香菇B交配型位点的分子遗传学结构研究I.信息素受体和信息素前体编码基因的克隆和序列分析

本研究结合简并PCR和染色体步行两种方法研究了香菇135菌株的交配型B位点的分子遗传学结构。从135菌株的原生质体单核体1号菌株中获得了1个信息素受体编码基因LErcb1-B1和1个信息素前体编码基因LEphb1-B1。经序列比对分析,香菇的信息素受体LErcb1-B1序列与灰盖鬼伞和裂褶菌的信息素受体之间具有同源性,经SOSUI软件分析该序列具有7次跨膜结构特征。信息素前体LEphb1-B1具有CaaX基序特征。     

翘鳞香菇信息素受体编码基因的克隆及其进化分析

翘鳞香菇是一种新近开发的具有很大市场潜力的食用茵新品种,但是对翘鳞香菇的分类地位还存在有一定的不确定性。本研究结合简并PCR和染色体步行技术克隆获得了翘鳞香菇B交配型位点中的信息素受体编码基因,然后对翘鳞香菇以及其它15种担子菌的信息素受体的氨基酸序列进行了系统分类学分析,结果显示,翘鳞香菇与香菇具有很近的亲缘关系。这个结果与运用ITS序列对包括翘鳞香菇在内的16种担子菌进行的系统分类学分析结果基本一致。本研究从系统分类学角度为判断翘鳞香菇的分类地位提供了丰富的实验证据。     

杨柳田头菇B交配型基因信息素受体片段的克隆与分析

利用简并PCR及DNA步移法,从杨柳田头菇Agrocybe salicacola YAASM0711菌株中扩增得到了一个4 231 bp的核酸片段.经过比对及序列预测,所获得序列中含有杨柳田头菇交配型编码基因中的信息素受体部分,其序列长度为1194 bp,包含4个内含子,5个外显子的长度分别为217 bp,113 bp,67 bp,138bp,449 bp.拼接后的ORF全长984 bp,编码327个氨基酸残基.该序列与灰盖鬼伞Coprinus cinerea、双色蜡蘑Laccaria bicolor信息素受体氨基酸序列较为相似,含有7个跨膜区.信息素受体遗传进化分析显示,其与多个物种信息素受体聚集在一起,可能与真菌信息素受体的多种起源有关.     

基于基因组数据解析金耳A和B交配型位点结构

金耳Naematelia aurantialba是我国特有的一种稀有银耳目胶体食用菌,因优异的营养价值和生物活性而常被用作传统药物和食品。它属于四极性异宗结合担子菌,但其交配型位点结构仍未被解析。本研究利用二代测序技术对4种不同交配类型的金耳单核菌株基因组进行重测序,通过生物信息学方法找到了金耳的A和B交配型位点并与其他大型真菌进行比较。结果显示4个单核体中含有2种A交配型位点和2种B交配型位点;其中2种A交配型位点都包含一对HD1和HD2基因,以典型的“头对头”方式排列,位点上下游基因的共线性较高,以脑状耳包革Naematelia encephala最高,在上下游具有保守的氧化还原酶基因和PRL22基因,而mip和β-fg基因不位于HD基因两侧,不存在紧密连锁关系。2种B交配型位点均含有1个信息素受体(STE3)和1个信息素前体基因(phB),比较B1和B2位点发现,B1位点的STE3和phB基因紧密排列,在phB上游紧密相邻着1个B2位点没有的RVT＿1基因,在B2位点中STE3和phB基因之间插入了3个基因,其中STE12基因在B1位点没有,与其他真菌相比,B位点共线性较差,表明...     

