全 文 ：中国农学通报 2012,28(13):85-91
Chinese Agricultural Science Bulletin
基金项目：云南省科技攻关项目“长防林重大病虫害华山松疱锈病、木蠹象监测和综合防治技术试验示范”(2003NG12)；西南林业大学重点基金项目
“一种抗五针松疱锈病生防菌剂研制及应用”(110706)。
第一作者简介：李靖，女，1978年出生，湖北荆门人，讲师，硕士，主要从事植物生物化学与分子生物学的研究。通信地址：650224云南省昆明市盘龙
区白龙寺296号西南林业大学生命科学学院620号信箱，Tel：0871-3863375，E-mail：lijing@swfu.edu.cn。
通讯作者：陈玉惠，女，1961年出生，云南保山人，教授，博士，主要从事植物病理及植物生理生化研究。通信地址：650224云南省昆明市盘龙区白龙
寺296号西南林业大学生命科学学院620号信箱，Tel：0871-3863112，E-mail：chenyuhui@swfu.edu.cn。
收稿日期：2011-11-09，修回日期：2012-02-17。
2株茶藨生柱锈重寄生木霉胞壁降解酶的基本性质研究
李 靖，周 利，陈玉惠，李永和
（西南林业大学生命科学学院，昆明 650224）
摘 要：为了给β-1,3葡聚糖酶和几丁质酶的分离纯化及重寄生菌的利用提供理论依据，从茶藨生柱锈
(Cronartium ribicola J.C.Fischer)的重寄生菌TR1和TR2中提取了β-1,3葡聚糖酶和几丁质酶，并进行了
粗酶活性测定。结果显示，2菌株所产β-1,3-葡聚糖酶最适温度均为35℃，TR1所产β-1,3葡聚糖酶的最
适pH 4.0，Km值为43.82 μg/mL，Ca2+是其激活剂，Cu2+、Fe3+、Al3+、Zn2+为其抑制剂。TR2所产β-1,3葡聚糖
酶的最适pH 5.0，Km为71.28 μg/mL，Ca2+和Mn2+是其激活剂，Cu2+、Fe3+、Al3+为其抑制剂。2菌株所产几
丁质酶的激活剂为Mn2+和Ca2+，抑制剂为Cu2+。TR1所产几丁质酶的最适温度为40℃，最适pH 6.0，Km
为 92.49 μg/mL；TR2所产几丁质酶的最适温度范围较宽为 30~50℃，最适 pH 5.0，Km为 71.11 μg/mL。
TR1和TR2所产β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶稳定性较高，直接利用粗酶在野外防治疱锈病具有一定的可
行性。
关键词：茶藨生柱锈；锈孢子；重寄生菌；β-1,3葡聚糖酶；几丁质酶
中图分类号：Q556+.2 文献标志码：A 论文编号：2011-3268
The Study on Degrading Enzymes of Cell Wall from Two Mycoparasites of Cronartium ribicola
Li Jing, Zhou Li, Chen Yuhui, Li Yonghe
(Life Science College, Southwest Forestry University, Kunming 650224)
Abstract: The aim was to provide the basis for the isolation and purification of β-1,3-glucanase and chitinase,
and the use of mycoparasite. β-1,3-glucanase and chitinase were isolated from two mycoparasites (TR1 and
TR2) of Cronartium ribicola. The enzymatic activities of β-1,3-glucanase and chitinase were detected. The
results showed that optimum temperature of β-1,3-glucanase from TR1 and TR2 was 35℃. The optimum pH
of β-1,3-glucanase from TR1 was 4.0 and Km was 43.82 μg/mL. Ca2 + was activator of the enzyme and Cu2 +,
Fe3 + , Al3 + , Zn2 + were inhibitors. The optimum pH of β-1,3-glucanase from TR2 was 5.0 and Km was
71.28 μg/mL. Ca2 + and Mn2 + were activators of the enzyme and Cu2 + , Fe3 + , Al3 + were inhibitors. Activators of
chitinase from TR1 and TR2 were Mn2+ and Ca2+ and inhibitor was Cu2+. The optimum temperature of chitinase
from TR1 was 40℃ and the optimum pH was 6.0, Km of the enzyme was 92.49 μg/mL. The optimum
temperature of chitinase from TR2 was from 30℃ to 50℃. The optimum pH was 5.0 and Km was 71.11 μg/mL.
