光诱导香菇菌丝转色阶段的转录因子表达分析

转录因子在真菌环境响应及生理过程中发挥重要的调节作用。本文利用转录组测序（RNA-Seq）技术研究光诱导香菇菌丝转色过程中的转录因子表达变化。转录组测序结果表明,在光照条件下转色的菌丝（313C）与黑暗条件下未转色的菌丝（313W）相比,香菇菌丝中共有68个转录因子基因表达发生变化（48个转录因子上调表达,20个转录因子下调表达）;转色的菌丝（313C）与初始未转色的菌丝（118）相比,香菇菌丝中有80个转录因子基因表达发生变化（49个转录因子上调表达,31个转录因子下调表达）。这些差异表达的转录因子包括WD40、MADS-box、MYB和GATA等家族。另外,样品的两两比较中差异表达的转录因子既存在部分重叠,也表现特异性。其中,313C/313W中有14个特异性差异表达转录因子,313C/118中有26个特异差异表达的转录因子。重叠的转录因子有64个,其中有39个表达水平上调,15个表达水平下调。采用实时荧光定量PCR对几个转录因子进行了表达检测,其中部分转录因子的表达趋势与转录组分析基本相同。这些数据为进一步研究香菇转色的转录调控奠定了一定的基础。     

香菇菌丝后熟转色形成的活性氧作用与自噬特征

为了解活性氧(reactive oxygen species,ROS)在香菇菌丝后熟转色形成中的作用及其自噬细胞学特征,以香菇工厂化菌株KS11为研究材料,分析其在菌丝后熟转色过程中4个时间点(30、45、60、75 d)的活性氧含量(ROS)、丙二醛(MDA)含量、NADPH氧化酶浓度、抗氧化酶活性以及外源活性氧和DPI对其影响的表型试验,利用透射电镜观察该过程菌丝细胞自噬特征变化,并运用实时荧光定量PCR对自噬基因Atg8的表达水平进行比较分析。结果表明:(1) H₂O₂作为主要的活性氧因子在菌丝后熟转色形成中呈现显著动态变化,后熟转色过程中不断升高,并在转色中第60天呈高峰值。(2) NADPH氧化酶浓度与H₂O₂含量变化呈紧密正相关。(3)外源施加一定浓度H₂O₂显著促进香菇菌丝后熟转色,且DPI作为NADPH氧化酶抑制剂显著抑制了香菇菌丝后熟转色的发生。(4)香菇菌丝后熟转色过程中,细胞自噬特征逐渐增强,并在转色中后期最显著。上述结果表明以H     

金耳菌丝及子实体的转录组差异分析

为探讨金耳菌丝体时期和子实体时期基因表达变化,利用高通量测序技术进行RNA-Seq分析.差异基因分析显示,两个时期共有10 992个差异表达基因,其中在子实体时期上调、下调的基因数分别为9 988和1 004个.GO功能聚类分析显示,差异表达基因主要富集在催化活性、结合、细胞过程、代谢过程、细胞以及细胞组分.KEGG富...     

镉胁迫后旱柳转录组变化分析

随着重金属镉(Cd)应用范围的扩大,由此引发的土壤镉污染问题日益严重。以具有植物恢复潜力的旱柳Salix matsudana作为研究对象,探究不同浓度的Cd (2.5 mg/L, 50 mg/L)胁迫后旱柳无性系1 d、7 d和30 d后基因表达与代谢通路的变化。转录组测序结果表明:共获得102 595个非冗余基因(Unigenes),相同浓度不同时间的差异基因总数为26 623个和32 154个;相同时间不同浓度的差异基因总数为8 550个、3 444个和11 428个。从中筛选得到与Cd胁迫响应密切相关的基因25个,其中金属硫蛋白、ABC转运蛋白、锌和锰转运蛋白等基因的表达不仅会随着Cd胁迫浓度变化而且同时受到胁迫时间的改变而发生改变;油菜素内酯合成通路的ROT3和黄酮类化合物合成通路的FLS、F3H均明显上调。此外Cd胁迫引起旱柳在代谢过程、细胞过程、膜、细胞器、细胞、细胞部分、催化活化和结合蛋白这8个方面发生改变,参与这些GO条目的差异表达基因数随着Cd浓度和胁迫时间的增加而增加。并对转录组信息的可靠性用RT-PCR和酶活性生理实验数据进行了验证。文中通过转录组测序分析旱柳Cd胁迫后的响应机制,从而为旱柳修复土壤Cd污染提供理论指导。     