B交配型位点基因对杏鲍菇极性的鉴定

[目的]用B交配型位点基因对杏鲍菇不同极性菌株进行快速鉴定。[方法]根据杏鲍菇B交配型位点基因的信息素PEphb(3.3.1~3.3.4)和信息素受体PEPHSTE(3.3.1~3.3.4)基因设计8对特异性引物,对原生质体单核化得到的2个不同极性的杏鲍菇样本进行PCR扩增。[结果]4个信息素基因和3个信息素受体基因仅能在A2B2极性中存在,而在A1B1极性中不存在。[结论]用B交配型位点基因能对杏鲍菇不同极性进行鉴定,且这7个基因可以作为杏鲍菇原生质体单核化极性快速鉴定的SCAR分子标记。     

金针菇交配型B第三个亚位点的发现与遗传

本研究在分析金针菇减数分裂重组热点时发现B交配型位点可能存在第三个亚位点,为此对同核菌株‘6-3’和‘6-21’的B交配型位点进行全基因组注释,获得8对同源信息素受体基因（pheromone receptor gene,pr）和3对同源信息素前体基因（pheromone precursor gene,pp）,组成了2个结构完整、相距326kb的亚位点α和β;‘6-21’菌株还发现1个‘6-3’菌株不具有的pr,组成第3个亚位点γ,它与亚位点α和β没有连锁。‘6-3’和‘6-21’配对形成异核体后出菇,分离获得142个单孢菌株,其B交配型有8种基因型,通过亲和性试验得到证实,同时还验证了第3个亚位点γ具有与α、β相同的功能。     

利用SSR标记鉴定香菇单核体及杂交后代

【目的】研究简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR)分子标记方法用于香菇原生质体单核体、孢子单核体及其杂交后代的分离和鉴定。【方法】利用基于香菇全基因组序列信息开发的SSR标记,分析由香菇品种"L808"双核菌丝制备的原生质体单核体、孢子单核体及其杂交后代的SSR指纹。【结果】对制备的原生质体单核体的鉴定中,在不经过杂交配对的情况下,鉴定出"L808"的两种不同极性的原生质体单核体,其分离比例为191:1,该鉴定结果得到SSR标记、随机扩增多态性DNA(Random amplified polymorphismic DNA,RAPD)标记及传统方法的验证。另外,开发的香菇SSR标记还能以多位点组合的方式,用于对孢子单核体及其杂交后代的鉴定。【结论】应用SSR标记可加快香菇单核体的制备进程,并提高鉴定单核体及相关杂交菌株的准确性,促进香菇遗传育种研究。     

毛木耳A交配型位点的克隆和序列结构分析

以毛木耳Auricularia cornea杂交子APM2-16的亲本单核体APP7和M2S16为研究材料,经同源序列比对,从单核体APP7的基因组中获得了A交配型位点序列,并定位了mip基因的位置。根据APM2-16的转录组和单核体APP7基因组的相关信息设计引物,通过PCR扩增和克隆测序的方式获得单核体APP7和M2S16中的HD基因序列,通过生物信息学分析发现两者在核苷酸序列上没有同源性,都编码同源结构域转录因子。通过对毛木耳交配型位点的研究有助于进一步开展该物种的遗传学基础研究,为菌种遗传改良奠定基础。     

担子菌类食用菌交配型位点结构的研究进展

大多数可栽培的食用菌是属于担子菌的大型真菌,具有复杂的交配型系统,通常涉及到两类交配型基因,即编码同源域转录因子的A交配型基因以及编码脂肽信息素和信息素受体的B交配型基因。对担子菌交配型系统的研究已经有上百年的历史,近年来随着高通量测序技术的发展,很多常见食用菌的基因组获得测序,使得我们对不同类型交配型位点的分子遗传学结构能够进行更加细致的解析。本文在概述了担子菌有性生殖系统和交配型基因分子特点的基础上,对常见食用菌中的香菇、金针菇、灵芝、糙皮侧耳、刺芹侧耳、白灵侧耳、裂褶菌、双孢蘑菇、草菇和虎皮香菇以及模式生物灰盖鬼伞等物种的交配型位点的结构进行了总结和分析。从已有的研究结果来看,常见食用菌的交配型位点的分子遗传学结构存在多样性,不同物种的交配型位点具有不同的结构特点。从物种内不同菌株之间的交配型结构比较来看,交配型基因的位置和数量也具有丰富的多样性。在分子遗传学层面对常见食用菌交配型位点结构的认识将有助于深入阐明交配型基因对子实体发育的调控以及解决食用菌生产实际中的科学问题,但是目前对食用菌交配型位点和基因的研究仍旧存在很多空白,有待于进一步深入和拓展。     

