基于转录组和加权基因共表达网络的广叶绣球菌木质纤维素降解特性分析

【目的】分析广叶绣球菌（Sparassis latifolia）在不同木质纤维素诱导条件下基因表达差异,为广叶绣球菌木质纤维素降解关键基因和分子机制研究提供参考。【方法】以松木、杉木、甘蔗渣和天然堆积发酵后的杉木和发酵后的甘蔗渣为碳源,在液体培养条件下培养诱导广叶绣球菌,对其转录组进行测序研究,并对不同木质纤维素诱导样本进行加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）。【结果】杉木培养与松木培养比较组差异表达基因最少（20个）,蔗渣培养与松木培养比较组差异表达基因最多（486个）。基因本体（gene ontology,GO）富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及氧化还原酶活性、单加氧酶活性和铁离子结合活性等,京都基因和基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）通路富集分析结果表明,差异表达基因主要涉及戊糖和葡萄糖醛酸转换、甲烷代谢和乙醛酸盐和二羧酸盐代谢等通路。发酵甘蔗渣为碳源培养时,纤维素和半纤维素降解相关的糖苷水解酶基因表达量总体上较高,而未发酵的松木、杉木和甘蔗渣为碳源培养时木质素降解或修饰相关的碳水化合物辅助酶基因表达量总体上较高。利用WGCNA共鉴定出10个共表达模块,其中green模块与未发酵蔗渣诱导显著正相关,blue模块与发酵甘蔗渣诱导显著正相关,magenta和turquoise模块与发酵杉木诱导显著正相关。GO富集分析结果表明,turquoise模块内基因显著富集到尿素跨膜转运子活性、甲基转移酶活性和单加酶活性等,blue模块基因显著富集到水解酶活性和β-甘露糖苷酶活性。KEGG通路富集分析结果表明,blue模块内基因显著富集的通路有半乳糖代谢、果糖和甘露糖代谢、苯丙氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢等。通过构建互作网络图挖掘到12个核心基因,其可能参与了基质降解及相关基因的表达调控。【结论】不同木质纤维素类型显著影响了广叶绣球菌木质纤维素降解基因的差异表达轮廓,这种差异反映了广叶绣球菌对不同木质纤维素特异的降解策略。     

气调保鲜条件下广叶绣球菌贮藏期理化指标变化规律

以广叶绣球菌Sparassis latifolia子实体为供试材料,对其进行定向聚丙烯(oriented polypropylene,OPP)膜气调包装,贮藏在4℃环境中,测定其在0、4、8、12、16、20、24d各时间点的理化指标.结果 表明,广叶绣球菌失重率、色差随着贮藏时间的延长逐渐升高.营养成分总糖和还原糖含...     

基质碳氮比对广叶绣球菌生长发育的影响

培养基质碳氮比显著影响食用菌菌丝生长及子实体生长发育.广叶绣球菌是一种珍贵的食药用真菌,前期研究发现其生长发育过程中对碳源的需求较多.本研究采用松木屑、复合氮源作为栽培原料,研究基质碳氮比对绣球菌菌丝生长及子实体生长发育的影响.结果 表明:6种不同碳氮比(C/N)的栽培基质对菌丝生长速度无显著影响,但是随着C/N比值的...     

广叶绣球菌不同生长阶段栽培基质中代谢物差异分析

【背景】栽培基质的利用是广叶绣球菌(Sparassis latifolia)栽培中重要的生理过程,但栽培过程中基质代谢物的变化尚不清楚。【目的】通过不同生长阶段栽培基质中差异代谢物分析挖掘关键代谢物,为广叶绣球菌基质利用机理研究提供理论参考。【方法】利用UHPLC-MS/MS技术分析广叶绣球菌菌丝(Myc)、原基(Pri)和子实体(FB)生长阶段栽培基质中代谢产物的变化,通过不同数据库进行代谢物注释并进行KEGG通路富集分析。利用LC-MS/MS技术检测不同发育阶段绣球菌中植物类激素含量。【结果】三个不同栽培阶段基质中共鉴定出代谢产物1 360个。不同比较组(Pri vs. Myc、FB vs. Myc和FB vs. Pri)间共有的差异代谢产物179个,含量最高的50个代谢物主要包括氨基酸、脂质、吡喃酸、吡喃酮和植物类激素等物质。其中氨基酸含量在Myc、Pri和FB阶段基质中逐渐降低,而吡喃酸和吡喃酮类化合物含量逐渐升高。植物类激素中的赤霉素在Pri和FB阶段基质中含量较高,茉莉酸在Myc阶段基质中含量较高。对不同发育阶段绣球菌植物类激素进行检测,发现赤霉素GA7仅在原基中检测到,1...     

