蜜环菌菌索形成及分支过程中钙离子流的非损伤微测

为研究蜜环菌Armillaria mellea菌索形成及分支与钙离子的关系,以菌株Armillaria mellea 541为试验材料,采用离子非损伤微测技术,对在马铃薯琼脂糖培养基(PDA)、含0.2 g/L CaCl_2的PDA和NADPH氧化酶抑制剂200μmol/L氯化二亚苯基碘鎓(Diphenyleneiodonium chloride,DPI) PDA上培养的蜜环菌菌丝及菌索顶点、菌索分支点和成熟菌索与微环境间钙离子流进行测试。结果表明:菌株A. mellea 541菌丝和菌索的生长及菌索分支均与钙离子相关。添加0.02%CaCl_2或200μmol/L DPI后,菌丝及菌索生长速度均加快,菌丝及菌索顶端钙离子内流; 0.2 g/L CaCl_2能够促进菌株A. mellea 541菌索的形成和侧向分支,菌索数量和分支数量均显著增加,成熟菌索及菌索分支处均外排钙离子; 200μmol/L DPI则抑制菌索形成及侧向分支过程。推测钙离子与活性氧可能协同调节菌索分支。试验结果为深入揭示蜜环菌菌索形成及分支的机制提供了数据支持和研究方向。     

琼脂固体培养基培养蜜环菌菌索总DNA的提取

野外采集的蜜环菌[Armillaria mellea(Vahl.ex Fr.)Quel]在提取DNA前需要分离获得纯化的菌丝体。常规液体培养获得菌丝团的方法感杂率较高,采集固体培养基表面cellophane膜上形成的菌丝则难以获得足量的DNA提取材料。蜜环菌细胞内含有大量多醣类物质,也使得蜜环菌高质量DNA的提取存在一定的困难。本研究通过改进试验,提供一个直接从琼脂固体培养基培养的蜜环菌菌索中提取高质量DNA的方法。其中样品的预先冻融处理方法可以促使蜜环菌菌索与琼脂分离;而在裂解提取缓冲液裂解材料细胞后加入1.25 mol/L KAc溶液,则有利于除去蜜环菌细胞内的多醣类物质以及残留的少量琼脂。通过琼脂糖电泳、紫外分光光度计对DNA浓度及OD值的测定、ISSR引物的PCR扩增以及酶切产物的PCR扩增等方法的检测,结果均表明该方法提取的DNA质量较好,符合进一步进行分子生物学研究的要求。     

富硒条件下蜜环菌菌株硒耐受性及胞外酶生物活性的研究

[目的]通过对蜜环菌(Armillaria mellea)的富硒驯化,研究各菌株硒耐受性、有机硒含量及生物活性的变化规律,从而获得生物活性更强的蜜环菌,并对富硒蜜环菌的生物学特征进行初步研究.[方法]以Na2SeO3为无机硒试剂对蜜环菌进行富硒驯化;采用氢化物原子荧光光谱法测定蜜环菌的硒含量,热水浴法测定蜜环菌的无机硒...     

蜜环菌对锌的耐性和富集特性

研究了锌对蜜环菌Armillaria mellea生长的影响,蜜环菌对于锌的耐性和富集特性,以及锌胁迫下蜜环菌的抗氧化酶的变化情况。结果表明,锌浓度45mg/L下对于蜜环菌菌体的生长有显著促进作用（p＜0.05）,锌浓度90mg/L以上时,蜜环菌菌体的生长受到抑制（p＜0.05）。蜜环菌的子实体萌发和子实体生物量在锌的浓度为45mg/L以下时与对照组无显著性差异（p＞0.05）,锌的浓度超过90mg/L后子实体不能萌发。培养基锌含量在270mg/L以下时,皮壳状菌丝中锌的含量随培养基中锌浓度的增大而增大。培养基锌含量在135mg /L以下时,菌索中锌的含量随培养基中锌浓度的增大而增大。随着培养基中锌浓度的提高,菌丝和菌索POD、CAT、SOD活性都有增加,PPO的活性则是先升高后降低,而且菌丝与菌索之间抗氧化酶活力有显著差异（p＜0.05）。     