草地贪夜蛾4个性信息素结合蛋白基因的克隆及表达模式分析

草地贪夜蛾是世界性的重大害虫,2019年1月入侵我国并迅速扩散到20多个省市。性诱剂是对草地贪夜蛾进行监测和诱杀的有效手段,但是其作用识别机制仍不清楚,限制了高效性诱剂的研发和应用。性信息素结合蛋白(PBPs)在鳞翅目昆虫包括草地贪夜蛾性信息素识别过程中起重要作用。本研究从草地贪夜蛾中克隆了4个编码PBPs的cDNA序列,命名为SfruPBP1-SfruPBP4。4个SfruPBPs均含有完整的开放阅读框,所编码的蛋白具有性信息素结合蛋白的典型特征:N-端有信号肽、具有保守的6个半胱氨酸残基。系统进化分析显示SfruPBPs与斜纹夜蛾和海灰翅夜蛾PBPs的亲缘关系最近,且4个SfruPBPs被聚在不同的进化分支。4个SfruPBPs基因均由3个外显子和2个内含子组成,内含子插入位点高度保守。此外,4个SfruPBPs在草地贪夜蛾基因组上呈串联排列。SfruPBP1、SfruPBP2和SfruPBP3在成虫触角中特异性表达,其中SfruPBP1和SfruPBP2在雄成虫触角中的表达水平显著高于雌虫,而SfruPBP3在雌雄触角中的表达水平无显著差异。SfruPBP4特异性表达于雄成虫腹部。本研究结果为揭示草地贪夜蛾性信息素识别机制奠定了基础。     

香菇新菌株选育

采用香菇135双核体秋水仙碱(C22H25NO6)诱变及香菇K303单核体秋水仙碱诱变的菌株388B1与香菇JL-2双核体杂交(单×双)的方法,成功地获得了优良的诱变菌株(编号为K05)和杂交菌株(编号为K48)。经拮抗试验、酯酶同工酶、分子标记等多种方法鉴定和栽培试验证明,诱变、杂交菌株为有别于出发菌株和亲本菌株的新菌株;3年的栽培比较试验结果表明:新菌株比当地主栽香菇135、939高产,K05比135每筒平均增产28.5%,K48比939每筒平均增产10.7%,产量生物学统计显示增产显著;经济性状考评为优质,菌柄短、菇形圆整。该研究成果不仅有望满足菇农对香菇新菌株的需求,而且可为香菇育种提供新的途径。     

Cloning of the Lentinula edodes B mating-type locus and identification of the genetic structure controlling B mating

During the life cycle of heterothallic tetrapolar Agaricomycetes such as Lentinula edodes (Berk.) Pegler, the mating type system, composed of unlinked A and B loci, plays a vital role in controlling sexual development and resulting formation of the fruit body. L. edodes is produced worldwide for consumption and medicinal purposes, and understanding its sexual development is therefore of great importance. A considerable amount of mating type factors has been indicated over the past decades but few genes have actually been identified, and no complete genetic structures of L. edodes B mating-type loci are available. In this study, we cloned the matB regions from two mating compatible L. edodes strains, 939P26 and 939P42. Four pheromone receptors were identified on each new matB region, together with three and four pheromone precursor genes in the respective strains. Gene polymorphism, phylogenetic analysis and distribution of pheromone receptors and pheromone precursors clearly indicate a bipartite matB locus, each sublocus containing a pheromone receptor and one or two pheromone precursors. Detailed sequence comparisons of genetic structures between the matB regions of strains 939P42, 939P26 and a previously reported strain SUP2 further supported this model and allowed identification of the B mating type subloci borders. Mating studies confirmed the control of B mating by the identified pheromone receptors and pheromones in L. edodes.     

