漆酶同工酶基因在斑玉蕈生长发育过程中的表达分析

为了探明漆酶在斑玉蕈生长发育过程中的功能,对斑玉蕈转录测序预测的13个漆酶基因序列进行分析、鉴定和构建分子系统发育树;检测了不同生长发育时期漆酶的活性和漆酶基因表达水平。研究结果显示：13个基因片段中有10个是漆酶基因。不同的漆酶同工酶之间进化关系存在明显差异,大多数漆酶与木腐菌（金针菇Flammulina filiformis和侧耳属Pleurotus）进化关系较近。对斑玉蕈不同生长发育时期的酶活检测结果显示,从斑玉蕈的菌丝恢复期到钉头期,漆酶活性逐渐升高,而在子实体形成后期酶活逐渐降低。对培养40d、60d和80d的菌丝样品以及不同生长发育时期的样品进RT-qPCR检测,结果显示在菌丝营养生长时期,大多数漆酶基因在第40-60天表达量持续增加1-3倍,而在第60-80天时表达量出现降低的情况。而在生殖生长时期,大多数漆酶基因在转色期或者原基期相对表达量达到最大值,并在子实体期出现降低,这与漆酶活性的检测具有一致性。lcc3、lcc7、lcc8和lcc9在斑玉蕈生殖生长过程中相对表达量出现了10-100倍的上调。这说明从菌丝培养到菌丝扭结形成子实体和子实体发育的过程中,不同的漆酶可能发挥着不同的作用,表达量较高的漆酶基因可能对基质降解和子实体形成起主要作用。     

培养基中添加海藻糖对大球盖菇、斑玉蕈菌丝生长的影响

【背景】大球盖菇和斑玉蕈是食药兼用且具有开发潜力的珍稀食用菌,培养基对菌丝生长及子实体发育具有重要作用,优化培养基显得尤为重要。【目的】筛选出最适合培养大球盖菇、斑玉蕈的新型培养基。【方法】使用添加海藻糖的新型培养基,对不同培养基培养的大球盖菇及斑玉蕈菌株的菌丝生长状况、生长速度和生物量及纤维素酶、漆酶活性进行测定与分析。【结果】相较于PDA培养基,添加海藻糖的培养基能够提高菌丝生长速度、增加生物量,海藻糖添加的比例对纤维素酶和漆酶的影响较大,对大球盖菇及斑玉蕈菌丝的生长产生显著的促进作用,但不会改变其蛋白质的组成。【结论】大球盖菇最适合选用PTA-5培养基,斑玉蕈的最佳培养基是PDTA培养基。     

芳香族化合物对斑玉蕈菌丝生物量、漆酶活性及其转录水平的影响

芳香族化合物适当时间适当浓度添加到培养基中,可提高真菌漆酶活性,有助于增强其对木质纤维素的利用效率。为了增强斑玉蕈漆酶活性,本文研究了8种芳香族化合物对其酶活的影响及其与菌丝生物量的相关性。研究发现在无诱导物条件下,斑玉蕈漆酶活性和菌丝生物量相关系数r为0.9956,说明它们呈正相关,但是整个培养过程漆酶活性相对较低;供试的芳香族化合物对漆酶活性都有不同程度的诱导作用,其中添加0.1mmol/L的愈创木酚对斑玉蕈漆酶活性诱导作用最大,达到3倍以上,同时提高了斑玉蕈菌丝生长速度和菌丝生物量;而随着添加时间的延长,部分化合物对漆酶活性和菌丝生物量都产生不同程度的抑制作用,这可能因为化合物对菌丝毒性的延长导致菌丝生长变慢或死亡;进一步研究发现,斑玉蕈3个漆酶同工酶基因lcc2、lcc3和lcc4在诱导剂愈创木酚的影响下转录水平都不同程度地上调。研究结果表明诱导漆酶活性可以提高斑玉蕈菌丝生长速度和生物量,暗示可能通过提高漆酶活性的方法,提高斑玉蕈的培养基利用效率。     