蜜环菌发酵液提取物对人参链格孢霉菌的抑制作用

为探究蜜环菌Armillaria mellea发酵液提取物的抗植物病原真菌作用,在预实验的基础上选取人参链格孢霉菌Alternaria panax作为供试靶标菌,确定蜜环菌发酵液乙酸乙酯提取物的抑菌效果及其作用机制。结果表明:蜜环菌发酵液乙酸乙酯提取物的MIC值为5 mg/mL,MFC值为20 mg/mL;人参链格孢霉菌孢子萌发抑制率与提取物浓度呈正相关,其孢子萌发EC50值为2.69 mg/mL;显微观察发现,蜜环菌乙酸乙酯提取物处理可明显破坏人参链格孢霉菌菌丝体微观结构。细胞膜通透性和相关生化指标研究结果表明:蜜环菌乙酸乙酯提取物处理后极大提升了人参链格孢霉菌细胞膜通透性,其孢外电导率、孢外核酸含量以及丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量显著提高,超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性在前期略升高后显著降低。据此推测蜜环菌发酵液提取物的抑菌机制为破坏链格孢霉菌菌丝细胞的膜系统,造成菌丝细胞成分的外流并导致胞内生化反应被破坏。     

黑木耳实时荧光定量PCR内参基因的筛选

黑木耳Auricularia heimuer是我国主要栽培的食用菌之一,具有较高的经济价值和生态价值。本研究以黑木耳不同菌株（A14、A137和A12）和不同生育期的样品（菌丝体、原基和子实体）为实验材料,提取RNA,反转录成cDNA,在全基因组注释结果的基础上,选择12个候选内参基因（APRTase、β-TUB、RPL2、EF-1a、EF-2、PGI、PGM、H ⁺-ATPase、Tspd、TUB-1a、18S rRNA和28S rRNA）并设计跨内含子的引物,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术进行扩增,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和ΔCt算法以及综合评价软件RefFinder,筛选适宜的内参基因。结果表明18S rRNA、β-TUB、EF1-a和28S rRNA适宜作为不同菌株的内参基因,APRTase、18S rRNA和28S rRNA适宜作为不同生育期的内参基因。     

蜜环菌菌索分化的差异蛋白质组学研究

菌索是蜜环菌与宿主互作的组织结构,蜜环菌菌丝形成菌索的分子机制尚不清楚。本研究采用SWATH-MS^ALL非标记定量蛋白质组学技术,首次对Armillaria mellea菌丝形成菌索过程的蛋白质组学进行了系统研究。在蜜环菌菌丝和菌索中共鉴定蛋白1 724个（global FDR 1%）,定量蛋白1 179个。与菌丝相比,蜜环菌菌索差异表达蛋白640个（上调表达256个,下调表达384个）。差异表达蛋白GO注释结果表明,蜜环菌菌索分化的生物学过程较复杂,差异蛋白参与的主要生物学过程包括有机含氮化合物代谢、有机物生物合成、小分子代谢、氧化还原反应等。分子功能富集结果提示,电子转运活性的富集因子最高,而氧化还原反应的富集P值最显著,这与KEGG注释的氧化磷酸化代谢活跃的结果一致。进一步的推测分析表明,蜜环菌菌丝形成菌索可能是受到氧化应激所致,菌索的形成可能促使诸如硫氧还蛋白样等毒力蛋白和富马酸的合成和释放增多,抑制宿主免疫而有利于蜜环菌侵染和定植于宿主。因此,对差异蛋白质组的进一步研究和深入解析不仅有利于揭示蜜环菌菌索形成的蛋白分子机制,同时也具有较强的理论和现实意义。     

蜜环菌菌索多糖的免疫增强作用研究

研究了野生蜜环菌菌索多糖(polysaccharide from the rhizomorph of Armillaria mellea,AMP)对小鼠免疫功能的影响.结果表明对小鼠分别灌胃(ig)剂量为100、200、300mg/kg·d的AMP均能增加小鼠体重、改变免疫器官重量、抵抗环磷酰胺(CY)对小鼠外周血白细胞数量的影响.实验显示灌胃AMP能提高小鼠单核巨噬细胞系统的吞噬功能,增强小鼠迟发型变态反应,促进溶血素的生成.上述结果表明AMP能增强机体免疫功能.     

