1.5 TRAP-PCR检测结果  42
  5.2 结论  42-44
参考文献  44-47
攻读学位期间发表的学术论文  47-48
致谢  48-49

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学
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