地果的转录组学分析

为探究地果(Ficus tikoua)的遗传变异特征,利用Illumina HiSeq-2500平台获取地果的基因表达谱。结果表明,共获得了197 362个转录本,总长度和平均长度分别为114 072 125和577 bp。使用BlastX和BlastN共注释了139 992个转录本(占总数的70.93%)。从3个品种叶片和茎的6对样品中,分别鉴定了12 397、12 340、10 373、94 431、71 830和44 465个差异表达基因,以及注释了126、129、125、134、138和137条代谢途径。这将有助于理解地果的遗传特征,以及不同组织中代谢途径的变化。     

过表达漆酶基因Lelcc1的香菇菌株构建及表型分析

真菌漆酶（laccase）是一种多酚氧化酶,在真菌生长发育中具有重要作用。本研究采用根癌农杆菌介导转化的方法,以香菇Lentinula edodes菌株W1为受体菌株,在Leactin基因启动子调控下过表达Lelcc1基因;对其中7个单拷贝插入的转化子进行qRT-PCR分析,7个Lelcc1基因表达量较出发菌株W1均上调了1.5-8倍。进一步分析了这7个转化子的遗传稳定性;挑取了3个稳定的转化子进行表型分析,主要包括不同培养基中的生长速度、代料栽培过程中菌棒转色程度、以及透射电镜观察菌丝细胞的超微结构。发现转化子和受体菌株W1的生长速度无显著差异,但代料栽培过程中转化子较W1转色更快,菌棒表面颜色更深;透射电镜观察菌丝细胞的超微结构发现在细胞壁厚度、细胞膜形态等方面,其中两个超量表达转化子与W1间存在显著差异。结果表明,香菇Lelcc1基因可能参与了转色过程中色素合成或积累,也可能与细胞壁形成有关。     

转录组分析转录因子AtbHLH68调控细胞壁发育的分子机制

细胞壁是植物细胞特有的结构,在参与形态建成、水分和营养物质运输以及抵御生物和非生物胁迫中发挥重要作用。前人研究表明AtbHLH68作为bHLH蛋白的第10亚家族成员,在拟南芥茎维管组织中表达。为探究其在细胞壁发育方面的分子机制,本研究建立了雌二醇诱导pER8-AtbHLH68拟南芥表达系统,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)结果显示,10μmol/L雌二醇处理4 h能够有效诱导AtbHLH68的表达,并且随着诱导时间的增加AtbHLH68的m RNA水平进一步积累,处理8 h后达到对照组29倍。利用转录组测序分析得到了在拟南芥茎中AtbHLH68诱导表达后产生的差异基因。与对照组相比,10μmol/L雌二醇处理8 h后,共得到差异基因2 334个,其中831个基因显著上调,1 503个基因显著下调。显著富集的GO词条主要与细胞壁组分、防御响应、果胶修饰与降解以及激素响应有关。KEGG分析表明DEGs参与了果胶修饰或木质素生物合成代谢等过程。这些结果表明参与以上过程的差异基因可能被AtbHLH68直接或间接调控,从而导致拟南芥茎细胞壁组分相关基因表达量的变化。该研究为阐明转录因子Atb...     

泽兰实蝇雌雄成虫转录组及差异分析

[目的]泽兰实蝇Procecidochares utilis Stone是入侵杂草紫茎泽兰Eupatorium adenophorum Spreng的重要的专食性天敌,已成为控制紫茎泽兰的重要因子.本研究旨在获得泽兰实蝇转录组,并深入研究泽兰实蝇雌雄成虫差异表达基因.[方法]利用Illumina高通量测序技术对泽兰实蝇雌雄成虫进行转录组测序和生物信息分析.[结果]总共获得29 147条unigenes,平均长度为457 bp,同时将所得序列注释到七大数据库进行比对,共获得19 384条unigenes注释结果.分析发现11 331条差异表达基因;与雄成虫相比,雌成虫有2 640条unigenes表达量上调,8 691条unigenes表达量下调.[结论]本研究获得了泽兰实蝇转录组,为今后泽兰实蝇性别相关研究提供了序列支持.     

雄性不育枸杞花药比较转录组分析

为筛选宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)雄性不育花药发育相关的差异表达基因,本研究开展了雄性不育品种‘宁杞5号’和可育品种‘宁杞1号’成熟花粉时期花药转录组分析,共获得差异表达基因1 759个,在‘宁杞5号’中有753个基因上调表达,1 006个基因下调表达。KEGG富集表明,这些差异表达基因主要富集到氨基酸的生物合成、植物激素信号传导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、脂肪酸代谢等相关通路。对有注释信息的差异表达基因进行NR和Uniprot数据库检索,筛选到28个花药发育相关基因,其中有20个在‘宁杞5号’中下调表达,8个上调表达。选取其中的5个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果与转录组数据趋势一致。甘油醛-3-磷酸脱氢酶(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAP)、束状阿拉伯半乳糖蛋白3(Fasciclin-like arabinogalactan protein 3,FLAs)和花药特异表达启动子LAT52系统发育树分析表明,3个基因分别与同科的物种在同一个进化分支上且同源性较高。这些差异表达基因可能在宁夏枸杞‘...     