北方蜜环菌菌索生长、发育对环境氧气及土壤湿度的响应

蜜环菌属Armillaria spp.真菌是重要的植物病原菌和兰科Orchidaceae植物天麻Gastrodia elata的专性共生菌,能以菌索形式在土壤中存活和传播,因此,土壤环境变化对蜜环菌菌索生长、发育的影响,是关系天麻栽培和森林蜜环菌病害的重要过程。为了揭示蜜环菌生长发育对土壤水分和氧气的适应特征,本研究以北方蜜环菌Armillaria borealis为研究材料,设计氧气浓度5%、15%、20%和30%的4个水平与土壤湿度20%、40%、60%和80%的双因素实验,在室内24 ℃及黑暗条件下培养,观察菌索发生时间(T)、测定菌索生物量(DW)、菌索长度(L)、菌索数(Nt)、菌索分枝数(Nf)和菌索直径(AD)。结果表明,土壤湿度和氧气浓度对北方蜜环菌菌索发育和生长具有显著影响,在15%的氧气浓度和60%的土壤湿度发育最快。本研究为人工模拟蜜环菌生长发育的环境提供了部分依据,对提高天麻人工栽培的产量,揭示森林蜜环菌病害发病机制具有重要价值。     

猪苓与蜜环菌的关系

蜜环菌Armilla riella mcllea(Vahl：Ff．)Kgtst·侵入猪苓Gri[ola umbe』zd‘4(PetsFr．)PilOt)菌核,激活了猪苓菌抵御异体侵染免疫反应的本能,猪苓菌丝细胞木质化,形成与菌核表皮结构相似的隔离腔,将蜜环菌素和部分猪苓菌丝包围。在隔离腔中蜜环菌消化分隔在腔中的猪苓菌丝,另外猪苓菌丝也可侵入或附着在蜜环菌索及侵染带细胞间隙吸收其代谢产物,猪苓菌核即可萌发出新苓正常生长。当隔离腔中的猪苓菌丝被消化后,蛮环菌生活力也减弱,解体后被猪苓菌吸收利用,隔离腔变成空腔。从广义角度看,仍可把蜜环菌与猪苓菌寄生与反寄生的营养关系概括为共生关系。     

草菇不同菌株RT-qPCR参考基因筛选

适合的参考基因是应用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)技术进行基因表达分析的前提。本研究以7个食用菌常用参考基因(β-TUB 1、GPD、ACTB、Ras、α-TUB、β-TUB 2和SPRYp)为候选基因,利用RT-qPCR检测其在草菇常用生产菌株(CPS)V844、V5、V971和V844继代退化菌株(SDS) T8、T12、T16、T20中的表达;用Genorm、NormFinder和BestKeeper 3种软件分析候选基因的表达稳定性,并结合几何平均数法筛选出最佳参考基因。结果表明,SPRYp、α-TUB和β-TUB 2基因适用于草菇常用生产菌株检测,SPRYp、GPD和α-TUB基因适用于草菇继代退化检测,SPRYp基因适用于两种条件的检测。两两差异分析表明,草菇常用生产菌株的最佳参考基因组合为SPRYp、α-TUB和β-TUB 2,继代退化菌株的最佳参考基因组合为SPRYp和GPD,两种条件混合菌株的最佳参考基因组合为SPRYp和α-TUB。     

冬虫夏草菌实时荧光定量PCR内参基因的筛选

以冬虫夏草单子囊孢子分离得到的菌株TZ8-1的3种菌丝形态为实验材料,提取RNA,经反转录获取cDNA,选择了11个持家基因为候选内参基因（18S rRNA、APRTase、β-TUB、RPL2、EF1-α、PGI、PGM、H⁺-ATPase、ACT1、UBQ和GAPDH）,根据该菌基因组注释结果来设计引物,采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术进行定量扩增,利用geNorm、NormFinder和BestKeeper算法程序进行表达稳定性评估,并用RefFinder对评估结果进行综合排比,最终筛选得到了最适内参基因。结果表明,所选取的11个候选内参基因均可作为冬虫夏草菌菌丝体时期的内参基因,稳定性最好的3个内参基因分别是UBQ、PGE和ACT1,稳定性较差的3个内参基因分别是GAPDH、RPL2和β-TUB。     

