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耐高溫萌發(fā)菌胞外酶活性與天麻種子萌發(fā)的關(guān)系

2022-03-11 21:30趙芳娟鄧百萬(wàn)解修超常寧寧?kù)o楊學(xué)英
江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022年4期
關(guān)鍵詞:胞外酶耐高溫

趙芳娟 鄧百萬(wàn) 解修超 常寧 寧?kù)o 楊學(xué)英

摘要:為探究耐高溫萌發(fā)菌在模擬夏季高溫條件下漆酶、木聚糖酶、淀粉酶和纖維素酶的活性與天麻種子萌發(fā)的關(guān)系。對(duì)4株萌發(fā)菌進(jìn)行遞增式耐高溫馴化,采用2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)法、二硝基水楊酸(DNS)法測(cè)定萌發(fā)菌胞外酶活性,水瓊脂法進(jìn)行天麻種子萌發(fā)試驗(yàn)。結(jié)果表明,各菌株之間的酶活性及各菌株之間天麻種子萌發(fā)率存在明顯差異,經(jīng)過(guò)馴化的耐高溫萌發(fā)菌4種酶活性和天麻種子萌發(fā)率均極顯著高于各自對(duì)應(yīng)親本萌發(fā)菌(P<0.01),其中漆酶、木聚糖酶、淀粉酶、纖維素酶活性最高的分別是耐高溫萌發(fā)菌SH-1、MDA-1、MDC-1、SH-1,酶活性依次為1 000.00、1062.35、402.90、40.91 U/L,天麻種子萌發(fā)率最高的是耐高溫萌發(fā)菌SH-1,萌發(fā)率為71.76%,酶活性與天麻種子萌發(fā)率相關(guān)性最高的是木聚糖酶,相關(guān)系數(shù)為0.720。說(shuō)明天麻種子萌發(fā)受溫度、胞外酶種類及活性等多種因素共同調(diào)控,耐高溫萌發(fā)菌表現(xiàn)出了更高的酶活性,促進(jìn)天麻種子萌發(fā),且木聚糖酶是影響天麻種子萌發(fā)的關(guān)鍵胞外酶。

關(guān)鍵詞:小菇屬萌發(fā)菌;耐高溫;胞外酶;天麻種子;萌發(fā)率

中圖分類號(hào):S567.23+9.01;S182 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

文章編號(hào):1002-1302(2022)04-0205-06

收稿日期:2021-10-11

基金項(xiàng)目:陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃(編號(hào):2015QTGC-033)。

作者簡(jiǎn)介:趙芳娟(1995—),女,陜西咸陽(yáng)人,碩士研究生,主要從事微生物資源保育與開發(fā)研究。E-mail:975218223@qq.com。

通信作者:鄧百萬(wàn),碩士,教授,主要從事微生物資源保護(hù)與開發(fā)利用研究。E-mail:2210309868@qq.com

天麻(Gastrodia elata Bl.),多年生草本,是以無(wú)性繁殖和有性繁殖交替進(jìn)行的無(wú)根無(wú)綠色葉片的異養(yǎng)型植物,有性繁殖需與紫萁小菇等天麻種子萌發(fā)菌共生萌發(fā)[1-2],具有鎮(zhèn)靜、抗驚厥、降血壓等功效[3]。萌發(fā)菌為擔(dān)子菌綱(Basidiomycetes)小菇屬(Mycena)真菌,和蜜環(huán)菌均為天麻生長(zhǎng)過(guò)程中的必要共生菌[4-5]。相較于蜜環(huán)菌而言,關(guān)于天麻萌發(fā)菌的研究較少,目前對(duì)萌發(fā)菌的研究都集中在采集、分離、篩選、復(fù)壯、培養(yǎng)條件和生物學(xué)特性等方面,例如,對(duì)萌發(fā)菌菌種制作和遺傳多樣性研究[6-7]、天麻種子萌發(fā)中的基因表達(dá)變化和脅迫條件影響天麻種子萌發(fā)率研究[8-9]以及萌發(fā)菌原生質(zhì)體的制備[10],也有學(xué)者們對(duì)萌發(fā)菌化學(xué)成分進(jìn)行研究[11]。