β-1,3-glucanase and chitinase produced by TR1 and TR2 possess high stability, so that it was feasible to use
crude enzyme directly in field control of blister rust.
Key words: Cronartium ribicola; aeciospores; mycoparasite; β-1,3-glucanase; chitinase
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0 引言
茶藨生柱锈(Cronartium ribicola J.C.Fischer)是世
界林木三大病害之一——五针松疱锈病的病原菌。该
病原菌危害五针松枝干部，引起皮部溃疡斑而致受害植
株枯萎死亡。其病原传播迅速，危害面积大，被列为国
内外检疫对象。五针松疱锈病不仅在世界多个国家发
生，也在中国多个省份发生，其中以东北林区的红松
(Pinus koraiensis)疱锈病和陕西、四川、云南三省的华山
松(P. armandii)疱锈病危害最为严重[1-3]。茶藨生柱锈为
长循环型转主寄生的完全锈菌，接种体之一的锈孢子产
孢量大，松树受其侵染后连年发病，防治十分困难[4-5]。
许多中外学者对五针松疱锈病的病原学、组织病
理学、病害流行学等方面做了较为深入的探讨。同时，
对病害防治也做了大量工作，但有关利用生物控制因
子（重寄生菌）防治该病的报道很少。在自然界广泛存
在的重寄生菌，是对植物病原菌有控制作用的一类重
要的微生物资源，而应用植物病害防治的生防菌多数
也是病原菌的重寄生菌[6]。木霉是重寄生菌中作为生
防菌研究以及应用较多的一类真菌。木霉作为生防菌
发挥拮抗作用的重要机制之一是分泌溶菌酶类，如
β-1,3葡聚糖酶、几丁质酶和蛋白酶等，这些酶在离体
条件下也能对某些植物病害的病原菌产生破坏作用而
直接用于病害防治[7-8]。
通过重寄生菌的筛选工作，发现 2株木霉TR1和
TR2对茶藨生柱锈的锈孢子具有很强的破坏作用，这
2株木霉能在诱导物（锈孢子）的诱导下分泌高活性的
几丁质酶和β-葡聚糖酶，粗酶液处理后的锈孢子可表
现疣突脱落、锈孢子外壁破裂等现象，并且这2株木霉
的几丁质酶和葡聚糖酶活力与其对锈孢子壁的破坏能
力呈显著相关性，说明这 2种酶是其破坏锈孢子壁的
主导因子 [9]，经分子和形态鉴定，TR1为深绿木霉
(Trichoderma atroviride)， TR2 为 绿 色 木 霉
(Trichoderma viride) [10]。对 TR1和 TR2所产 2种胞壁
降解酶（β-1,3葡聚糖酶和几丁质酶）粗酶基本性质进
行了研究，一方面为阐明重寄生菌的作用机制提供分
子方面的证据，另一方面为胞壁降解酶的纯化和基因
的克隆以及为获得高抗病的转基因植株奠定基础。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供试菌株TR1(SS003)和TR2(LS020)分别从采自
四川广元天台山林场和云南洱源罗坪山林场的锈孢子
堆上分离获得[9]。
茶藨生柱锈锈孢子采自四川省广元县天台山林场
和云南洱源罗坪山林场的华山松疱锈病的发病林分，
并于4℃下低温干燥保存。
1.2 实验方法
1.2.1 锈孢子壁的制备（冻融法）取一定量的锈孢子过
80目筛，以去除树皮、锈子器包被等杂质。将锈孢子
反复冻融后置于研钵中，加入适量蒸馏水充分研磨至
锈孢子壁破裂。收集匀浆于 5000 r/min离心 20 min，
蒸馏水反复冲洗再离心至上清夜澄清，收集锈孢子壁
备用[9]。
1.2.2 胞壁降解酶的诱导及粗酶液的制备 分离、纯化
培养基为PDA培养基，种子培养基为PD培养液，诱导
培养基为添加10 g/L锈孢子壁和2 g/L PVP的LB培养
基。
在装有 25 mL液体种子培养基的 250 mL的三角