斑地锦RT-qPCR内参基因的筛选

实时荧光定量PCR(RT-qPCR)的前提条件之一是具有合适的内参基因。为筛选斑地锦(Euphorbia maculata)合适的RT-qPCR内参基因,该文利用同源克隆法克隆斑地锦GAPDH、EF-1α、act、UBQ、TUB-α、eIF-4A、CYP等基因片段,RT-qPCR检测7个候选内参基因在斑地锦不同生长期根、茎、叶和果实中的表达情况,并用geNorm、NormFinder和BestKeeper等生物学软件对各候选基因表达稳定性进行评价。结果表明:(1)克隆的GAPDH、EF-1α、act、UBQ、TUB-α、eIF-4A、CYP基因片段为729、808、753、422、233、656、313 bp,分别编码242、269、250、140、77、218、103个氨基酸,与其他植物相应氨基酸序列的最高同源性均在85%以上。(2)综合3个分析软件分析内参基因表达稳定性得出,表达稳定性排名为UBQ>EF-1α>TUB-α>eIF-4A>GAPDH>CYP>act。因此,可以选取UBQ作为斑地锦RT-qPCR分析的内参基因,用于不同生长期基因组织特异性表达研究。     

夜香树花期荧光定量PCR内参基因的筛选

为筛选夜香树（Cestrum nocturnum L.）香气释放、生物钟等相关基因表达研究适用的内参基因,本研究采用夜香树盛花期叶片和花为实验材料,利用同源克隆和RACE技术,获得了夜香树6种经典的内参基因序列,分别为：Actb7、EF-1A、GAPDH、TUA、TUB2、UBQ;采用荧光定量PCR方法对18s rRNA和这6个内参基因的表达模式进行了分析,并通过Bestkeeper、geNorm、NormFinder 3种程序分析了内参基因的稳定性。结果表明,在花中,Actb7表达最稳定;在叶片中,EF-1A和UBQ的表达比较稳定;在2种组织中,EF-1A的表达相对稳定。3组稳定性分析中,geNorm程序确定的最佳内参基因数目均为2,最佳内参基因组合均为Actb7/EF-1A。本研究通过对稳定内参基因的筛选,以期为准确检测夜香树盛花期花瓣节律运动、香气释放、生物钟变化等相关基因的表达研究奠定基础。     

密环菌胞外多糖的发酵条件研究

密环菌是天麻的共生菌,有研究证明,密环菌的菌丝及发酵液有与天麻相类似的药理作用,为此,我们进行密环菌深层发酵产胞外多糖条件的研究。研究结果表明：菌丝生长和多糖产生的最适初始pH为5．9左右;消泡剂用量在一定内增加,有利于菌丝的生长,但增加消泡剂用量会不利于多糖的产生;接种量大,菌丝得率高,但接种量为10％时的多糖得率最高;装液量试验表明,通气量大,有利于菌丝的生长和多糖的产生;机械搅拌对菌丝的生长和多糖的产生都不利;生长动态实验证明,密环菌可在6d内完成液体发酵;以豆粕粉作氮源时,菌丝得率最高,以麸皮作氮源时,多糖产量最高;红薯粉为密环菌菌丝生长和多糖产生的最适碳源。     

Development of a novel,bioluminescence-based,fungal bioassay for toxicity testing

Naturally bioluminescent fungi, Armillaria mellea and Mycena citricolor, were used to develop a novel, bioluminescence-based bioassay for toxicity testing. Bioassays were carried out to assess the toxicity of 3,5-dichlorophenol (3,5-DCP), pentachlorophenol (PCP), copper and zinc. The results suggested that 60 min was a suitable exposure time for the bioassay. Light reduction was observed in response to 3,5-DCP, PCP and Cu for both A. mellea and M. citricolor, but to Zn only for A. mellea. Armillaria mellea was significantly less sensitive to 3,5-DCP and PCP than M. citricolor. The EC50 values for A. mellea and M. citricolor were similar to EC50 values for 3,5-DCP, PCP and Cu (but not Zn) of bioluminescence-based bacterial biosensors. They were also similar to EC50 values for Cu and Zn of a bioluminescence-based yeast biosensor. The results highlighted the importance of using both prokaryotic and eukaryotic biosensors. The novel bioassay provides a rapid and sensitive method to assess bioavailability of pollutants as well as a method to determine their toxicity to filamentous fungi. It also expands the range of organisms that can be used for bioluminescence-based toxicity testing by complementing existing biosensors.     