基于转录组测序的羽衣甘蓝叶色相关基因分析

叶色是羽衣甘蓝重要的观赏性状之一。本研究采用Illumina Hi-Seq2500高通量测序技术,对基因型纯合的紫叶和白叶羽衣甘蓝叶片进行转录组测序,筛选差异基因并与GO和KEGG数据库比对进行注释分析,分析羽衣甘蓝叶色形成相关基因。结果显示,获得高质量短读序共104 608 770条,筛选出紫叶相对白叶的差异表达基因1 993个,其中上调表达基因1 094个,下调表达基因899个。根据GO功能分类可分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类64功能组。根据KEGG代谢通路分析可以分为171类,在叶色相关的类黄酮生物合成途径中黄酮醇合成酶(FLS)、二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)上调以及类胡萝卜素生物合成途径中的类胡萝卜素β-环化酶上调与紫叶形成关系密切。本研究丰富了羽衣甘蓝的转录组信息,获得了一些差异表达基因,为进一步研究羽衣甘蓝叶色形成的遗传机制提供了有价值的信息。     

香菇Latcripin-8蛋白的表达、纯化及抗肿瘤活性

目的通过生物信息学方法分析Latcripin-8的基因序列、功能域片段,构建重组质粒,表达含Pkinase结构域基因的目的蛋白并研究重组蛋白的抗肿瘤活性。方法从香菇C91-3菌丝体中提取总RNA,经反转录成cDNA文库。高通量测序获得转录组mRNA,经对比获得目的序列后以RACE技术扩增。经Pfam数据库比对可知其具有Pkinase结构域。设计引物,PCR扩增并与原核表达载体pET32a(+)进行连接,转至E.coli Rosetta-gami(DE3)中进行蛋白诱导表达,经纯化、复性后获得目的蛋白并鉴定。CCK8法检测其对人肺腺癌A549细胞、人胃癌SGC-7901细胞、人肝癌HepG2细胞及人乳腺癌MCF-7细胞的增殖抑制率。结果蛋白诱导成功且该蛋白对不同种类的肿瘤细胞抑制效果不同,其中对人胃癌SGC-7901细胞的增殖抑制程度最为明显,并表现出时间和浓度依赖性。结论经Latcripin-8基因诱导表达出的蛋白具有抗肿瘤功效,为进一步深入研究抗肿瘤方面的活性提供了初步条件,有助于肿瘤治疗作用的研究。     

Mitochondrial Effects on the Physiological Characteristics of Lentinula edodes

In the mating of filamentous basidiomycetes, dikaryotic mycelia are generated through the reciprocal movement of nuclei to a monokaryotic cytoplasm where a nucleus of compatible mating type resides, resulting in the establishment of two different dikaryotic strains having the same nuclei but different mitochondria. To better understand the role of mitochondria in mushrooms, we created four sets of dikaryotic strains of Lentinula edodes, including B2 × E13 (B2 side) and B2 × E13 (E13 side), B5 × E13 (B5 side) and B5 × E13 (E13 side), E8 × H3 (E8 side) and E8 × H3 (H3 side), and K3 × H3 (K3 side) and K3 × H3 (H3 side). The karyotypes and mitochondrial types of the dikaryotic strains were successfully identified by the A mating type markers and the mitochondrial variable length tandem repeat markers, respectively. Comparative analyses of the dikaryotic strains on the mycelial growth, substrate browning, fruiting characteristics, and mitochondrial gene expression revealed that certain mitochondria are more effective in the mycelial growth and the production of fruiting body, possibly through the activated energy metabolism. Our findings indicate that mitochondria affect the physiology of dikaryotic strains having the same nuclear information and therefore a selection strategy aimed at mitochondrial function is needed in the development of new mushroom strain.     

