金针菇戊糖磷酸途径的关键基因表达分析

生物细胞主要依靠戊糖磷酸途径(pentose phosphate pathway, PPP)产生还原力,该途径也是细胞内各种单糖分子相互转变和不同结构糖分子合成的重要方式。PPP途径能够在生物的不同生长发育或代谢活动中发挥重要的作用。本研究基于金针菇单核体菌株W23基因组数据,使用KEGG数据库注释了与金针菇PPP途径相关的22个基因。进一步结合生物信息学分析手段,研究了两个限速酶:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(Glucose-6-phosphate 1-dehydrogenase, G6PDH)与6-磷酸葡糖酸脱氢酶(6-phosphogluconate dehydrogenase,6PGDH)基因结构,并利用金针菇不同发育时期的不同组织转录组数据,分析了这两个限速酶编码基因的表达模式。结果表明,两个基因编码蛋白均具有行使其功能的保守结构域,定位在细胞质中,包含多个磷酸化位点。G6PDH系统发育分析表明该基因较为保守,进化与物种分类地位相一致。基因g6pdh与6pgdh的表达量呈高度正相关(相关系数为0.99),两个基因在菌丝阶段的表达量均高于子实体阶段,并且在菌盖中表达量高于菌柄,显示了PPP途径在金针菇不同发育阶段的活跃程度。本研究能够为金针菇生长和发育过程研究提供理论参考。     

金针菇基因组测序及萜类合成关键基因分析

金针菇是我国一种重要的食药用真菌,具有较高的营养和药用价值,尤其是从金针菇中分离得到了多种麦角甾醇、倍半萜等萜类,具有抗菌、抗肿瘤和降血脂等功效。以往关于金针菇的研究多集中在营养成分、栽培和市场开发等方面,而很少报道有关生物活性成分的合成和代谢研究。从福建省金针菇主要栽培品种中获得原生质体单核化L11菌株,我们进行了金针菇基因组测序与初步分析,并利用生物信息学手段,研究了其主要的生物活性成分——萜类合成途径中的关键基因。结果显示,金针菇单孢全基因组序列长度为34.75Mb。通过分析萜类合成途径中的相关基因,确定了4个萜类合成关键基因的基因结构,并且表明其蛋白结构具有稳定性,该类基因还含有多个信号肽和跨膜结构。金针菇基因组测序的完成,为下一步功能基因的筛选、分析等研究工作奠定了基础。     

研究发现皂苷合成途径关键酶

三萜类皂苷是重要的医药原料,由一个或多个糖基结合在三萜苷元上,被用于制造可的松、睾丸素、黄体酮和口服避孕药等二十几种甾体激素,也可用于制取洗涤剂、乳化剂、发泡剂、防腐剂等。许多植物都生产皂苷,但其生产路径尚不清楚。2020年11月16日Nature Communication报道,日本大阪大学等机构的研究团队合作突破性地发现了皂苷合成中糖基化环节的重要细节,并在酵母中成功构建了生产甘草皂苷的工程化生物合成途径,为以皂素为原料的高价值产品的商业化生产铺平了道路。     

生物合成薯蓣皂素的途径设计及关键酶分析

薯蓣皂素是一种天然甾体皂苷元,可作为数百种类固醇药物的前体,具有重要药用价值.目前工业生产薯蓣皂素主要依赖化学提取法,因此该法依赖植物材料和耕地且对环境有害.随着代谢工程和合成生物学的发展,生物合成法受到广泛关注.文中综述了生物合成薯蓣皂素的代谢途径和关键酶,并在酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae...     

植物类萜生物合成途径及关键酶的研究进展

萜类化合物是植物中广泛存在的一类代谢产物,在植物的生长、发育过程中起着重要的作用。植物中的萜类化合物有两条合成途径:甲羟戊酸途径和5-磷酸脱氧木酮糖/2C-甲基4-磷酸-4D-赤藓糖醇途径。这两条途径中都存在一系列调控萜类化合物生成、结构和功能各异的酶,其中关键酶的作用决定了下游萜类化合物的产量。植物类萜生物合成途径的调控以及该途径中关键酶的研究已成为目前国内外生物学领域的一大热点。综述了植物类萜生物合成途径和参与该途径的关键酶及其基因工程的研究进展,并展望了其应用前景。     

