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線蟲捕捉菌Arthrobotrysoligospora扮演重複寄生菌之胞壁分解酵素及形態分化探討

為了解決m2r fr-1評價的問題，作者鍾嘉綾 這樣論述：

中文摘要 Arthrobotrys oligospora係線蟲捕捉菌，能產生三度空間分布的粘著性捕捉網捕捉線蟲，以往曾被嘗試作為根瘤線蟲的生物防治劑。A. oligospora直到1978年才被發現，除了能藉著捕捉線蟲來汲取環境中缺乏的養分外，同時也能對特定種類的真菌，如Rhizoctonia solani, Geotrichopsis mycoparasitica, Matruchotia variaus進行超寄生 (mycoparasitism)。A. oligospora會朝真菌寄主新生菌絲出現的方向延伸出許多短側枝，碰觸並纏繞寄主，促使寄主菌絲縊縮、胞壁溶解、胞質

滲漏，再吸收利用滲漏之養分。A. oligospora如何被誘導產生特化之線圈狀菌絲？又此特化之線圈狀菌絲會產生那些胞壁分解酵素，以溶蝕胞壁並進而消化吸收滲出的胞質？此等疑問則仍待釐清。 以基礎培養基 (basal medium) 添加滅過菌的R. solani菌絲體作為液體培養基培養A. oligospora，試圖誘導A. oligospora產生用來溶解R. solani 胞壁的酵素。活體 (in vivo) 檢測顯示A. oligospora能被誘導分泌胞外酵素，並能溶解R. solani胞壁，使其釋放出原生質體。在A. oligospora、R. solani滅過菌

的菌絲體混合液體培養 (AxR) 過程中，A. oligospora被誘導產生更多量、活性更強之β-1,3-glucanase、protease、N-acetyl-glucosaminase (NAGase)、chitobiosidase、endochitinase等酵素，而cellulase活性則一直相當低。進一步對A. oligospora胞外酵素之粗濃縮液進行SDS-PAGE、native-PAGE及β-1,3-glucanase、chitinase、protease活性電泳，發現protease質量與不添加R. solani菌絲體相比較則明顯增加，而glucanase、chitinas

e則只有量的增加。 應用各種帶螢光之基質為受體，如Calcofluor White M2R New、Rhodamine B、BODIPY FL casein、BODIPY FL dextran、resorufin N-acetyl-β-D-glucosaminase、resorufin-β-D-glucopyranoside、Mu-NAG、Mu-β-D- N, N''-diacetylchitobiose、Mu-β-D- N, N'', N"-triacetylchitotriose、ELF-lipase, esterase, phosphatase substrate、F

ITC-lectins (FITC-ConA, WGA, SBA, DBA, UEA, PHA)，進行微量分析A. oligospora寄生纏繞R. solani相互作用界面之胞壁分解酵素之質量與作用位置，結果顯示，兩者之界面，會有protease、α-1,6-glucanase、β-glucosidase、β-glucanase、chitinase ( NAGase, chitobiosidase, endochitinase)、lipase、esterase、phosphatase等酵素活性表現，及fucose、glucose、mannose、N-acetyl-glucosamine、N-

acetyl-galactosamin、oligosaccharide殘基之存在。 環境條件常會影響超寄生現象的發生，一般而言，當A. oligospora生長良好時，菌絲分支增加，纏繞機率便隨之提昇；營養方面，當碳氮比 (glucose-NH4NO3) 為50:1時，纏繞比率最高，在所有受試氮素源中，有機、無機氮素源分別會加強或抑制A. oligospora的生長分支及超寄生能力，而一般生物最容易利用的碳素源 - glucose，雖能促進菌絲分支，卻對特化線圈狀菌絲的形成有顯著的迴饋抑制作用。 以往研究顯示真菌的形態分化通常受物理因子 (如：葉表氣孔構

造、基質硬表…)、化學因子 (如：salt, volatile compound, peptide, cutin…) 之調控。但因A. oligospora無法纏繞已死亡的R. solani菌絲，物理因子可能非主要調控因素；至於化學因子方面，目前結果顯示，培養基若添加不同氨基酸，A. oligospora纏繞R. solani的比率及環繞數目即有所改變；而測試的數種離子，在25 mM較低濃度下，除Na+、K+、I-、Cl- 對超寄生現象影響不大之外，其餘的Cs+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、HSO3-、CO3-2均或多或少抑制線圈狀菌絲之產生，但離子濃度增加到100 mM時，線圈狀纏繞比率普

遍都會下降。