瓶中接入 1块直径为 7 mm的菌块，在 25℃~28℃，
120 r/min摇床中培养2天，作为液体种子。然后以4%
(v/v)的接种量接入盛有 50 mL诱导培养基的 250 mL
三角瓶中，在25℃~28℃，120 r/min的摇床中培养，每个
做3个平行样。发酵液纱布过滤，滤液4℃，5000 r/min
离心20 min，上清液即为粗酶液。
1.2.3 酶活性检测
（1）β-1,3葡聚糖酶活力测定 [11]。吸取粗酶液
0.5 mL，置于 40℃水浴锅中预热 2 min后加入经 40 ℃
预热的 0.1 mg/mL的昆布多糖溶液 1 mL，混匀。于
40℃下准确反应1 h后，立即加入0.75 mL DNS溶液以
终止反应，混匀，再于沸水浴中准确反应 15 min后放
入冰水浴中冷却至室温，再加入 5 mL蒸馏水充分混
匀。于722型分光光度计540 nm处测定光吸收值，根
据标准曲线求出样品中的葡萄糖含量，以1 h分解昆布
多糖产生1 μg葡萄糖的酶量为1个酶活力单位(μg/h)。
（2）几丁质酶活力测定[12]。取粗酶液0.5 mL，加入
1.0 mL的醋酸-醋酸钠缓冲溶液(0.1 mol/L、pH 5.2)，置
于 40℃水浴锅中预热 2 min后，再加入经 40℃预热的
1.0%胶体几丁质溶液 0.5 mL混匀。于 40℃下准确反
应1 h后，立即加入0.75 mL DNS终止反应，混匀，于沸
水浴中准确反应15 min，放入冰水浴中冷却至室温，再
加入 5 mL蒸馏水充分混匀。于 722型分光光度计
540 nm处测定光吸收值，根据标准曲线求出样品中产
生的N-乙酰葡萄糖胺(NAG)的量，以1 h分解胶体几丁
质产生1 μg NAG的酶量为1个酶活力单位(μg/h)。
1.2.4 粗酶液的基本性质
（1）最适温度及热稳定性。按1.2.3标准反应液体
系，几丁质酶分别于 20、30、35、40、45、50、60、80℃；
β-1,3-葡聚糖酶分别于 30、35、40、45、50、60、80℃的恒
温水浴中反应 1 h后，测定几丁质酶及β-1,3-葡聚糖酶
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李 靖等：2株茶藨生柱锈重寄生木霉胞壁降解酶的基本性质研究
活性。
取粗酶液各 0.5 mL，于上述大于 35℃的各温度条
件下，分别保温 10、30、60、90、120、150 min后，加入
0.1 mg/mL昆布多糖 1 mL及 1%几丁质底物 0.5 mL，
50 mmol/L (pH 5.0)乙酸钠缓冲液 0.5 mL。测定β-1,3-
葡聚糖酶及几丁质酶活性。
（2）最适 pH值及酸碱稳定性。用 0.1 mol/L的柠
檬酸－磷酸二氢钠缓冲溶液，辅以 0.1 mol/L的NaOH
配制成不同 pH值(3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0)
的 0.1 mg/mL昆布多糖底物及 1%几丁质底物。取粗
酶液各0.5 mL，加入各pH值的0.1 mg/mL昆布多糖底
物 1 mL及对应 pH值的缓冲溶液 0.5 mL，于 35℃下恒
温水浴中反应 1 h后终止反应，测定β-1,3-葡聚糖酶活
性；取粗酶液各0.5 mL，加入不同pH值的1%几丁质底
物 0.5 mL及对应 pH值的缓冲溶液 0.5 mL，于 40℃下
恒温水浴中反应1 h后终止反应，测定几丁质酶活性。
（3）金属离子对酶活性的影响。在各试管中分别
加 入 NaCl，CaCl2，MnCl2，CuSO4，FeCl3，Al2(SO4)3，
ZnSO4，BaCl2，MgSO4溶液，使β-1,3-葡聚糖酶和几丁质
酶反应液体系中的金属离子终浓度为 50 mmol/L，在
最适反应温度和最适pH条件下，以去离子水作对照，
按1.2.3的方法测定各金属离子对酶活的影响。
（4）Km测定。在最适反应温度和最适 pH条件