萌發(fā)菌品質(zhì)直接影響天麻種子的萌發(fā)率,而高溫也是影響種子萌發(fā)的重要因素之一,且當(dāng)外界溫度高于30℃時(shí),菌絲失去活力甚至死亡[11]。由于受種子成熟時(shí)間的限制,天麻種子萌發(fā)時(shí)間為6—7月,而天麻主產(chǎn)區(qū)漢中夏季高溫現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),高于30 ℃的天氣可長(zhǎng)達(dá)十幾天。所以,耐高溫萌發(fā)菌對(duì)實(shí)現(xiàn)天麻種子高溫條件下萌發(fā)至關(guān)重要。萌發(fā)菌廣泛分布于各地,主要生長(zhǎng)于溫帶和寒溫帶較為潮濕的枯枝爛葉上,因此,萌發(fā)菌對(duì)包括溫度在內(nèi)的環(huán)境因子具有很廣泛的適應(yīng)性。大型真菌分泌胞外酶可以直接影響真菌對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用情況,其活性與溫度等環(huán)境生長(zhǎng)因子密切相關(guān),其胞外酶種類及活性也與真菌的種類有關(guān)[12]。萌發(fā)菌胞外酶對(duì)植物細(xì)胞壁的降解能力以及植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著至關(guān)重要的作用,也與天麻種子萌發(fā)密切相關(guān)。徐錦堂等的研究表明,天麻種子萌發(fā)的直接營(yíng)養(yǎng)來(lái)源是萌發(fā)菌,不同產(chǎn)地的萌發(fā)菌對(duì)天麻種子萌發(fā)率的影響不同[13],預(yù)示著萌發(fā)菌胞外酶種類、活性及溫度對(duì)其生長(zhǎng)及天麻種子萌發(fā)有很大影響。因此,研究萌發(fā)菌胞外酶活性對(duì)溫度的響應(yīng)對(duì)于萌發(fā)菌的生長(zhǎng)發(fā)育和天麻種子萌發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義,以期為天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試菌株

試驗(yàn)所用萌發(fā)菌均為陜西省食藥用菌工程技術(shù)研究中心保藏菌株,分別為MDC、MDA、8C、SH,將馴化得到的耐高溫萌發(fā)菌MDC、MDA、8C、SH依次命名為MDC-1、MDA-1、8C-1、SH-1,所用天麻種子為漢中產(chǎn)區(qū)2021年5月收獲的新鮮紅桿天麻種子。

1.2 供試培養(yǎng)基

固體培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基:馬鈴薯(去皮) 200 g,葡糖糖20 g,蛋白胨5 g,磷酸二氫鉀5 g,硫酸鎂3 g,瓊脂粉16 g,水1 000 mL,pH值自然。

水瓊脂培養(yǎng)基:瓊脂粉16 g,水1 000 mL,pH值自然。

1.3 試驗(yàn)藥品

3,5-二硝基水楊酸、羧甲基纖維素鈉、酒石酸鉀鈉購(gòu)自生工生物工程(上海)股份有限公司;木聚糖購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司;2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)(ABTS)購(gòu)自Sigma公司;苯酚購(gòu)自天津市大茂化學(xué)試劑廠;過(guò)硫酸鉀購(gòu)自天津市天力化學(xué)試劑有限公司,以上試劑均為分析純。

1.4 儀器與設(shè)備

單人超凈工作臺(tái)(ZHJH-C111213)購(gòu)自蘇州凈化設(shè)備儀器有限公司;高壓滅菌鍋(LDZX-75KBS)購(gòu)自上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司;紫外分光光度計(jì)(UV2550)購(gòu)自日本島津公司;超聲波清洗器(KQ5200DE)購(gòu)自昆山市超聲儀器有限公司。

1.5 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

耐高溫萌發(fā)菌遞增式馴化試驗(yàn)于2019年6月至2021年4月進(jìn)行,天麻種子萌發(fā)試驗(yàn)于2021年6—8月進(jìn)行,胞外酶活性測(cè)定試驗(yàn)在2021年7月進(jìn)行,以上試驗(yàn)地點(diǎn)均在陜西省漢中市漢臺(tái)區(qū)東一環(huán)路陜西省食藥用菌工程技術(shù)研究中心(陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院)。

