[發(fā)明專利]綠盲蝽多聚半乳糖醛酸酶的基因及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210391780.8
• 申請日: 2012-10-16
• 公開（公告）號: CN102876692A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊青;姜秀萍;賈秋磊;楊君;劉田
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號: C12N15/56
• 分類號: C12N15/56;C12N9/26;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 賈漢生;李馨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及綠盲蝽多聚半乳糖醛酸酶的基因、含有該基因的表達載體的構(gòu)建、該基因在宿主細胞中的蛋白表達，分離純化及酶活性分析。?

背景技術(shù)

多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonases,PG)屬于果膠酶(pectolytic?enzyme?or?pectinase)的一種，其在應(yīng)用上，具有與果膠酶相似的特性。?

果膠酶是指能夠分解果膠物質(zhì)的多種酶的總稱，其大致分為果膠水解酶、果膠裂解酶、果膠酯酶和原果膠酶等,其中果膠水解酶又可分為多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonases,PG)、多聚半乳糖醛酸甲酯水解酶(polymethylgalacturonases,PMG)、阿拉伯聚糖酶、半乳聚糖酶等。?

隨著對果膠及果膠酶研究的日益深入,其應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸拓寬.盡管如此,就果膠酶的高效、多功能特點而言,其應(yīng)用尚有較大的發(fā)展空間。?

果膠是植物細胞壁的主要成分。果膠酶能分解果膠，因此凡是與裂解植物的產(chǎn)業(yè)，都可應(yīng)用到果膠酶。具體如下：?

果膠酶的應(yīng)用性研究：?

1.利用果膠酶降解植物細胞的細胞壁，可用于果蔬汁的生產(chǎn),果酒的澄清等。?

2.在油料萃取方面,將果膠酶和纖維素酶、半纖維素酶結(jié)合使用,可破壞油料作物的細胞壁,便于油料的釋放,從而提高萃取率、提高油料的穩(wěn)定性。?

3.中藥藥材處理方面，可利用果膠酶生產(chǎn)的提取物有：銀杏葉提取物、大蒜油濃縮液、蘑菇濃縮液、人參漿、當(dāng)歸浸膏、甘草液等。另外,在金耳多糖、香菇多糖、金針菇多糖、山楂葉總黃酮等的提取中也使用了果膠酶。利用酶類提取,不僅可提高萃取率,還可提高純度。?

4.造紙工業(yè)中的生物制漿與紡織品的生物脫膠類似,都是通過果膠酶等酶處理降解植物纖維原料中的果膠、半纖維素及木質(zhì)素,使其分散成滿足造紙工業(yè)不同要求的束纖維或單纖維,以生產(chǎn)柔軟、均一、有彈性的高品質(zhì)材料。?

5.以果膠為底物生產(chǎn)低聚果膠PG可水解細胞壁中的果膠成分產(chǎn)生聚合度為10左右的寡聚半乳糖醛酸,后者是植物防御反應(yīng)的誘導(dǎo)因子,防御作用包括產(chǎn)生有抗真菌活性的抗毒素,抑制蛋白合成的抑制劑等等。?

6.制造保健產(chǎn)品方面：酶法降解植物細胞間質(zhì)中的果膠物質(zhì)產(chǎn)生完整的單細胞懸液的過程稱為浸解作用。在浸解過程中,一方面設(shè)法使內(nèi)源性果膠酯酶滅活,避免細胞軟化;另一方面,用外源果膠酶適度降解胞外果膠及其它成分,避免胞內(nèi)物質(zhì)泄漏,降低品質(zhì).該工藝常用于生產(chǎn)帶肉果蔬汁飲料、乳制品的配料、即食的干燥土豆泥、胡蘿卜泥等食品,以及蘆薈、人參、越橘葉、紅花等美容保健品的配料。?

7.PG可水解幾丁質(zhì)、幾丁聚糖的B2(1,4)2糖苷鍵,得到水溶性寡糖。這類低分子寡糖具有多方面的生理功能,如抗腫瘤、抗菌、增強免疫機能,改善腸道微生物區(qū)系的分布,刺激有益菌的生長等。?

多聚半乳糖醛酸酶具有分解果膠的作用，刺吸性昆蟲（如綠盲蝽）損失植物時，主要是唾液腺蛋白中的多聚半乳糖醛酸酶分解植物細胞壁的果膠，造成植物細胞壁的損失，還能引起植物致病菌的侵染。?

在植食性刺吸式昆蟲,是指具有刺吸式器，靠吸食植物汁液為生的昆蟲。一般集中在同翅目和半翅目植食性昆蟲，是糧食作物、蔬菜和觀賞植物的主要害蟲之一。?

盲蝽是一類刺吸式害蟲，行動活潑，頗善飛翔。多數(shù)類群為植食性，寄主廣泛，包括被子植物、針葉樹和蕨類。除取食植物的葉片外，尤其喜食花、蕾、果實等繁殖器官。世界已知盲蝽近萬種，世界各大動物區(qū)均有分布。盲蝽對棉花及牧草苜蓿的危害較嚴重，但同時危害蔬菜。?

在美國為害嚴重的盲蝽主要有3種:美國牧草盲蝽Lygus?lineolaris?(Palisot?de?Beauvois)，豆莢草盲蝽Lygus?hesperus?Knight及苜蓿盲蝽Adelphocoris?lineolatus?(Goeze)。其中牧草盲蝽和豆莢草盲蝽為同屬，分別廣泛分布于落基山脈的東部和西部。美國牧草盲蝽是北美分布最廣本土盲蝽，為害廣泛，寄主植物達到328種，其中130種是重要的經(jīng)濟作物，包括棉花、苜蓿、樹苗、草莓及番茄等。豆莢草盲蝽是加利福尼亞棉田重要害蟲，主要取食植物上部和端部的果實部分，尤其喜食花芽。苜蓿盲蝽，古北區(qū)種，歐亞大陸的外來入侵種，危害美國東部加拿大的牧草等。盡管這3種盲蝽在牧草上只是偶爾會達到很高水平，但當(dāng)苜蓿被收割后，牧草盲蝽和豆莢草盲蝽會轉(zhuǎn)移到附近其他蔬菜和水果上危害，給農(nóng)作物帶來巨大損失)。?