下，在0.05~0.50 mg/mL昆布多糖及0.1%~1.5%几丁质
浓度范围内进行酶促反应，以酶活力表示酶反应速度，
作 v-S图，可得底物浓度对反应速度的影响。以 1/v对
1/[S]作图，可得Linerweaver-Burk曲线，计算Km。
2 结果与分析
2.1 最适温度及热稳定性
按不同的温度设定测定酶的活性，图1结果表明：
TR1菌株β-1,3-葡聚糖酶最适反应温度范围为 35~
40℃，35℃时活性最高，反应温度超过 40℃时，酶活性
逐渐下降，当温度达到60℃后，酶活性迅速降低。TR2
菌株β-1,3-葡聚糖酶最适温度为 35℃。TR1和TR2相
比，在相同温度下TR1的酶活性始终高于TR2。
2株菌几丁质酶的最适反应温度均较β-1,3-葡聚
糖酶高；TR1几丁质酶活性在最适温度以下随温度的
升高迅速升高，当达40℃时，酶活性最高，超过最适温
度后，酶活性迅速下降。TR2的最适反应温度范围则
较宽，30℃~50℃下酶活性均较高，当反应温度超过
50℃后，酶活性迅速降低。最适温度范围内，TR1的几
丁质酶活性大于TR2。
2株菌的β-1,3-葡聚糖酶在 45℃以下范围内具有
较高的稳定性（图2）；当温度超过45℃，酶开始丧失部
分活性；60℃保温 90 min，其活性仅为原来的 20%；
TR1在80℃下保温90 min，酶活力完全丧失，而TR2在
同样条件下保温到150 min酶活力为原来的5%。
2株菌中 TR2所产几丁质酶的热稳定性高于
TR1，TR1当温度超过 45℃，酶活性即开始部分丧失，
50℃下保温90 min，其活性仅为原来的一半，在80℃下
几乎检测不到酶活力。TR2则在50℃以下（含50℃）范
围内酶均较稳定，但在60℃下保温60 min，其活性为原
来的50%，120 min时活性完全丧失。
2.2 最适pH值及酸碱稳定性
pH值对2株菌β-1,3-葡聚糖酶活性的影响见图3a
和图 3b，2株菌的β-1,3-葡聚糖酶活性受 pH值的影响
较大，TR1在 pH 3.0~7.0间酶活都较高，对 pH的适应
范围较宽，反应最适pH4.0。TR2在pH 3.0~5.0之间活
性较高，pH超过 5.0时酶活下降。2株菌的β-1,3-葡聚
糖酶最适pH均偏酸性，与大多数关于真菌来源的β-1,
3-葡聚糖酶酶最适pH范围的报道一致。
pH值对 2株菌几丁质酶活性的影响见图 3c和图
图1 温度对TR1和TR2的β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶活性的影响
0
20
40
6080
100
120
140
10 20 30 40 50 60 70 80
温度/℃
几
丁
质
酶
活
性
/(g/
h)
TR1TR2
b
0
20
40
60
80
100
120
140
20 30 40 50 60 70 80
温度/℃
葡
聚
糖
酶
活
性
/(g/h
)
TR1TR2a
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3d，TR1 在 pH 5.0~6.0 的范围内酶活较高，最适
pH 6.0。TR2最适 pH 4.0~5.0，最适 pH 5.0。2株菌的
几丁质酶活在大于或小于最适pH范围时，酶活较低。
图 4a结果显示，TR1的β-1,3-葡聚糖酶在 pH 3.0~
6.0之间较稳定，但当 pH值超过 6.0时，酶迅速失活；
pH 9.0时，剩余酶活力几乎为0。TR2在pH 3.0~5.0之
间较稳定；当pH 10.0时，剩余酶活力为原来的10%。
图4b结果显示，2菌株的几丁质酶活性在pH 4.0~
6.0之间较稳定。当 pH大于 6.0时酶活力迅速下降，
TR2酶活力下降较TR1更快，说明TR1所产的几丁质
酶较TR2稳定。
2.3 金属离子对酶活性的影响
金属离子对 2株菌β-1,3-葡聚糖酶酶活力的影响
见图 5a和图 5b。不同金属离子对酶活性的影响存在
