猪苓、伴生菌及蜜环菌共培养的形态学研究

本文对猪苓、伴生菌及蜜环菌两两共培养及三者共培养进行了宏观形态观察及细胞学水平上的研究。结果表明,猪苓与伴生菌共培养时,在二者之间形成一致密拮抗线,猪苓菌落表面菌丝分化产生大量菌丝束;猪苓与蜜环菌共培养时,猪苓能阻止蜜环菌菌索对其自身的进一步侵袭,互作区中的双方菌丝及菌索均停止生长;蜜环菌与伴生菌共培养时,蜜环菌能穿透整个伴生菌菌落,在伴生菌菌落下方产生大量分枝;三者共培养后,猪苓对蜜环菌的防御能力有所下降,伴生菌对蜜环菌的耐受力有所提高,蜜环菌产生的新分枝均向伴生菌一侧生长,猪苓与伴生菌之间并不形成致密拮抗线,只可见双方菌丝的白色交融区。 猪苓与伴生菌均能在蜜环菌菌索皮层上形成侵入位点。     

猪苓、伴生菌及蜜环菌共培养的形态学研究*

本文对猪苓、伴生菌及蜜环菌两两共培养及三者共培养进行了宏观形态观察及细胞学水平上的研究。结果表明,猪苓与伴生菌共培养时,在二者之间形成一致密拮抗线,猪苓菌落表面菌丝分化产生大量菌丝束;猪苓与蜜环菌共培养时,猪苓能阻止蜜环菌菌索对其自身的进一步侵袭,互作区中的双方菌丝及菌索均停止生长;蜜环菌与伴生菌共培养时,蜜环菌能穿透整个伴生菌菌落,在伴生菌菌落下方产生大量分枝;三者共培养后,猪苓对蜜环菌的防御能力有所下降,伴生菌对蜜环菌的耐受力有所提高,蜜环菌产生的新分枝均向伴生菌一侧生长,猪苓与伴生菌之间并不形成致密拮抗线,只可见双方菌丝的白色交融区。 猪苓与伴生菌均能在蜜环菌菌索皮层上形成侵入位点。     

猪苓、伴生菌及蜜环菌共培养的形态学研究

本文对猪苓、伴生菌及蜜环菌两两共培养及三者共培养进行了宏观形态观察及细胞学水平上的研究。结果表明,猪苓与伴生菌共培养时,在二者之间形成一致密拮抗线,猪苓菌落表面菌丝分化产生大量菌丝束;猪苓与蜜环菌共培养时,猪苓能阻止蜜环菌菌索对其自身的进一步侵袭,互作区中的双方菌丝及菌索均停止生长;蜜环菌与伴生菌共培养时,蜜环菌能穿透整个伴生菌菌落,在伴生菌菌落下方产生大量分枝;三者共培养后,猪苓对蜜环菌的防御能力有所下降,伴生菌对蜜环菌的耐受力有所提高,蜜环菌产生的新分枝均向伴生菌一侧生长,猪苓与伴生菌之间并不形成致密拮抗线,只可见双方菌丝的白色交融区。猪苓与伴生菌均能在蜜环茵菌索皮层上形成侵入位点。     

蜜环菌侵染后猪苓菌核防御结构的发生及功能

蜜环菌通过猪苓菌核表皮侵染菌核时,菌核表皮下层的菌丝具特异的拮抗反应,如细胞中有结晶颗粒出现,厚壁菌丝形成,部分薄壁菌丝有质壁分离现象。蜜环菌的侵染诱导了菌核防御结构的发生:离侵染点一定距离的部位出现由少量木质化菌丝和厚壁菌丝形成的疏松带状;蜜环菌侵入后,上述菌丝增多并紧密排列形成菌核的初级隔离腔,入侵的蜜环菌和部分菌核被隔离在腔中;在初级隔离腔形成的同时,外围的次级隔离腔开始发育。蜜环菌菌索和皮层菌丝分枝可突破初、次级隔离腔的壁,再以菌索产生的侵染带侵染菌核较外部的最后防线即三级隔离腔。本文较系统的阐述了蜜环菌侵染后菌核各防御结构的发生特点及功能。     