CWI和HOG信号通路基因在斑玉蕈不同发育阶段的表达模式

为了更清楚地了解MAPK信号通路中的细胞壁完整性信号通路（cell wall integrity,CWI）和高渗透压甘油（high-osmolarity glycerol pathway,HOG）信号通路对斑玉蕈菌丝成熟、原基形成和子实体发育过程的影响及调节作用,对MAPK信号通路中的CWI和HOG信号通路基因在斑玉蕈不同菌丝培养时间（40、60、80和100d）和不同生长发育关键时期（24h、菌丝恢复期、菌丝转色期、原基期和子实体期）的表达模式进行分析,以期揭示这两条信号通路基因参与调节斑玉蕈菌丝的生长、子实体的形成和发育的作用。在斑玉蕈的CWI和HOG信号通路中经分析鉴定一共获得了15个关键基因。CWI信号通路基因表达分析表明：在菌丝培养的40-100d的过程中,大部分CWI信号通路基因在第60天时表达量最高,其中rho1、ssk1、ssk2和ste20的基因表达量上调了2-5倍,在第80-100天时出现持续下降。在HOG信号通路中的大部分基因也在菌丝培养的第60天表达量达到最高。其中sho1、ste20、ssk1和ssk2基因的表达量上调最为显著,而hog1基因的表达量在菌丝培养的第40-100天呈持续下降。子实体形成过程中两条通路的大部分基因在原基形成时期表达量最高,而在子实体时期表达量下调。其中HOG信号通路中的ssk2基因表达量上调最为显著。以上结果说明在菌丝生长过程中第60天时菌丝细胞生长增殖最为旺盛,而在第80天开始菌丝细胞基本开始停止生长,菌丝也逐渐达到成熟。同时在菌丝增殖生长过程中,斑玉蕈持续地上调CWI信号通路基因的表达来调控菌丝细胞壁的完整性,从而控制菌丝细胞壁的形成。其中bck1、mkk1和slt2基因可能对斑玉蕈菌丝细胞的分裂增殖和细胞壁的形成以及诱导子实体形成起到关键作用。     

玉蕈降解木质纤维素的生理生化基础

本文研究了玉蕈在纤维废弃物上生长期间,培养基中主要成分的降解规律及有关的酶学分析。实验结果表明:1.玉蕈分解纤维素和半纤维素的能力较强,分解木素的能力很弱。因此,玉蕈是褐腐型木腐菌。2.纤维素是玉蕈子实体生长阶段的主要碳源。3.玉蕈生长期间可向培养基中释放羧甲基纤维素酶、滤纸纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶。酶活性在子实体生长阶段显著增加。进一步证明了子实体阶段酶活性增加与培养温度和子实体形成有密切关系。     

白蚁消化系统转化和降解木质纤维素酶研究进展

木质纤维素是地球上最丰富的有机聚合物,白蚁是古老但进化最成功的高效木质纤维素降解者之一。了解白蚁降解高度抗性植物聚合物的机制对工业上生物质能源转化和生物仿生设计有重要的借鉴和指导价值。白蚁和其共生微生物产生的木质纤维素酶在其转化利用木质纤维素上发挥着重要作用。本文从来源作用方面对白蚁自身及其肠道原虫、细菌和真菌产生的纤维素酶、木聚糖酶和漆酶等酶研究概况进行了总结,对其存在的问题和前景进行了展望。本综述有助于全面了解白蚁消化系统木质纤维素酶的基因种类、来源、分布、表达以及酶活性和功能。     

斑玉蕈酸性磷酸酯酶的酶学性质研究

以斑玉蕈为材料分别从菌盖和菌柄中提取一种酸性磷酸酯酶（ACPase,EC.3.1.3.2）,进一步用硫酸铵沉淀分离,Sephadex G-200柱纯化,从菌盖中分离到3个酶组分,从菌柄中分离到4个酶组分,分别对菌盖和菌柄的酶Ⅰ和酶Ⅰ′进行聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）电泳纯度鉴定,均呈现单一酶蛋白带。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）测定酶Ⅰ和酶Ⅰ′的相对分子量均为65kDa,SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳及Sephadex G-75凝胶过滤测定分析,酶Ⅰ和酶Ⅰ′均为单亚基蛋白。紫外吸收光谱（UV）测     