1.6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.6.1 耐高溫萌發(fā)菌遞增式馴化 本試驗(yàn)參考馬慧穎等的遞進(jìn)式循環(huán)耐高溫馴化方法[14-15],略有改動(dòng),使萌發(fā)菌菌絲逐步適應(yīng)高溫環(huán)境,進(jìn)行耐高溫馴化。將實(shí)驗(yàn)室4 ℃保存的菌株從試管接至平板培養(yǎng)基,在24 ℃下暗培養(yǎng)10 d后轉(zhuǎn)板,再進(jìn)行菌絲活化。活化后的菌絲進(jìn)行耐高溫遞增式馴化,以24.0、26.0、28.0、30.0、30.5、31.0、31.5、32.0、32.5、33.0、33.5、34.0 ℃遞增梯度逐漸減緩的方式進(jìn)行馴化,得到4株可以在34 ℃生存的耐高溫萌發(fā)菌。將馴化得到的耐高溫萌發(fā)菌與親本進(jìn)行兩兩接觸試驗(yàn),觀察是否有拮抗現(xiàn)象。

1.6.2 胞外酶活性測(cè)定

1.6.2.1 粗酶液的制備 將馴化的耐高溫萌發(fā)菌與親本接在平板培養(yǎng)基上,模擬夏季高溫晝夜溫度,為防止未馴化萌發(fā)菌在34 ℃時(shí)發(fā)生燒菌死菌現(xiàn)象,且30 ℃為萌發(fā)菌的脅迫溫度[11],因此培養(yǎng)箱溫度設(shè)置為25 ℃與30 ℃各8 h循環(huán),共22個(gè)循環(huán),約 15 d。取菌絲下培養(yǎng)基1 g于研缽中,加5 mL去離子水,研磨1 min,吸取2 mL研磨液于2 mL離心管中,離心(8 000 r/min,3 min)得到上清液即為粗酶液。取上清液1 mL于10 mL試管中并定容至 10 mL,用于后續(xù)試驗(yàn)。

1.6.2.2 胞外酶活性測(cè)定 依據(jù)文獻(xiàn)方法設(shè)置漆酶活性反應(yīng)體系[16-18],略有調(diào)整:1 mL粗酶液加入 2 mL ABTS溶液,40 ℃水浴預(yù)熱反應(yīng)3 min,取出立即補(bǔ)足10 mL,用分光光度計(jì)記錄3 min內(nèi)421 nm處吸光度的變化。以沸水浴滅活的粗酶液為對(duì)照,做3組重復(fù)。1 min內(nèi)轉(zhuǎn)化1 μmol底物定義為1個(gè)酶活單位,U。酶活性以X表示,U/L。

木聚糖酶、纖維素酶、淀粉酶活性用二硝基水楊酸(DNS)法測(cè)定[17],略有調(diào)整。木聚糖酶、纖維素酶、淀粉酶活性DNS用量分別改為1、1、1.5 mL。1 min 生成1 μmoL木糖或葡萄糖所需要的酶量定義為1個(gè)酶活單位,U。酶活性以X表示,U/L。

1.6.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 依據(jù)DNS法測(cè)定葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線,為y=1.652 3x-0.033 6 (r2=0.991 8),用于淀粉酶及纖維素酶活性的測(cè)定,木糖標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.246 2x-0.031 9 (r2=0.997 5),用于木聚糖酶活性的測(cè)定。

1.6.4 酶活性計(jì)算方法 木聚糖酶從木糖標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的木糖含量折算成酶活單位(U/L),纖維素酶和淀粉酶從葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的葡萄糖含量折算成酶活單位(U/L)[18]。

木聚糖酶、纖維素酶和淀粉酶活性:X=m·n/(M·V酶·t);漆酶活性:X=106·V總·ΔD421 nm/(ε·V酶·Δt)。

式中:m指根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程代入D值計(jì)算對(duì)應(yīng)葡萄糖或木糖的質(zhì)量,mg;M指木糖或葡萄糖的摩爾質(zhì)量;V酶指反應(yīng)添加的酶液體積,L;V總指反應(yīng)總體積,L;t指酯反應(yīng)時(shí)間,min;n指酶液稀釋倍數(shù);ΔD421 nm為漆酶吸光度;Δt指時(shí)間,本試驗(yàn)為3 min;ε為消光系數(shù),36 000 L/(mol·cm)。