蜜环菌对镁的耐性和富集特性

研究了镁对蜜环菌生长的影响, 蜜环菌对于镁的耐性和富集规律, 以及高浓度镁胁迫下蜜环菌的抗氧化酶的变化情况。3?15 g/L的Mg浓度对于蜜环菌菌体的生长有促进作用。Mg浓度19 g/L以上时, 蜜环菌菌体的生长受到抑制。蜜环菌的子实体形成和子实体生物量在Mg的浓度为11 g/L以下时不受影响, 超过11 g/L则子实体不能萌发。皮壳状菌丝和菌索中Mg的含量随培养基中Mg浓度的增大而增大, 培养基Mg浓度达到16 g/L后, 菌丝、菌索中Mg的含量都不再上升。子实体对Mg的富集量比菌丝体小的多, 在培养基Mg浓度在9、10 g/L时, 子实体中Mg的含量与对照组有显著差异。随着培养基中Mg浓度的提高, 菌丝和菌索POD、CAT、SOD活性都有增加, 而且菌丝与菌索之间抗氧化酶活力的差异随着培养基中Mg浓度的提高而增大。     

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。     

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Armillariaspp.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。     

蜜环菌多糖的生物合成与发酵条件的相关性

培养基的碳、氮源,ＰＨ值直接影响蜜环菌多糖的生物合成,泥炭水解液的添加量占培养基的１０％～３９％（Ｖ／Ｖ）时,对蜜环菌多糖的生物合成有促进作用。液体振范培养时,蜜环菌生长形成球形菌丝体,菌丝生物量３．４５ｇ／Ｌ,菌丝多糖（精糖）得率为０．２８４％,而静置液体培养有利于菌索形成,菌素生物量１４．０５ｇ／Ｌ,菌索多糖（精糖）得率为０．５１５％,胞外多糖的得率分别为２９．４％和８．３％     

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。     

猪苓与蜜环菌高亲和性组合的筛选

猪苓与蜜环菌共生亲和性是猪苓人工栽培成功的关键因素。为获得猪苓与蜜环菌的高亲和性组合,本文采用了5株猪苓菌株与4株蜜环菌菌株进行筛选。通过将猪苓菌株与蜜环菌菌株共培养,比较不同组合的生长速度、拮抗线形成情况,以及两种菌丝生长过程中形态学变化等指标,结果发现组合GU-06&AM-08生长速度最快,为3.36mm/d。GU-06和GU-07-2菌株与每株蜜环菌共培养均可产生拮抗线,共培养28d后,产生拮抗的猪苓菌丝分枝较多,可以看到菌丝束。被蜜环菌菌索侵染的猪苓菌核,切面可以明显观察到侵入猪苓菌核中的蜜环菌菌索,侵染到猪苓菌核中的蜜环菌菌索分枝较多,中空,表皮细胞细长。发生侵染现象的组合有7组：GU-04与AM-06;GU-06与AM-06,AM-08,AM-13;GU-07-2与AM-06,AM-08;GU-15与AM-06,其中以GU-06与AM-06,AM-13两组组合侵染最严重,其余组合没有发现侵染现象。综合以上共生筛选指标获得GU-06&AM-08、GU-06&AM-06、GU-07-2&AM-08以及GU-06&AM-13 4组高亲和性的组合。     