精氨酸对斑玉蕈菌丝生长的影响

采用平板培养和基因表达等方法,研究了精氨酸对斑玉蕈菌丝生长的影响及其机理。结果表明添加1–2 mmol/L精氨酸能明显提高菌丝的生长速度。添加精氨酸促进精氨酸代谢,提高GCN2介导的翻译通路活力以及空泡氨基酸转运载体基因AVT3的表达。营养补充实验证实在营养匮乏的情况下,单一添加精氨酸能促进斑玉蕈菌丝良好生长。研究结果证实外源添加精氨酸能作为主要营养物质促进斑玉蕈菌丝生长。     

培养温度和侧耳子实体形成对胞外纤维分解酶活性的影响

研究了培养温度及糙皮侧耳子实体形成对基物中胞外CMC酶、FP酶、半纤维素酶活性的影响。实验结果表明,于25℃培养。0—100天期间,基物上无子实体形成,基物中FP酶活力为0—1u,CMC酶和半纤维素酶的活力为0—8u左右。于11—13℃培养,基物上有子实体形成,并且在子实体迅速生长阶段基物中有该3种酶的活性高峰出现,高峰期FP酶、CMC酶和半纤维素酶的活力分别为7u,60u和70u左右。由此可见,上述3种酶活性的增加与培养温度和子实体形成有十分密切的关系。     

真姬菇菌丝体对硒耐受性的研究

【目的】探讨真姬菇Hypsizygus marmoreus菌株菌丝体对硒的耐受特性。【方法】利用平板培养法测定不同硒浓度处理下菌丝平均生长速率,拟合硒与菌丝生长速率的关系,记录菌丝萌发、菌落形态特征,做还原培养验证,利用显微镜观察硒对菌丝分枝、大小、锁状联合形态以及表面结构的影响。【结果】真姬菇菌丝体对硒耐受特性的研究表明:当外源硒浓度≤50 mg/L时,对真姬菇菌丝生长有促进作用,促进效果因菌株不同而存在差异,但与Control Check(CK)相比均无显著差异(P0.05)。当外源硒浓度≥75 mg/L时,对真姬菇菌丝生长产生抑制,真姬菇菌丝对硒最大耐受浓度为150-200 mg/L。还原培养表明:这种抑制具有恢复性;硒浓度与菌丝平均生长速度符合Cubic回归曲线,且可决系数(即拟合度)较大。显微镜观察结果表明:在外源硒浓度较低时,真姬菇菌丝体粗细均匀、健壮饱满、分枝较多、表面光滑、锁状联合明显、结构饱满。在外源硒浓度较高时,菌丝粗细不一,皱缩呈长扁条形,锁状联合结构塌陷、干瘪,表面凹凸不平,变成类似竹节状结构,菌丝尖端逐渐被球状分生孢子替代,部分分枝甚至完全异化为分生孢子或厚垣孢子。【结论】硒浓度≤50 mg/L时对真姬菇菌丝生长有促进作用,硒浓度≥75 mg/L时有抑制作用,高浓度硒对菌丝有毒害作用,但这种毒害作用是可逆的。     