图2 TR1和TR2的β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶热稳定
TR1
0
40
80
120
160
10 30 60 90 120 150
保温时间/min
几
丁
质
酶
活
性
/(g/
h)
35℃ 40℃ 45℃50℃ 60℃ 80℃ TR2
0
20
40
60
80
10 30 60 90 120 150
保温时间/min
几
丁
质
酶
活
性
/(g/
h)
35℃ 40℃ 45℃50℃ 60℃ 80℃
TR2
0
20
40
60
10 30 60 90 120 150
保温时间/min
葡
聚
糖
酶
活
性
/(g/
h)
35℃ 40℃ 45℃60℃ 80℃
a
40
50
60
70
80
90
100
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12pH
葡
聚
糖
酶
活
力
/(g/h
) TR1
b
100
120
140
160
180
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12pH
葡
聚
糖
酶
活
力
/(g/h
)
TR2
0
20
40
60
80
10 30 60 90 120 150
保温时间/min
葡
聚
糖
酶
活
性
/(g/
h)
35℃ 40℃ 45℃60℃ 80℃ a TR1 b TR2
c TR1 d TR2
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一定的差异，Ca2+是TR1的激活剂，Cu2+、Fe3+、Al3+、Zn2+
为其抑制剂，抑制强度为：Cu2+>Fe3+>Zn2+>Al3+。Ca2+和
Mn2+是TR2的激活剂，Ca2+的激活作用强于Mn2+，Cu2+、
Fe3+、Al3+是其抑制剂，其中Cu2+的抑制作用最强，其次
为Al3+。2株菌β-1,3-葡聚糖酶共同的激活剂为Ca2+，
Cu2+和Al3+是共同抑制剂。其他金属离子对2株菌β-1,
3-葡聚糖酶酶活性无明显影响。
金属离子对2株菌几丁质酶活力的影响见图5c和
图 5d。Mn2+和Ca2+是 2株菌的共同激活剂，其中Mn2+
对TR1的激活作用强于Ca2+；而Ca2+对TR2的激活作
用强于Mn2+。Cu2+、Fe3+、Al3+、Ba2+、Mg2、Zn2+对TR1和
TR2的几丁质酶均有不同程度的抑制作用，其中Cu2+
图3 pH对TR1和TR2的β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶活性的影响
c
0
20
40
60
80
100
120
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12pH
几
丁
质
酶
活
性
/(g/
h)
TR1 d
0
20
40
60
80
100
120
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12pH
几
丁
质
酶
活
性
/(g/h
)
TR2
a
010
2030
4050
6070
8090
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9pH
葡
聚
糖
酶
活
性
/(g/
h)
TR1TR2
b
0
10
20
30
40
50
60
3 4 5 6 7 8 9 10 11pH
几
丁
质
酶
活
性
/(g/
h)
TR1TR2
图4 TR1和TR2的β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶酸碱稳定性
a TR1
0
20
40
60
80
100
120
140
Na+Ca2+ K+Mn2+Cu2+Fe3+Al3+Zn2+Ba2+Mg2+ Con.
