金针菇外切-β-1,3-葡聚糖酶家族基因鉴定及在不同发育时期的差异表达

金针菇具有很高的营养与保健价值,菌柄长短决定金针菇的产量与品质,而菌柄伸长的相关作用酶及分子机理尚不清楚。前期草菇中发现外切-β-1,3-葡聚糖酶基因（exg2）可能与菌柄伸长相关,但在金针菇中尚没有exg基因的相关报道。本研究首先在金针菇全基因组中鉴定到3个外切-β-1,3-葡聚糖酶家族基因（分别命名为：Ffexg1、Ffexg2、Ffexg3）,并进行了克隆验证。进一步采用定量PCR对3个基因在金针菇不同发育时期及组织部位的差异性表达进行了分析。结果显示：Ffexg1只在菌柄中高表达,Ffexg2与Ffexg3在菌柄中表达量先上升后下降,在菌盖中呈逐渐上升趋势。3个Ffexg基因均在菌柄发生伸长的部位表达量较高,且在菇体水平放置后菌柄弯曲程度较大的部位表达量较高。结果显示金针菇exg家族3个基因存在时空差异性表达,在菌柄中伸长较快的时期及部位伴随着Ffexg基因的高表达。结合其功能预测,Ffexg家族基因可能作用于细胞壁成分β-1,3-葡聚糖链,从而在金针菇菌柄及菌盖发育中起作用。     

磁场对金针菇菌丝生长的影响及磁受体和铁离子转运蛋白的鉴定表达

磁场作为一种无法避免的自然因子,对生物的生长发育有重要影响。然而,目前磁场对大型真菌影响的研究还鲜有报道。本研究采用铷磁铁对金针菇菌丝进行处理,检测金针菇菌丝在不同磁极刺激下的生长和基因表达规律。结果显示：磁场是铷磁铁抑制金针菇菌丝生长的主要原因,且在磁感应强度0.003T以上对菌丝生长的抑制作用较强。通过同源比对获得一个金针菇磁受体和一个铁离子转运蛋白的编码基因,分别命名为ff-magr和ff-fief。定量PCR结果显示ff-magr在N极和S极均出现显著下调表达,N极和S极磁场对ff-fief 的表达均无显著影响。结果表明：磁受体蛋白参与了金针菇菌丝受磁场抑制的应答过程,而磁受体不仅仅是通过调控铁的含量来调控菌丝的生长发育。以上结果为合理利用磁场调控真菌生长发育奠定基础,同时也为深入研究磁场对真菌生长发育的分子机理提供参考。     

基于游离氨基酸的组分及特征比较四种食用菌与四种果蔬的营养与风味特征

为科学评价食用菌与果蔬两类食材的营养特征与口感风味,本研究选取4种常见食用菌（金针菇、斑玉蕈、香菇、双孢蘑菇）和4种常见果蔬（苹果、香蕉、胡萝卜、番茄）,采用氨基酸自动分析仪测定其游离氨基酸,系统比较了两类食材的游离氨基酸组分比例及呈味特征。主成分和聚类分析表明 4种食用菌和4种果蔬显著分为两类,食用菌类游离氨基酸总量平均是果蔬类的3倍以上,4种食用菌中各游离氨基酸的比例均衡。4种食用菌的必需氨基酸/(必需氨基酸+非必需氨基酸)在40%左右,必需氨基酸/非必需氨基酸接近或大于60%,均接近理想值。4种食用菌所含的呈味氨基酸（鲜味、甜味、芳香族、苦味）均是4种果蔬的2倍以上,TAV值最显著的是：谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、苏氨酸、组氨酸、赖氨酸、缬氨酸、精氨酸和丙氨酸。这些氨基酸分属在五大氨基酸家族,在食用菌与果蔬中代谢途径相同;只有赖氨酸在二者中的合成途径不同。结果表明供试的食用菌比果蔬有优质的氨基酸比例和丰富的呈味组分,此差异体现在众多氨基酸的代谢层面,而非个别氨基酸导致。     

比较分析草菇与其他真菌直系同源基因的关系

担子菌类的食用菌种类多、价值高、产量大,然而其产业的升级发展需要对食用菌生长发育相关生物学问题进行深入解析。目前多种食用菌完成了全基因组测序,然而作为非模式种其与模式丝状真菌间的直系同源基因目前尚缺乏全基因组水平的系统研究,在一定程度上限制了其分子生物学研究的深入。本研究以草菇为参照物种,将其与几种食用菌和模式丝状真菌进行两两直系同源基因分析,并对多物种间不同类型的直系同源基因进行功能富集。结果显示：一对一直系同源基因较多富集于基因复制、转录、翻译、修饰、加工等保守的基本功能类别;非一对一直系同源基因多属于基因家族,且包含了65%的转录因子,功能上富集在碳水化合物、脂质、氨基酸、次生代谢物及外源物质的代谢通路。无直系同源基因则较多富集在与基因重组、修复、信号转导相关的功能类别、特导性转录因子以及未知的预测基因。结果为食用菌分子生物学的深入研究提供有价值的参考。