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木霉菌是一类重要的植物病害生防真菌,能产生众多的抗菌产物,其中已有研究表明葡聚糖酶对林木病害的病原菌有明显地抑制生长作用。本研究从棘孢木霉(Trichoderma asperellum)ACCC30536菌株中获得一条葡聚糖酶基因Glu的cDNA,该基因的cDNA全长为984bp,编码327个氨基酸,蛋白分子量为35.44 kDa,理论等电点为4.76,具有亲水性,是一种跨膜蛋白。经BlastP预测其属于Glyco-hydro-12家族。利用实时荧光定量PCR技术分析棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu在11种不同培养(MM,C饥饿,N饥饿,1%羧甲基纤维素钠,1%山新杨根粉,1%山新杨茎粉,1%山新杨叶粉,1%叶枯病原菌细胞壁,1%叶枯病原菌发酵液,1%杨树烂皮病病原菌细胞壁,1%杨树烂皮病病原菌发酵液培养基)条件下的表达模式。结果表明:棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu在不同的诱导条件下,其转录水平存在着明显的表达差异。在C饥饿和羧甲基纤维素钠诱导条件下,棘孢木霉聚糖酶基因Glu的表达受到抑制,分别在24、12h达到最大抑制,分别抑制到未诱导前的2-2.8、2-4.4倍。在N饥饿、MM、1%山新杨根粉、1%山新杨茎粉、1%山新杨叶粉、1%叶枯病原菌细胞壁、1%叶枯病原菌发酵液、1%杨树烂皮病病原菌细胞壁、1%杨树烂皮病病原菌发酵液培养基诱导条件下,棘孢木霉聚糖酶基因Glu的表达量基本呈上调表达,分别在第72、12、24、12、12、24、48、24、48h时表达量达到高峰,最大达到未诱导时的23.8、23.6、25.5、23.4、23.1、22.9、23.3、22.6、23.1倍。这些结果说明,病原菌及山新杨均能使棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu在转录水平上发生改变,且表达量均呈上调趋势。为进一步研究棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu的功能,成功构建了棘孢木霉葡聚糖酶基因Glu的原核表达载体pGEX-4T-2-Glu,将其转入到大肠杆菌BL21中获得了原核重组菌株。利用1.0 mmol/L的IPTG诱导该基因在大肠杆菌BL21中进行表达,SDS-PAGE电泳检测结果显示,重组大肠杆菌在61.44kDa处可见特异的融合蛋白,与预期结果一致,说明该基因在大肠杆菌中成功表达,且表达量随着IPTG诱导时间的延长而逐渐增加。采用DNS法测定重组葡聚糖酶酶活,结果显示,重组葡聚糖酶的酶活性受pH值影响较大,反应最佳pH值为4.5,此时重组酶酶活性最高;而重组葡聚糖酶酶活受温度影响较小,在40-50oC时重组酶酶酶活性相对较高,最适温度为45oC。总之,克隆得到该葡聚糖酶基因,对该葡聚糖酶进行生物信息学分析,同时探究了该葡聚糖酶在棘孢木霉ACCC30536与病原菌和植物的互作中的表达差异,构建原核表达载体,让其在大肠杆菌中异源大量表达,为大量制备葡聚糖酶和开发利用葡聚糖酶的生防特性奠定理论基础和技术支持。