肥皂草素对斑玉蕈菌丝体抗氧化酶活性及相关基因表达量的影响

【目的】研究肥皂草素对斑玉蕈菌丝体的活性氧代谢、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性及其基因表达的影响。【方法】在摇瓶培养基中添加不同浓度的肥皂草素研究菌丝体在不同培养时间内活性氧代谢、SOD和CAT的活性及其基因表达的变化。【结果】添加肥皂草素后,在7?11 d内超氧阴离子及丙二醛(MDA)的含量整体较对照组有升高趋势,但是在13?15 d含量较对照又有所下降;肥皂草素处理的菌丝体SOD活性随着浓度的增加而逐渐增强(第9天除外),特别是在培养13?15 d更加明显;CAT活性同样随着浓度的增加而逐渐增强,特别是0.05 g/L实验组酶活性始终保持在较高的水平;不同浓度的肥皂草素都能使Mn-SOD基因、CAT基因的表达出现上调趋势,在0.05 g/L时,肥皂草素诱导Mn-SOD基因的表达与其活性的变化趋势基本一致,而CAT基因表达与其活性的变化并不一致,其活性可能受基因翻译后的修饰调控等因素的影响。【结论】肥皂草素的添加能够诱导SOD和CAT酶活性的增强及上调Mn-SOD、CAT基因的表达量,减缓菌丝培养后期活性氧和MDA的积累。     

斑玉蕈出菇产量与胞内外碳代谢的相关性分析

本研究收集了19株不同来源的斑玉蕈品种,通过ITS测序构建其系统发育树,随后根据菌株在木屑培养基与葡萄糖培养基的生长速度对菌株进行分类,选取生长速度差异明显的快、中和慢8株斑玉蕈菌株进行出菇实验及胞内外碳代谢指标的测定,探讨斑玉蕈生产性能与胞内外碳代谢的相关性。研究发现收集到的19株菌株均为斑玉蕈,亲缘关系近,遗传分化程度低;选取出的8株斑玉蕈菌株鲜菇产量与菌丝生长速度呈极显著正相关,菌丝生长越快,出菇产量越高。同时,斑玉蕈菌株鲜菇产量与菌丝湿重、还原糖、可溶性蛋白、滤纸酶(FPase)、CMC-Na酶(CMCase)、木聚糖酶和淀粉酶7个胞外碳代谢指标(ECMI)及胞内葡萄糖、己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(Pyk)、柠檬酸合酶(CS)、α-酮戊二酸脱氢酶(KGDH)和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD) 6个胞内碳代谢指标(ICMI)呈显著正相关。说明菌丝生长速度快的斑玉蕈品种,胞外基质分解速度更快,提高可吸收碳源的供应,胞内加强对碳的吸收与同化,为菌丝的增殖提供更多原料与能量。本研究分析了斑玉蕈生产性能与胞内外碳代谢的相关性,为斑玉蕈优良品种的鉴别与选育奠定基础。     

真姬菇营养成分的测定与分析

测定了真姬菇子实体中粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、水分、灰分、多糖、维生素、氨基酸和矿物质元素。结果表明,其粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、水分、灰分、多糖含量分别为22．3%、3．2%、3．4%、91．7%、7．8%和5．5%;维生素B2、B6,VA、VE、叶酸、烟酸、生物素含量分别为15．8 mg/kg、92．0 mg/kg、1140．0 IU/kg、7．3 IU/kg、188 mg/kg、1640．0 mg/kg、＜3．1 mg/kg;测定了18种氨基酸,8种必需氨基酸占氨基酸总量的37．86%;矿物质元素Mn、K、Ca、Na、Mg、Se、P、Cu、Fe和Zn分别为45．3,25723．8,466．6,169．7,1308．0,65．7,571．0,11．8, 237．9,98．0 mg/kg。     

芹菜素等3种生物源化合物对甜菜夜蛾酚氧化酶的抑制作用

用芹菜素(apigenin)和曲酸(kojic acid)浸渍处理甜菜夜蛾(Spodoptera exigua Hubner)5龄幼虫,试虫体重日增长值明显降低,而用香草酸(vanillic acid)浸渍处理后的幼虫体重与对照相比无明显差别。体外抑制实验表明,芹菜素、香草酸和曲酸对试虫酚氧化酶活性抑制的I50分别为77．66、724．50和82．70μg／mL;体内抑制实验表明,当用上述3种化合物(1000μg／mg)处理幼虫48h后,酚氧化酶活力抑制率分别达到40．05％、8．44％和42．29％。