植物萜类化合物的天然合成途径及其相关合酶

文章概述植物萜类次生代谢产物的生物代谢途径及与其相关关键酶的研究进展。     

药用植物天然产物生物合成途径及关键催化酶的研究策略

来源于药用植物的天然产物是现代药物研发和创新的重要源泉.关于药用植物天然产物的传统研究,主要是围绕其提取纯化、化学结构、合成和生物功能展开.随着基因组学、生物信息学、分子生物学、分子遗传学、合成生物学等学科的飞速发展和各学科之间的交叉融合越来越广泛,药用植物的天然产物研究出现了新的机遇.本文针对药用植物天然产物生物合成...     

蜡酯合成途径及关键酶的研究进展

蜡酯对于生物的生命活动具有重要意义,研究表明植物和动物的蜡酯合成存在保守途径。即脂酰辅酶A（fatty acyl-CoA）在脂酰辅酶A还原酶（fatty acyl-CoAreductase,FAR）的作用下还原成脂肪醇,脂肪醇和脂酰辅酶A在蜡酯合酶（wax synthase,WS）的作用下生成酯,FAR和WS是该途径的关键酶,这两个酶的结构和功能在不同物种之间表现出很大差异,目前对于这两个酶缺乏系统的归纳分析。该文综述了蜡酯合成途径及FAR和WS的序列特征、生化特性及参与的生理功能,分析了这两种酶相关研究存在的问题,旨在为昆虫的蜡酯合成研究提供参考。     

谷氨酸棒杆菌中芳香化合物降解的β-酮己二酸途径中原儿茶酸分支关键酶的鉴定

β-酮己二酸途径的原儿茶酸分支在革兰氏阴性细菌中研究较多,但在革兰氏阳性细菌中的研究却很少.本研究表明谷氨酸棒杆菌能以原儿茶酸、4-羟基苯甲酸、香草醛和对甲酚作为惟一碳源和能源生长,并且生长时诱导表达原儿茶酸3,4-双加氧酶.对谷氨酸棒杆菌基因组分析表明,基因位点ncg12314～ncg12315可能编码原儿茶酸3,4-双加氧酶.通过PCR反应扩增了ncg12314～ncg12315,并克隆到表达载体pET21a上,获得质粒pET21aP34D;携带pET21aP34D的重组大肠杆菌经诱导表达原儿茶酸3,4-双加氧酶.敲除ncg12314～ncg12315后,谷氨酸棒杆菌突变株失去原儿茶酸3,4-双加氧酶活性,同时丧失了利用原儿茶酸、对甲酚、香草醛和4-羟基苯甲酸作为惟一碳源和能源的能力;通过基因互补,这些能力又可重新获得.这些结果证实ncg12314和ncg12315(pcaHG)编码原儿茶酸3,4-双加氧酶.进一步对谷氨酸棒杆菌基因组分析后鉴定到一个完整的编码原儿茶酸分支途径中相关酶的基因簇,该基因簇的独特组织方式为芳香化合物的降解研究提供了新的视点.     

中藏药环烯醚萜生物合成途径及其关键酶研究

环烯醚萜类化合物广泛存在于自然界之中,是许多中藏药的主要药用成分。研究发现该类化合物具有许多药理活性,如抗炎镇痛作用、保护心血管作用、保肝作用等。结合近年国内外研究,对中藏药中环烯醚萜类生物合成途径及萜类前体、环烯醚萜骨架合成相关的关键酶（HMGR、DXS、DXR、HDR、IDI、GPPS、GES、G10H、10-HGO、IS）与编码基因的研究进行综述,以期为进一步挖掘基因功能,调控活性成分积累,提高药材品质,对中藏药中环烯醚萜类成分进一步开发利用奠定基础。     

金针菇保鲜贮藏研究

金针菇经过PE袋包装、减压、充气、低温等处理进行保鲜贮藏,经测定结果表明,各处理组的水份丧失、干物质消耗、呼吸强度和粗纤维的含量均比对照低,可溶性固形物、可溶性糖、蛋白质和维生素C的含量虽比贮前略低,但均比对照高。从外观观察,各处理均有较好的保鲜作用。     