1.6.5 天麻種子萌發(fā)研究

1.6.5.1 天麻種子預(yù)處理 去除天麻蒴果殘留雜質(zhì),流水沖洗后用濾紙吸干表面水分。后續(xù)操作在無(wú)菌操作臺(tái)進(jìn)行,將天麻碩果置于0.1%氯化汞溶液中8 min,無(wú)菌水沖洗掉表面殘留氯化汞;再置于10%雙氧水中2 min,撈出無(wú)菌水沖洗掉表面殘留雙氧水;再將其放入75%乙醇中40 s,撈出無(wú)菌水沖洗掉表面殘留乙醇,用無(wú)菌濾紙吸干表面水分,將種子撒到滅菌的培養(yǎng)皿中,封好4 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.6.5.2 天麻種子活力及萌發(fā)率的測(cè)定 10 mL試管依次加入天麻種子與配制的1%紅四氮唑溶液,混勻,放置于無(wú)光的30 ℃恒溫箱內(nèi),48 h后用電子顯微鏡觀察天麻種子染色情況。種子被染成鮮紅色或粉紅色,則證明種子有活力;未被染成紅色,則證明種子無(wú)活力[19]。

取備用的天麻種子,用滅過(guò)菌的散粉刷蘸取適量天麻種子,輕輕抖落在水瓊脂培養(yǎng)基上,將馴化后的耐高溫萌發(fā)菌及親本萌發(fā)菌接種于水瓊脂培養(yǎng)基中央,每株菌做6組重復(fù)。將其置于25 ℃與30 ℃各8 h循環(huán)的恒溫箱中暗培養(yǎng)觀察,統(tǒng)計(jì)其萌發(fā)率。

1.6.6 數(shù)據(jù)處理 酶活性及天麻種子萌發(fā)率作圖及相關(guān)數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010 軟件進(jìn)行,用SPSS 26.0 的One-Way ANOVA進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)方差分析,采用SPSS 26.0 的Pearson進(jìn)行酶活性與天麻種子萌發(fā)率的相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 耐高溫萌發(fā)菌馴化試驗(yàn)

培養(yǎng)溫度為24 ℃時(shí),萌發(fā)菌長(zhǎng)勢(shì)旺盛,菌絲潔白,菌落形態(tài)規(guī)則,無(wú)色素產(chǎn)生。但是當(dāng)培養(yǎng)溫度超過(guò) 30 ℃ 時(shí),萌發(fā)菌生長(zhǎng)緩慢,菌絲偶有變黃、稀疏,菌落形狀不規(guī)則,并有少量色素產(chǎn)生。將馴化得到的耐高溫萌發(fā)菌與親本萌發(fā)菌在24 ℃下進(jìn)行兩兩接觸試驗(yàn),結(jié)果如圖1所示,萌發(fā)菌進(jìn)行耐高溫馴化后與親本進(jìn)行兩兩接觸試驗(yàn)皆出現(xiàn)了不同程度的拮抗線。

2.2 天麻種子萌發(fā)情況

2.2.1 天麻種子活力測(cè)定 用電子顯微鏡觀察染色天麻種子,可觀察到天麻種子4種不同的狀態(tài):無(wú)種胚(圖2-A);種胚被染成鮮紅色,種子有活力(圖2-B);種胚被染成黃色,種子無(wú)活力(圖2-C);異常胚無(wú)染色,無(wú)活力(圖2-D)。種子活力=(種子總數(shù)-無(wú)種胚種子數(shù)-種胚黃色種子數(shù)-異常胚種子數(shù))/種子總數(shù)×100%。

試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)可得:天麻種子總數(shù)為936粒,種胚黃色的種子為7粒,無(wú)種胚的種子為21粒,異常胚的種子為4粒。天麻種子活力為96.58%。

2.2.2 天麻種子萌發(fā) 肉眼觀察到種胚膨大后,每隔5 d用電子解剖鏡觀察平板上天麻種子萌發(fā)情況,可觀察到天麻種子從種胚膨大到種子萌發(fā)的不同狀態(tài):菌絲包裹浸染天麻種子(圖3-A)、種胚膨大尚未完全突破種皮(圖3-B)、種胚膨大突破種皮(圖3-C)、種胚生長(zhǎng)即將形成分生原基(圖3-D)、種胚出現(xiàn)分生原基(圖3-E)、芽體形成(圖3-F)。本試驗(yàn)將種胚出現(xiàn)分生原基即視為萌發(fā),統(tǒng)計(jì)天麻種子萌發(fā)率。天麻種子萌發(fā)率=萌發(fā)天麻種子/(天麻種子總數(shù)×天麻種子活力)。