香菇对潮霉素的抗性实验

选用4株不同品系的香菇菌种,比较了香菇在固体、液体2种不同培养条件下,对潮霉素抗性的差异;研究了香菇以原生质体、原生质体再生菌丝、冷藏菌种等3种不同生理状态为实验材料,对潮霉素的抗性特点。试验表明,香菇对潮霉素极为敏感,在固定的条件下,抗性稳定;而当条件改变时,抗性有一定变化。     

用ITS和ISSR分子标记技术鉴别香菇生产用种

通过选用香菇生产中存在名称争议或者名称相近或者同一名称但长期在不同地区栽培的12株香菇生产菌株,以及用于种水平对比的豹皮香菇Lentinuslepideus和虎皮香菇Lentinustigrinus的4个菌株,共16个菌株作为供试材料,进行ITS和ISSR遗传分析,并用RAPD技术验证试验结果。结果证明,不同种的ITS长度存在差异,再次证明ITS可以有效区别种之间的菌株;在ISSR的菌株水平分析中,香菇种内材料拥有两个共同的条带,与其他两种菌株的带型图谱有着明显差异,其中5对材料的带型图谱极为相近。RAPD验证结果与上述结果相近。由此可见,结合ITS与ISSR技术是可以用作香菇生产菌株鉴别的,这为ITS和ISSR分子标记技术推广应用于香菇生产菌株的快速准确鉴别提供了技术依据。     

香菇135菌株特异SCAR标记在其原生质体单核中的分布

以香菇保藏菌种庆元135以及庆元出菇的135新鲜子实体组织分离得到的菌丝为材料制备原生质体,分别获得58和83个原生质体单核体;经交配型鉴定后,用已获得的135特异SCAR引物对单核进行PCR扩增,统计SCAR条带的分布。结果显示：原生质体单核体分为A1B1和A2B2两种交配型,而特异条带仅存在于后者中,证明135特异SCAR标记是稳定遗传的,也为鉴定以带标记核为亲本之一的杂交后代提供了依据,这就进一步拓宽了分子标记应用于菌株鉴定的适用范围。     

香菇135菌株特异SCAR标记在其原生质体单核中的分布

以香菇保藏菌种庆元135以及庆元出菇的135新鲜子实体组织分离得到的菌丝为材料制备原生质体,分别获得58和83个原生质体单核体;经交配型鉴定后,用已获得的135特异SCAR引物对单核进行PCR扩增,统计SCAR条带的分布。结果显示:原生质体单核体分为A1B1和A2B2两种交配型,而特异条带仅存在于后者中,证明135特异SCAR标记是稳定遗传的,也为鉴定以带标记核为亲本之一的杂交后代提供了依据,这就进一步拓宽了分子标记应用于菌株鉴定的适用范围。     

香菇中镉含量的检测与分析

为了解影响香菇镉富集的一些因素,对不同品种、不同地区、不同潮次的香菇以及香菇不同形态部分中的镉含量进行了比较研究。结果表明：不同品种香菇、不同地区以及不同潮次香菇中的镉含量具有一定的差异;此外,香菇的不同形态部分中镉的含量也不一样,其镉含量从高到低的顺序为：菌褶＞菌盖＞菌柄。     

利用原生质体紫外诱变技术选育耐高温香菇菌株

【目的】运用原生质体紫外诱变技术选育香菇耐高温新菌株。【方法】以香菇菌株18为出发菌株,紫外诱变处理其原生质体,通过47°C热激3 h后菌丝恢复生长的情况来筛选获得耐高温诱变株,测定18及其所有诱变株在木屑培养基中的恒温长速、高温长速以及恢复长速,并进行高温出菇试验。【结果】筛选得到57株耐高温诱变株,其中诱变株N6、N44和N24的综合性状较好。恒温长速、高温长速以及恢复长速与出菇性状具有相关性,恢复长速与出菇产量、单菇性状、耐高温能力呈正相关,可初步作为预测耐高温菌株综合性状的指标。【结论】利用原生质体紫外诱变技术,可初步选育出耐高温香菇新菌株。