利用全基因组重测序分析鹿茸重量相关基因

茸角是鹿科动物特有的器官,具有重要的生物学意义。鹿茸生长是一个复杂的生物代谢过程,其重量与遗传因素有一定关联。本研究对饲养条件基本一致的5个梅花鹿(Cervus nippon)群体进行调查,获得高产和低产梅花鹿个体共100只,利用全基因组重测序分析这些个体与鹿茸重量相关的遗传变异。结果表明,共得到94个与鹿茸重量可能相关的遗传变异,其中有2个变异位点分别定位于OAS2和ALYREF/THOC4基因的外显子区,且ALYREF/THOC4基因在鹿茸中表达量很高。功能富集分析发现,这些遗传变异与鹿茸生长发育密切相关,可作为潜在的鹿茸重量相关遗传变异。本研究首次通过全基因组重测序直接筛选与鹿茸重量相关的遗传变异,并分析关联基因的生物学功能,对揭示鹿茸生长发育和鹿茸重量差异形成的遗传机制具有重要意义。     

基于重测序信息的金针菇菌株资源遗传多样性及群体结构分析

通过对来自国内外的28份金针菇菌株资源的重测序共计检测到SNP位点1 241 583个,InDel位点623 670个。通过筛选分型,1 474个高质量SNP标记（多态信息含量指数PIC介于0.101-0.966之间）被用于金针菇资源群体多样性和结构分析。经计算,菌株间遗传距离在0.057-0.631之间。UPGMA进化树拓扑结构显示栽培菌株是其与野生菌株混合分支的一个亚支,自然栽培和工厂化栽培菌株可各自聚成一支,符合金针菇育种历史。群体结构结果显示金针菇种质资源包含5个亚群。主成分分析显示菌株在二主分之间的位置及互相间距离基本符合进化树分类、群体结构和遗传距离。本研究为金针菇分子标记和基因型的确定提供序列基础,也为后续资源保护利用、重要农艺性状的基因定位和基于分子标记的聚合育种提供理论依据。     

金针菇褐化病毒(FvBV)脱毒方法

【目的】评价5种不同脱毒方法对金针菇(Flammulina velutipes)菌株的脱毒效果,筛选出脱毒率高和脱毒后金针菇菌株菌丝生长速度、生物量、漆酶活力等性状改善明显的脱毒方法。【方法】以栽培金针菇菌株F-4889为研究材料,从菌丝体中提取大小约2.0 kb的病毒dsRNA,经RT-PCR鉴定该病毒为金针菇褐化病毒(FvBV)。采用菌丝尖端分离、原基组织分离、原生质体单核化、有性生殖和核迁移5种脱毒方法对金针菇菌株进行脱毒处理,利用dsRNA技术和RT-PCR检测脱毒效果。【结果】菌丝尖端分离脱毒后得到1株脱毒菌株;原基组织分离法未能脱毒;原生质体单核化脱毒法得到3株脱毒单核菌株和2株原单杂交脱毒菌株;有性生殖脱毒法获得脱毒孢子单核菌株23株和单孢杂交脱毒菌株8株;核迁移脱毒后得到5株核迁移脱毒菌株。脱毒率依次为25.0%、0、7.5%、57.5%和100%。脱毒菌株的菌丝生长速度、生物量、漆酶活力等均优于出发菌株、菌丝尖端和原基组织分离菌株。【结论】这5种方法中原生质体单核化、有性生殖和核迁移脱毒法脱毒效果较佳,均能有效脱除FvBV,脱毒率高,脱毒后菌株菌丝生长速度、生物量、漆酶活力等均明显提高。     