香菇杂交子农艺性状与差异基因表达类型的相关性研究

以香菇(Lentinula edodes)4个菌株为亲本组成3个杂交组合,采用单孢菌株配对获得杂交子,观察锁状联合鉴别出真正的杂交子,测定杂交子及其亲本的农艺性状。在每个杂交组合中分别各选取3个杂交子,研究杂交子和亲本在子实体发育阶段差异基因表达情况。结果表明:杂交子共有4种基因表达类型:双亲沉默型(W1型),单亲沉默型(W2型),杂交子特异表达型(W3型),单亲表达型(W4型)。香菇杂交子农艺性状与基因差异表达类型的相关性分析表明:菌盖厚与双亲沉默型(W1型)呈极显著负相关,而菌柄长与单亲沉默型(W2型)呈显著负相关。     

硝普钠对香菇多糖代谢及关键酶基因表达的影响

香菇多糖是香菇中特有的生物活性成分。硝普钠在调控食用菌生长方面具有重要影响,但其对香菇生长及多糖合成的影响尚不清楚。本文以香菇新808为研究材料,通过添加不同浓度硝普钠作为外源一氧化氮对新808菌丝的生物量、生长速率、香菇多糖含量、香菇多糖代谢关键酶活性及其表达调控基因相对表达量进行综合研究。结果表明：硝普钠浓度为100 μmol/L可显著提高香菇菌丝生物量,与对照组相比增加了1.61倍;生长速率与对照组无显著差异;香菇菌丝的香菇多糖含量显著提高,为对照组的3.71倍;漆酶、锰过氧化物酶和木质素过氧化物酶活性显著提高,分别为对照组的1.73倍、2.23倍和1.55倍;与多糖合成有关的辅助模块酶基因LENED_010207、碳水化合物结合模块基因LENED_012941和多糖裂解酶基因LENED_004566基因相对表达量有所上调,其中LENED_010207基因上调最明显,而多糖合成关键酶基因UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因(UGP)、葡萄糖磷酸变位酶基因(PGM)与葡萄糖磷酸异构酶基因(PGI)相对表达量均显著下调。在100 μmol/L浓度硝普钠处理下,香菇生物量、多糖含量、多糖代谢关键酶活性及部分多糖合成关键酶的基因相对表达量均显著高于对照组,表明添加适宜浓度的硝普纳能有效地促进香菇多糖的合成,提高香菇多糖的含量。本文为进一步探索香菇多糖的代谢通路提供了理论依据,为选育高多糖含量的香菇新品种提供了新思路,对改进香菇栽培技术有一定的参考意义。     

耐高温香菇新品种的选育

正香菇(Lentinula edodes)是产于北半球温带与亚热带地区的一种腐生真菌,不仅营养丰富,而且具有较高的保健价值,自古以来深受人们的喜爱[1]。但香菇属中低温型变温结实性菇类,在福建、浙江等香菇主产区,因夏季温度较高,能够高温出菇的香菇品种少,导致夏季鲜香菇供应不足。目前可用于夏季香菇栽培的方法主要有两种:一是在海拔500 m以上的高山上栽培;二是利用林下或山沟出菇、覆土栽培出菇等。但这两种栽培方法也有其局限性。因此,要从根本上解决香菇高温栽培的问     

香菇品种遗传多样性RAPD分子标记的研究

对32个中国栽培香菇品种和2个野生子实体的遗传多样性进行了RAPD标记研究,9个引物共扩增出113条DNA带,83.19%具有多态性。结果显示,34个香菇菌株间均有遗传上的差异,但遗传相关性极高,表明中国栽培菌株间的遗传背景单一。     

Characterization of brown film formed by Lentinula edodes

Lentinula edodes is a widely-produced mushroom in China that forms a brown film via pigment accumulation on mature mycelial surfaces to ensure high-quantity and high-quality fruiting body formation. Here, ultraviolet–visible, infrared spectra, and elemental analyses predicted that the pigment in the brown film was melanin. Electron microscopy revealed the size, morphological characteristics, accumulation, and morphogenesis of electron-dense material, which were similar to those of melanin, as well as subcellular structural changes during brown film formation. The electron-dense material appeared as granules, vesicles, and polymers. The accumulation of electron-dense materials on the cell wall was followed plasmolysis, plasma membrane disruption, electron-dense material accumulation in the interstitial space, and gradual accumulation on the outer cell wall. Dolipore septa degradation and morphogenetic cell death occurred during browning. In the final stage of browning, the dolipore septum disappeared and the cell was nearly empty. This study provides a cytological foundation for evaluating the regulation of brown film formation 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。     

利用加权基因共表达网络分析方法挖掘香菇发育不同阶段的关键基因

香菇是世界产量第二大食用菌,栽培历史悠久.在木屑袋料栽培模式下,香菇发育可以分为菌丝生长期(G)、菌丝褐化期(B)、原基形成期(P)以及出菇期(FB)4个阶段.褐化期和原基形成期是香菇从营养生长期到生殖生长两个关键发育阶段,对香菇子实体产量和质量至关重要.本研究以3种不同栽培材料为重复,对香菇发育的前3个阶段进行了转录...