葡
聚
糖
酶
活
性
/(g/h
)
Na
+
Ca
2+
K
+
M
n
2+
Cu
2+
Fe
3+
Al
3+
Zn
2+
Ba
2+
M
g
2+
Co
n.
b TR2
050
100150
200250
300350
Na+Ca2+ K+Mn2+Cu2+Fe3+Al3+Zn2+Ba2+Mg2+Con.
葡
聚
糖
酶
活
性
/(g/
h)
Na
+
Ca
2+
K
+
M
n
2+
Cu
2+
Fe
3+
Al
3+
Zn
2+
Ba
2+
M
g
2+
Co
n.
金属离子 金属离子
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TR2
y=0.9289x+13.032 R2=0.9558
0
5
10
15
20
25
30
35
-10 -5 0 5 10 15 20 251/[S]/(mg/mL)-1
a TR1
y = 1.4794x + 33.762 R2 = 0.9592
0
10
20
30
40
50
60
70
-10 -5 0 5 10 15 20 251/[S]/(mg/mL)-1
1/
v/[m
g/
(m
L·1
0
m
in
)]
-1
对2株菌的几丁质酶活抑制作用最强。
以上结果显示，Ca2+是2种酶的激活剂，Cu2+是2种
酶的强烈抑制剂。
2.4 Km测定
根据不同底物浓度及不同底物浓度下β-1,3-葡聚
糖酶活反应速度，采用Lineweaver-Burk双倒数作图法
作图（图 6）以计算Michaelis-Menten常数。TR1 β-1,3-
葡聚糖酶的Km为 43.82 μg/mL。TR2 β-1,3-葡聚糖酶
的Km为71.28 μg/mL。
根据不同底物浓度及不同底物浓度下几丁质酶活
反应速度，采用 Lineweaver-Burk双倒数作图法作图（图
7）以计算Michaelis-Menten常数。TR1几丁质酶Km为
92.49 μg/mL。TR2几丁质酶的Km为71.11 μg/mL。
以上结果表明，TR1和TR2所产β-1,3-葡聚糖酶和
几丁质酶对底物的亲和力存在明显差异，TR1的β-1,3-
葡聚糖酶对底物的亲和力大于TR2，而TR2的几丁质
酶对底物的亲和力却大于TR1。
3 结论与讨论
通过对TR1、TR2产生的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质
酶的基本进行研究，结果显示2菌株所产β-1,3-葡聚糖
酶最适温度均为 35℃，在 45℃以下范围内具有较高的
稳定性；TR1最适 pH 4.0，pH 3.0~6.0之间较稳定；Km
值为43.82 μg/mL；Ca2+是其激活剂，Cu2+、Fe3+、Al3+、Zn2+
为其抑制剂。TR2的最适 pH 5.0，pH 3.0~5.0之间稳
定；Km为 71.28 μg/mL；Ca2+和Mn2+是其激活剂，Cu2+、
Fe3+、Al3+对其有抑制作用。
2菌株所产几丁质酶粗酶的酶学性质存在一定差
异，TR1最适温度为40℃，45℃以下温度范围内较为稳
定；TR2的最适温度范围较宽为 30~50℃，且热稳定性
高于TR1，50℃以下（含 50℃）范围内酶均能保持较高
活性。TR1的最适 pH 6.0，pH 4.0~6.0时该酶较稳定；
Km为 92.49 μg/mL；Mn2 +和 Ca2 +对其具激活作用，但
Mn2 +的激活作用强于 Ca2 +。TR2的最适 pH 5.0，pH
4.0~6.0之间稳定；Km为71.11 μg/mL；Mn2+和Ca2+同样
对其具激活作用，但Ca2+的激活作用强于Mn2+。
目前酶的生产主要可通过化学合成和生物合成2
条途径。从经济角度考虑化学合成在短时间内还无法
实现，直接从生物中制取酶用于构建抗病植株或基因
c TR1
0
50
100
150
200
250
Na+Ca2+ K+Mn2+Cu2+Fe3+Al3+Zn2+Ba2+Mg2+Con.