丙酮丁醇梭菌半胱氨酸合成途径中铁氧还蛋白和胱硫醚-γ-裂解酶基因功能

【目的】探究丙酮丁醇梭菌半胱氨酸合成代谢途径上铁氧还蛋白和胱硫醚-γ-裂解酶基因的功能。【方法】使用ClosTron系统对半胱氨酸合成途径上的铁氧还蛋白基因(fer)和胱硫醚-γ-裂解酶基因(mccB)进行失活,得到突变株;在不同硫源的培养基中进行分批发酵,分析突变株的生长特点;通过pH控制,使用限磷的连续发酵方法将丙酮丁醇梭菌维持在产酸期和产溶剂期,分析野生型菌株和突变株在连续发酵中的生长情况。【结果】成功构建Δfer和ΔmccB突变株。在分批发酵中,敲除fer基因的突变株无法利用硫酸盐作为硫源,但添加亚硫酸盐或半胱氨酸可以使其恢复生长;在以半胱氨酸为唯一硫源进行分批发酵时,其终浓度1 mmol/L时不会影响野生型与Δfer突变株的生长,但高于1 mmol/L时生长均会受到抑制。在连续发酵中,Δfer突变株不能在产溶剂阶段生长,添加过量的半胱氨酸也不能恢复生长;敲除mccB基因的突变株仍能在添加甲硫氨酸的培养基中生长,但最大OD仅为野生型的57%;相较于野生型,ΔmccB突变株在产酸期和产溶剂期的生长均受到抑制。【结论】fer基因为半胱氨酸合成途径中硫酸盐还原为亚硫酸盐的关键基因,其控制合成的半胱氨酸不能完全由外源的半胱氨酸替代,敲除后对生长的抑制主要表现在连续发酵中的产溶剂阶段。mccB基因参与调控甲硫氨酸转化为半胱氨酸的过程,其敲除会影响甲硫氨酸到半胱氨酸的转化,但不会阻断该生物反应过程。     

Armillaria mellea as a cause of oak decline in Hatam-baigh forest of Iran

A200 ha forest of "Hatam-baig" is located in Ardebil Province on the Northwest of Iran. Oak trees (Quercus macranthera Fisch & Mey) in this forest have been faced with declining and extinction since 1991, that has destructed about one third of the forest trees until now. This disorder was expressed in various symptoms including wilting, defoliation and decline. In order to identify factors causing decline, a study was managed from 1998 to 2001. Samples were taken from roots, trunks, crowns and soil beneath the canopy and were cultured on different culture media subsequently. Armillaria mellea (Vahl) P. Kumm., Phytophthora cryptogea Pethybr. & Laff., Dematophora sp., Pythium aphanidermatum (Edson) Fitzp. and Fusarium spp. were the most common isolated fungi. A. mellea appeared to be the essential causal agent of the decline according to the studies made on oak tress decline around the world and based on brown rot observed beneath mycelial fans in the cross section prepared from the trunk and characteristics of the isolated fungi. The fungus activity had been favored by physiological weakness and stresses in oak rootstocks caused by brown- tail moth (Euproctis chrysorhoea L.) and drought stress in infected trees. The biological species of this fungus was identified as Armillaria mellea, using hybridization tests and application of haploid test strains. The fungi such as Phytophthora sp., Pythium sp., and Dematophora sp. can not be infective in this forest due to being hydrophylous. In the southern part of the forest with remarked steepness, the severity of the decline appears to be more than that in the smoothly northern part. The decline of Q. macranthera is reported as matrix nova. The report of the isolated fungi from this oak species is also universally new.