金针菇子实体富硒栽培特性及HPLC-ICP-MS法对硒的分布研究

以金针菇子实体为富硒载体,比较研究其富硒及生长特性,同时采用高灵敏度分离和超痕量元素分析技术（HPLC-ICP-MS）分离检测其含硒生物大分子化合物,确定其分子量及硒含量。结果表明：金针菇子实体对硒的富集能力与培养基中硒浓度有关。样品中的硒浓度与培养基中硒浓度呈正相关性,同一培养基子实体中硒的分布为：菌冠＞菌柄＞菌根;培养基中硒浓度小于30mg/kg时对金针菇的生长有促进作用,富硒系数在2.8－9.9之间;培养基中硒浓度在40－200mg/kg范围时,对金针菇的生长产生抑制作用;高于200mg/kg时,不适于富硒金针菇的培养。对富硒金针菇子实体以Tris-HCl浸提,采用体积排阻色谱法（SEC-HPLC）根据蛋白分子量标样检测浸提液中可溶性生物大分子化合物的分子量分布在25kDa以下;同时与电感耦合等离子体质谱联机（SEC-HPLC-ICP-MS）将不同分子量的含硒化合物中的硒进行高温电离检测各形态硒化合物中硒的含量在68.74－2,986.00μg/kg之间,占浸提液中硒含量的71.87%;其中硒蛋白含硒量占4.88%。因此,以金针菇为载体进行硒的生物有机化不仅成本低,含硒量高,而且硒的主要存在形态安全无毒、人体利用率高。     

金针菇免疫调节蛋白的研发与应用

综述了近年关于金针菇功能性蛋白之一即金针菇免疫调节蛋白的性质、分离纯化及其抗癌、抗过敏、抗增殖、刺激免疫细胞产生多种细胞因子和免疫调节等功能的研究进展,并介绍了金针菇免疫调节蛋白的作用机制、开发应用领域以及前景展望。     

金针菇功能性蛋白的研究进展

主要综述了近年关于金针菇功能性蛋白,即核糖体失活蛋白、真菌免疫调节蛋白、金针菇毒素(一种成孔溶细胞素)的分离纯化及其性质,它们的生物学作用与作用机制和它们可能的应用及展望。     

金针菇菇脚对肉鸡肠道菌群的影响

目的 研究金针菇菇脚（Flammulina velutipes stembase,FVS）对肉鸡生长性能、肠道发育及肠道菌群的影响。方法 选取4 550只1日龄爱拔益加（AA）肉鸡,随机分为5组：空白组（基础日粮）、2% FVS组（基础日粮+2% FVS）、4% FVS组（基础日粮+4% FVS）、6% FVS组（基础日粮+6% FVS）和6% FVS阶段组（基础日粮+试验第1、3、5周饲喂含有6%FVS的日粮,于试验2、4、6周饲喂基础日粮）。试验为期42 d。结果 FVS组肉鸡平均日增重量均显著高于空白组（P<0.05）。6% FVS组和6% FVS阶段组肉鸡平均日采食量显著高于空白组（P<0.05）。FVS组肉鸡料重比均显著低于空白组（P<0.05）。与空白组相比,日龄21 d时,2% FVS组肉鸡回肠和盲肠重量均显著增加（P<0.05）;4% FVS组十二指肠长度和盲肠重量均显著增加（P<0.05）;6% FVS阶段组十二指肠长度及重量、空肠长度及重量和回肠重量均显著增加（P<0.05）。与空白组相比,日龄42 d时,2% FVS组肉鸡十二指肠长度和重量及盲肠重量均显著增加（P<0.05）;4% FVS组十二指肠长度和重量、回肠长度和盲肠长度及重量均显著增加（P<0.05）;6% FVS组十二指肠长度和盲肠长度及重量均显著增加（P<0.05）;6% FVS阶段组十二指肠重量、空肠重量和回肠长度及重量均显著增加（P<0.05）。与空白组相比,日龄21 d时6% FVS阶段组肉鸡盲肠菌群DNA条带数显著增加;日龄42 d时FVS组肉鸡盲肠菌群DNA条带数均显著增加。日龄21 d和42 d时肉鸡盲肠菌群共性条带中均含有扭链胃球菌（Ruminococcus torques）,而FVS组含有大量的产酸菌。结论 日粮中添加FVS可提高肉鸡生长能力、促进肠道发育、增加肠道菌群多样性。     

金针菇不同萃取物对肿瘤细胞的影响

比较冷冻干燥、鼓风干燥两种不同干燥方式对金针菇挥发性成分的影响,对干燥后香味物质较丰富的鼓风干燥方式获得的金针菇样品进行不同极性溶剂萃取并进行抗氧化及体外抗肿瘤试验。结果表明：两种干燥方式得到的主要挥发性成分均为醇类和醛类,但鼓风干燥后的金针菇样品中两类物质含量明显高于真空冷冻干燥方式获得的。体外药理实验表明不同萃取物在抗氧化和抗肿瘤细胞中均表现出良好的活性。