2.3 萌發(fā)菌胞外酶活性與天麻種子萌發(fā)

2.3.1 漆酶活性與天麻種子萌發(fā)關(guān)系 真菌漆酶屬于胞外酶,具有降解木質(zhì)素并為真菌生長(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)的能力,測(cè)定漆酶活性的方法較多,目前ABTS法測(cè)定漆酶活性是一種較為理想的方法[20]。漆酶活性與天麻種子萌發(fā)率的皮爾曼相關(guān)系數(shù)為0.564,相關(guān)性不顯著(P=0.146>0.05)。由圖4可知,8株萌發(fā)菌均表現(xiàn)出不同程度的種子萌發(fā)率及漆酶活性。多重比較結(jié)果顯示,8株萌發(fā)菌的漆酶活性及對(duì)應(yīng)天麻種子萌發(fā)率均具有極顯著差異(P<0.01)。耐高溫萌發(fā)菌MDA-1、MDC-1、8C-1、SH-1的漆酶活性與其對(duì)應(yīng)的天麻種子萌發(fā)率均極顯著高于親本萌發(fā)菌,漆酶活性分別高150.00、38.89、555.56、555.56 U/L,萌發(fā)率分別高9.09、12.43、9.41、17.19百分點(diǎn)。其中,耐高溫萌發(fā)菌SH-1的漆酶活性和天麻種子萌發(fā)率最好,分別為1 000.00 U/L和71.76%,極顯著高于其余菌株的漆酶活性及天麻種子萌發(fā)率;耐高溫萌發(fā)菌MDA-1、MDC-1 與親本萌發(fā)菌MDA、MDC、8C的漆酶活性較小,依次為316.67、222.22、166.67、183.33、111.11 U/L,對(duì)應(yīng)天麻種子萌發(fā)率依次為68.82%、53.24%、59.73%、40.81%、40.19%。

2.3.2 木聚糖酶活性與天麻種子萌發(fā)關(guān)系 木聚糖廣泛存在于植物細(xì)胞壁中,就多糖而言其含量?jī)H次于纖維素,是自然界最重要的半纖維素,廣義的木聚糖酶是指可以水解半纖維素木聚糖的一組酶的總稱[21]。木聚糖酶活性與天麻種子萌發(fā)率皮爾曼相關(guān)系數(shù)為0.720,相關(guān)性顯著(P=0.044<0.05)。由圖5可知,8株萌發(fā)菌的木聚糖酶活性各不相同,多重比較結(jié)果顯示各菌株之間的木聚糖酶活性具有極顯著差異,耐高溫萌發(fā)菌MDA-1、MDC-1、8C-1、SH-1木聚糖酶活性分別極顯著高于親本萌發(fā)菌450.91、131.67、114.89、275.96 U/L。其中,耐高溫萌發(fā)菌 MDA-1木聚糖酶活性最高 (1 062.35 U/L),極顯著高于其余菌株,對(duì)應(yīng)的天麻種子萌發(fā)率為68.82%;耐高溫萌發(fā)菌SH-1的木聚糖酶活性次之(905.43 U/L),對(duì)應(yīng)的天麻種子萌發(fā)率最高(71.76%)。

2.3.3 淀粉酶活性與天麻種子萌發(fā)關(guān)系 淀粉酶是一類可以作用于淀粉、多糖衍生物等并把它們分解成小分子的水解酶。淀粉酶活性與天麻種子萌發(fā)率皮爾曼相關(guān)系數(shù)為0.437,相關(guān)性不顯著(P=0.279>0.05)。由圖6可知,8株萌發(fā)菌均表現(xiàn)出不同程度的淀粉酶活性,除耐高溫萌發(fā)菌MDA-1與SH-1外,其余菌株多重比較兩兩之間均差異極顯著。耐高溫萌發(fā)菌MDA-1、MDC-1、8C-1、SH-1 的淀粉酶活性均極顯著高于親本萌發(fā)菌41.88、282.86、112.43、127.65 U/L。其中,耐高溫萌發(fā)菌MDC-1淀粉酶活性極顯著高于耐高溫萌發(fā)菌SH-1 146.24 U/L,萌發(fā)率極顯著比耐高溫萌發(fā)菌SH-1低18.52百分點(diǎn)。