几
丁
质
酶
活
性
/(g/
h)
Na
+
Ca
2+
K
+
M
n
2+
Cu
2+
Fe
3+
Al
3+
Zn
2+
Ba
2+
M
g
2+
Co
n.
d TR2
0
50
100
150
200
Na+Ca2+ K+Mn2+Cu2+Fe3+Al3+Zn2+Ba2+Mg2+ Con.
几
丁
质
酶
活
性
/(g/h
)
Na
+
Ca
2+
K
+
M
n
2+
Cu
2+
Fe
3+
Al
3+
Zn
2+
Ba
2+
M
g
2+
Co
n.
图5 金属离子对TR1和TR2的β-1,3-葡聚糖酶及几丁质酶活力的影响（Con.为对照）
图6 β-1,3-葡聚糖酶的Lineweaver-Burk图
1/
v/[m
g/
(m
L·1
0
m
in
)]
-1
b TR2
金属离子 金属离子
·· 90
李 靖等：2株茶藨生柱锈重寄生木霉胞壁降解酶的基本性质研究
TR2
y = 5.1418x + 55.586R2 = 0.9602
0
20
40
60
80
100
120
-5 0 5 10 151/[S]/(mg/mL)-1
TR1
y=3.3623x+47.282R2=0.943
40
60
80
100
-5 0 5 10 151/[S]/(mg/mL)-1
工程菌是目前可用的最主要办法。因此，对于微生物
酶的研究应加以重视和利用。想要提高目标酶的产
量。主要手段包括条件控制（如添加诱导物、降低阻遏
物浓度等）和遗传控制（如基因突变、基因重组等）。
β-1,3-葡聚糖酶和几丁质酶属诱导酶类，对于此类诱导
酶，在发酵培养基中添加适量诱导物（大多数胞外酶的
作用产物具有诱导作用如纤维二糖、昆布多糖及病原
菌的胞壁等），可显著提高酶产量。但本实验发现，在
酶诱导过程中即使添加同样的诱导物及浓度，在同样
的培养条件下，诱导酶的产生量存在着一定的差异。
这可能是与诱导底物和产酶菌类生长过程中相互识别
的作用机制有关。锈孢子壁作为诱导物，为固体不溶
性物质，在液体培养过程中，就可能存在与木霉菌丝不
能有效接触的问题，而诱导产酶只有在紧密的有效接
触后才能起到诱导作用，使酶大量产生。
酶的浓度、纯度、有无底物和保护剂等对酶的性质
也有一定的影响。本研究所做的酶学性质研究利用的
是粗酶液，因此所到的酶学性质（最适温度及温度稳定
性、最适酸碱条件及酸碱稳定性性质）可能与纯酶存在
着一定差异。本实验中 2株木霉的β-1,3-葡聚糖粗酶
与李卫芬等[13-14]所研究的里氏木霉GXC菌株的β-1,3-
葡聚糖酶粗酶（纯酶稳定性低于粗酶）的基本性质基本
一致；而几丁质粗酶的热稳定性及酸碱稳定性均高于
张世宏等[15]从哈茨木霉S30菌株中纯化出的几丁质纯
酶。由于TR1和TR2菌株的β-1,3-葡聚糖酶和几丁质
酶粗酶较纯酶易获得且稳定性较高，直接利用粗酶在
野外防治华山松疱锈病具有一定的可行性。而如果获
得抗病基因工程菌或构建转基因抗病植株则必须通过
将2种酶分离、纯化获得纯酶后再做进一步研究。
参考文献
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图7 几丁质酶的 Lineweaver-Burk图
1/
v/[m
g/
(m
L·1
0m
in
)]
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v/[m
g/
(m
L·1
0m
in
)]
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b TR2a T 1
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