蛹虫草原基分化的差异蛋白质组学研究

蛹虫草子实体形成及发育的蛋白分子机制尚不清楚,本研究引入SWATH非标记定量蛋白质组学技术,对蛹虫草Cordyceps militaris 905菌株的菌丝体（mycelium,My）、原基（primordium,Po）、生长期子实体（developmental fruiting body,DF）和成熟期子实体（mature fruiting body,MF）进行了比较蛋白质组学分析。经搜库比对,从蛹虫草的My、Po、DF和MF中依次鉴定蛋白1 136个、1 090个、1 018个和997个（global FDR 1%）,经维恩分析后获得C. militaris 905蛹虫草表达蛋白1 578个。在此基础上,SWATH非标记技术定量蛋白1 109个。本研究获得了蛹虫草Po期与My期、DF期与Po期、MF期与DF期的差异表达蛋白,依次为115个、352个和104个,并对菌丝体分化形成原基的差异表达蛋白进行了重点解析。GO注释结果表明,Po期与My期差异表达蛋白以有机含氮类化合物代谢为主,其中AMP（活性成分虫草素合成的中间产物）从头生物合成途径富集最为显著。约1/5的差异表达蛋白参与氧化还原反应,还原酶活性的蛋白在原基中几乎都上调表达,而氧化功能的蛋白受到抑制,表明蛹虫草原基分化可能受到氧化应激的诱导。蛋白互作网络分析结果进一步表明,氧化还原反应与核苷类物质代谢相关联,可能通过影响AMP从头生物合成途径来调控虫草素的生物合成。对蛹虫草子实体系统的蛋白质组学研究和解析有利于揭示子实体形成的蛋白分子机制,为蛹虫草的基础和栽培研究提供了理论支撑。     

我国蜜环菌分类单元间菌索的相互作用

蜜环菌菌索是天麻生长的主要营养来源,而蜜环菌生物种菌索之间可能存在种间相互作用,因此天麻栽培时蜜环菌种的混用可能对天麻的产量产生影响。为揭示我国蜜环菌分类单元间菌索的相互作用,以我国8个蜜环菌分类单元为研究对象,通过研究其共同培养时整体及单侧菌索的生长速率和单位长度内生长尖端个数来研究其菌索间的作用特性。结果表明：两者间相互拮抗的有CBS D-CBS F;仅有一个蜜环菌菌索未受到影响或受到协同作用的有：CBS A-CBS H中的CBS A、CBS F-CBS J中的CBS J、CBS A-CBS F中的CBS A、CBS A-CBS N中的CBS A、CBS F-CBS M中的CBS M、CBS J-CBS M中的CBS M、CBS B-CBS J中的CBS B;组合中两种蜜环菌菌索靠近侧协同生长的有：CBS A-CBS M;组合中对两者靠近的区域具有优势的有：CBS A-CBS B中的CBS B、CBS A-CBS J中的CBS J、CBS B-CBS F中的CBS F、CBS D-CBS H中的CBS H、CBS D-CBS N中的CBS N和CBS F-CBS M中的CBS F。本研究的开展为我国蜜环菌的鉴定、天麻栽培用蜜环菌种的选用提供理论指导。     

我国主要蜜环菌生物种胞外酶活性对温度的种特异性响应

蜜环菌生物种与天麻的共生关系受到温度的调节。为了揭示我国蜜环菌生物种的温度适应性,本研究以我国8个蜜环菌生物种为实验材料,采用2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐（ABTS）法和3,5-二硝基水杨酸（DNS）法研究了胞外漆酶、果胶酶和纤维素酶的活性对温度的响应特征。结果表明,各生物种的胞外酶活性存在显著性差异,各胞外酶活性具有随时间先升后降的变化趋势;各胞外酶的分泌时间和活性大小对温度的响应存在着很大的差异;且在培养过程中,首先分泌的是果胶酶和纤维素酶,然后才是漆酶。温度对蜜环菌胞外漆酶和果胶酶活性大小有影响,对产酶时间没有影响;对纤维素酶活性达到峰值的时间和活性大小都有很大影响。除此之外,蜜环菌胞外酶活性对温度的响应和我国蜜环菌的地域分布特点具有相关性,分布于秦岭-淮河线以南和以北的蜜环菌生物种胞外酶活性对温度的响应具有差异。本研究对开展蜜环菌生物学和我国天麻的野外种植区划的研究具有指导意义。     

Absolute Quantification of All Identified Plasma Proteins from SWATH Data for Biomarker Discovery