2.3.4 纖維素酶活性與天麻種子萌發(fā)關(guān)系 纖維素是植物細(xì)胞壁的主要構(gòu)成成分,纖維素酶能夠有效降解植物細(xì)胞壁。纖維素酶活性與天麻種子萌發(fā)率皮爾曼相關(guān)系數(shù)為0.634,相關(guān)性不顯著(P=0.092>0.05)。由圖7可知,8株萌發(fā)菌均表現(xiàn)出不同程度的纖維素酶活性。親本萌發(fā)菌纖維素酶活性相差不大,MDA、MDC、SH之間未達(dá)到極顯著差異,耐高溫萌發(fā)菌的纖維素酶活性均極顯著高于親本萌發(fā)菌9.30、8.72、4.24、16.34 U/L。耐高溫萌發(fā)菌SH-1纖維素酶活性最高,為 40.91 U/L,萌發(fā)率為71.76%,極顯著高于其余菌株;耐高溫萌發(fā)菌MDA-1、MDC-1的纖維素酶活性次之,分別為34.26、33.65 U/L,萌發(fā)率為68.82%、53.24%。

3 結(jié)論

馴化后的耐高溫萌發(fā)菌與親本萌發(fā)菌兩兩接觸均出現(xiàn)拮抗線,可初步判斷耐高溫菌株與親本菌株存在差異。在平板上通過(guò)25 ℃與30 ℃各8 h循環(huán),對(duì)約15 d之后獲得的胞外粗酶進(jìn)行酶活性測(cè)定,相同培養(yǎng)條件下進(jìn)行天麻種子萌發(fā)率測(cè)定,結(jié)果表明,各菌株之間的酶活性及菌株之間天麻種子萌發(fā)率存在明顯差異,經(jīng)過(guò)馴化的耐高溫萌發(fā)菌4種酶活性和天麻種子萌發(fā)率均顯著高于各自對(duì)應(yīng)親本萌發(fā)菌,4種酶活性與天麻種子萌發(fā)率相關(guān)性從高到低依次為木聚糖酶、纖維素酶、漆酶、淀粉酶。

天麻種子的萌發(fā),需要萌發(fā)菌菌絲與種子接觸后,侵入皮層細(xì)胞壁促進(jìn)天麻種子萌發(fā)形成原球莖,與天麻種子共生萌發(fā)。因此,萌發(fā)菌細(xì)胞壁降解酶的活性也就決定著天麻種子的萌發(fā)表現(xiàn),其中植物細(xì)胞壁的重要組成部分為纖維素、半纖維素、果膠。萌發(fā)菌水解纖維素的纖維素酶活性最高的是耐高溫萌發(fā)菌SH-1,為40.91 U/L,其次是耐高溫萌發(fā)菌MDA-1,為34.26 U/L;水解半纖維素的木聚糖酶活性最高的為耐高溫萌發(fā)菌 MDA-1,為1 062.35 U/L,其次是耐高溫萌發(fā)菌SH-1,為905.43 U/L;分解淀粉的淀粉酶活性最高的是耐高溫萌發(fā)菌MDC-1,為402.90 U/L,其次是耐高溫萌發(fā)菌SH-1與MDA-1,分別為256.65、255.98 U/L;降解木質(zhì)素的漆酶活性最高的是耐高溫萌發(fā)菌 SH-1,為1 000.00 U/L。依據(jù)萌發(fā)菌的酶降解植物細(xì)胞壁的能力,簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)耐高溫萌發(fā)菌SH-1與MDA-1的天麻種子萌發(fā)率最好,用水瓊脂法進(jìn)行天麻種子萌發(fā)率測(cè)定,其耐高溫萌發(fā)菌SH-1、MDA-1 萌發(fā)率最高,依次為 71.76%、68.82%。因此,結(jié)合前期酶活性試驗(yàn)與天麻種子萌發(fā)率試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,說(shuō)明天麻種子萌發(fā)率并不由單一的1種胞外酶決定,天麻種子萌發(fā)受溫度、胞外酶種類及活性多種因素共同調(diào)控,且水解植物細(xì)胞壁的木聚糖酶及其活性是影響天麻種子萌發(fā)的關(guān)鍵胞外酶,在30 ℃的脅迫溫度條件下,經(jīng)過(guò)耐高溫馴化后的4株萌發(fā)菌均表現(xiàn)出更高的酶活性,促進(jìn)天麻種子萌發(fā),以期為天麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

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