The current state of proteomics requires a choice between targeted and global discovery methods. A method, that combines targeted and data‐independent acquisition for absolute quantification of all identified plasma proteins, in a single sequential window acquisition of all theoretical fragment ions (SWATH) acquisition run, using a panel of spike‐in standards (SIS), is established and optimized. The absolute quantification (AQ) of SWATH and multiple‐reaction monitoring‐high resolution (MRM‐HR) acquisition methods are compared using the 100 protein PlasmaDive SIS panel spiked into non‐depleted human plasma. SWATH provides equivalent quantification and differentially abundant protein profiles as MRM‐HR. Absolute quantities of the SIS peptides from the SWATH data are used to estimate the absolute quantities (eAQ) for all the proteins in the run. The eAQ values provide similar quantification and differentially abundant protein profiles as AQ and protein area (PA) values. As a proof‐of‐concept, the eAQ method is applied to 12 plasma samples from six non‐small cell lung cancer (NSCLC) patients and the performance of eAQ values versus peak area quantification is evaluated. There is a strong correlation between AQ and peak area ratios producing significant overlap of differentially abundant proteins. This eAQ method can provide quantitative data equivalent to AQ or peak area values.     

天麻栽培用蜜环菌的遗传多样性、生长和水解酶

蜜环菌Armillaria是一种广泛分布的担子菌,是栽培中药天麻所必须的共生菌。为揭示我国天麻栽培用和鄂西地区部分野生蜜环菌资源的遗传多样性和生物学特性,本文收集了9个省市EF-1-α的19个蜜环菌商品菌株和鄂西地区20株野生蜜环菌菌株,以IGS、ITS和elongation factor-1-alpha（EF-1-α）为分子标记对这些菌株进行系统发育与遗传多样性分析,并对影响与天麻共生的生物学特性（菌索发育和胞外水解酶活性）进行对比研究。结果表明,这19株蜜环菌商品菌株分别归属于2个clade。其中,有18个菌株聚在cladeⅢ,说明不同来源的蜜环菌商品菌株之间系统发育关系很近;通过对蜜环菌的系统发育、菌索生长以及胞外水解酶活性的研究,总体上商品种优于鄂西的野生蜜环菌生物种。从鄂西野生蜜环菌中筛选出4个具有潜在栽培价值的菌株。本研究为天麻栽培生产中蜜环菌菌种的选择提供参考。     

鄂西地区蜜环菌生物种的遗传多样性研究

蜜环菌属Armillaria真菌是世界范围内广泛分布的担子菌,既是引起森林病害的重要病原菌,也是天麻和猪苓生长的必须共生真菌,具有重要的经济价值。本文对我国鄂西天麻主产区即神农架林区、大老岭自然保护区、宜昌市所属的夷陵区和五峰县、恩施自治州等地进行了系统的调查采样,共获得45份蜜环菌子实体样本及其二倍体菌株,其中通过孢子印分离获得约320个单孢菌株。在此基础上,采用IGS、ITS和elongation factor-1 alpha（EF1-α）分子标记对45份二倍体菌株进行测序和系统发育分析,对有单孢株的样本采用遗传互交不育性实验进行生物种鉴定。结果表明,鄂西地区的蜜环菌分为4个clade,共有6个不同的蜜环菌生物种,分别为CBS J,CBS L,CBS N,CBS O,CBS F和Armillaria mellea,具有丰富的遗传多样性。其中,24个样本鉴定为CBS L,是鄂西地区的优势种;9个样本鉴定为CBS J;9个样本鉴定为CBS N;另有3个样本分别鉴定为CBS O,CBS F和Armillaria mellea。其中CBS L、CBS N、CBS O首次在湖北地区报道,扩大了这3个生物种的分布范围。本研究为了解鄂西地区蜜环菌的资源情况提供基础数据,对天麻生产蜜环菌菌种选育具有重要的参考价值。     

LCM纯化的人支气管上皮癌变各阶段组织的定量蛋白质组学研究

为分析支气管上皮癌变进程中的差异表达蛋白质,筛选肺鳞癌早期诊断标志物,以人支气管上皮癌变各阶段组织为研究对象,先采用激光捕获显微切割技术(LCM) 纯化人正常支气管上皮组织、鳞状化生、不典型增生、原位癌、浸润性肺鳞癌组织,再用同位素标记相对和绝对定量 (iTRAQ) 技术结合二维液相色谱串联质谱（2D LC-MS/MS）鉴定支气管上皮癌变进程中各阶段的差异表达蛋白质。结果共鉴定了1036个蛋白质,筛选出102个与人支气管上皮癌变相关的差异蛋白质,在这些差异蛋白质中,有的在支气管上皮癌变过程中进行性上调,有的在支气管上皮癌变过程中进行性下调,有的呈阶段特异性改变;功能分析表明,这些差异蛋白质涉及代谢、细胞凋亡、增殖、分化、信号传导、转录、翻译、细胞粘附、免疫反应与发育等。Western blotting 及免疫组织化学技术验证了其中 2个差异蛋白(S100A9和 CKB) 的表达,证实了定量蛋白质组学结果的可靠性。研究结果提示：这些差异表达蛋白质与支气管上皮癌变相关,并可成为肺鳞癌的早期诊断标志物,进一步研究差异蛋白的生物学功能,将有助于阐明支气管上皮的癌变机制,从而为肺鳞癌的早期诊断与发病机制研究提供新思路。     

蜜环菌糖苷水解酶家族基因在菌索与菌丝间的差异表达分析

蜜环菌是一种兼性腐生和寄生的真菌,通过降解伴栽基质并为药用植物(天麻)或菌物(猪苓)提供营养物质,而糖苷水解酶是这一过程的主要酶类.本研究从蜜环菌Armillaria mellea 541菌株转录数据库中共获得糖苷水解酶家族基因170个,分布于39个亚家族.进一步分析发现,这些家族基因编码的糖苷水解酶家族蛋白(glyc...     

中国东北地区三种蜜环菌的生物学特性及奥氏蜜环菌人工培养

蜜环菌属Armillaria真菌具有较高的食药用价值。由于蜜环菌的生长发育过程较复杂,还未完全实现商业化栽培,野生资源的供应受到季节性和地域性的影响。本研究以采自东北地区蜜环菌属的3个菌株为研究对象,通过培养物的形态特征及分子标记确定菌株JG19016为奥氏蜜环菌A. ostoyae,菌株JG19017为高卢蜜环菌A. gallica,菌株JG19018为中国蜜环菌生物种C。奥氏蜜环菌JG19016最适生长温度为25 ℃,高卢蜜环菌JG19017的最适生长温度为22 ℃,中国蜜环菌生物种C JG19018则在22-25 ℃时菌丝生长速度最快;3个菌株最适pH为5-6。奥氏蜜环菌JG19016对葡萄糖和蔗糖利用率较好,高卢蜜环菌JG19017对葡萄糖利用率较好,中国蜜环菌生物种C JG19018对葡萄糖和淀粉利用率较好;蛋白胨对3个菌株促进作用最强,为最适氮源。培养基中加入VB₁,对3个菌株的菌丝生长均有明显的促进作用。奥氏蜜环菌JG19016菌丝生长的最优培养基配方为：葡萄糖20 g,蛋白胨3 g,磷酸二氢钾2 g,硫酸镁1.5 g,VB₁ 10 mg,琼脂20 g,水1 L。在木屑基质中培养,其配方的最优碳氮比为38:1,最佳木屑粗细比为3:1以上。出菇条件探索结果显示,菌丝及菌索长满菌袋(17 mm×33 mm×5 mm丝聚乙烯袋)需要50-60 d,之后在18 ℃、60%湿度和12 h散射光的环境中,10 d左右可观察到原基产生。增加菇房湿度到90%-95%,2-3 d可观察到1-3 cm的幼子实体,7 d左右菌柄和菌盖完全分化,10 d左右观察到菌盖展开。