不同水分条件下杜鹃花转录因子的转录组分析

为了解杜鹃花(Rhododendron pulchurum)转录因子在干旱胁迫下的表达模式,利用高通量测序技术,对不同水分条件下"白凤4号"叶的转录因子表达谱进行分析。结果表明,在不同水分处理间有34~161个差异表达的转录因子,杜鹃花响应不同水分的转录调控主要是通过ERF、b HLH和MYB基因的表达协同完成的;干旱胁迫时,特异调动了NAC的差异表达和WRKY、b ZIP、PLATZ的上调表达,干旱后复水时特异调动了GATA表达来调控。RT-q PCR验证结果表明,基因表达趋势与测序结果一致,证明了测序结果的有效性。这为明晰杜鹃花抗旱的分子机理及分子育种奠定了理论基础。     

广叶绣球菌水提物酪氨酸酶抑制、抗氧化及保湿功能

广叶绣球菌Sparassis latifolia是新近开发的一种珍稀食药用真菌。本文对其子实体不同提取温度、不同干燥方式提取物酪氨酸酶的抑制、抗氧化和保湿功能进行评价;同时比较了子实体采摘后残留的柄部废弃物、子实体包装整形处理后的下脚料与商品子实体提取物酪氨酸酶抑制、抗氧化和保湿功能。结果发现,新鲜子实体提取物对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶活性抑制率均远高于冻干和烘干样品,达到(86.43±3.33)%和(79.03±4.49)%,仅微低于阳性对照曲酸。不同干燥方式的子实体及不同温度提取物在浓度2 000μg/mL时DPPH·自由基清除率和阳性对照BHT相当,表明其具有较好的抗氧化潜力;新鲜子实体提取物DPPH·自由基清除IC₅₀值最低,为(308.08±6.77)μg/mL。不同温度下的提取物及不同干燥方式的子实体提取物保湿率均稍高于常用保湿剂甘油和透明质酸钠,证实广叶绣球菌具有较好的保湿能力。废弃柄部和下脚料水提物酪氨酸酶抑制活性低于新鲜商品子实体水提物,但是在DPPH·自由基清除率和保湿功能方面,均与新鲜商品菇提取物相当。本研究为广叶绣球菌子实体在美白护肤品领域的应用提供了实验依据,也为工厂化栽培采收后的废弃物开发提供了思路。     

珍稀食用菌绣球菌研究进展

绣球菌为新近开发的一种珍稀食用菌,因其味道鲜美,富含β-葡聚糖而受到人们的关注。文中对绣球菌属的种类、我国人工栽培绣球菌的名称、人工栽培和液体发酵、营养和化学成分、药理学功能等方面的研究现状进行综述,对目前研究中存在的问题进行了分析,在此基础上,对其未来的研究方向进行了展望,旨在为其生物学研究和开发利用提供依据和借鉴。     

广叶绣球菌超微粉抗肿瘤作用研究

广叶绣球菌(荷仙菇-H)是近年来新培养的一种食药用真菌,属担子菌门、多孔菌目、绣球菌科、绣球菌属。本文对其超微粉的抗肿瘤作用及机制进行了研究。建立了H22荷瘤小鼠肿瘤移植模型,设置空白对照组、模型组、环磷酰胺阳性组、广叶绣球菌超微粉高、中、低3个剂量组(1 000,500和100mg/kg),连续给予相应药物10d,计算H22荷瘤小鼠的抑瘤率、体质量、胸腺指数、脾脏指数以及肝脏指数,对各组小鼠的瘤块进行组织病理学研究,并对血清中的SOD和IFN-γ含量进行了测定。结果发现广叶绣球菌超微粉3个给药组的抑瘤率均大于40%,高剂量组抑瘤率最高为54%;可增加小鼠体质量;提高胸腺指数、脾脏指数和肝脏指数;给药组SOD值均高于模型组,说明广叶绣球菌超微粉可以起到抗氧化的作用;给药组IFN-γ值均高于模型组,给药组VEGF值均低于模型组,说明广叶绣球菌超微粉能够提高机体免疫能力。因此,广叶绣球菌超微粉的抗肿瘤作用明显,可能是通过改善机体免疫功能和抗氧化能力,抑制了肿瘤细胞,达到抗肿瘤的功效。     

不同温度条件下鲁氏耶尔森氏菌的链特异性转录组分析

为鉴定鱼源鲁氏耶尔森氏菌(Yersinia ruckeri) SC09菌株水生环境中不同温度的转录组水平上的差异, 研究采用链特异性转录组测序(Strand-specific RNA-seq)技术对菌体生理温度(28℃)和实验培养温度(37℃)下进行链特异性测序, 原始数据质控后, 筛选得到差异表达基因, 通过KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)数据库对差异表达基因进行富集分析, 并利用Rockhopper软件筛选出的重要原核生物基因簇进行验证。结果显示, 共筛选获得173个显著差异表达基因(P<0.05), 其中包括58个上调基因, 主要富集到一些特殊的碳水化合物代谢相关的通路中; 以及115个下调基因, 主要富集到双组份信号系统中与三羧酸循环相关的代谢通路上, 同时部分基因富集到编码鞭毛素相关的基因簇中。结果表明, 相对于37℃的实验室培养温度, 在水生环境的生理温度条件下(28℃) SC09菌株拥有较高的运动性和较强的葡萄糖代谢, 但相对的SC09菌株代谢一些特殊糖类的能力减弱。     

环境胁迫和非胁迫条件下类植物乳杆菌转录组分析

【背景】类植物乳杆菌L-ZS9是一株在食品发酵与保鲜方面具有潜在应用价值的产细菌素益生菌。【目的】深入了解环境胁迫影响类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成的重要相关调节基因的信息。【方法】通过高通量测序技术对类植物乳杆菌转录组进行测序,对所有转录本进行COG(Clusters of Orthologous Groups)、GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分类和Pathway注释。【结果】转录组测序显示2个样品基因覆盖度都在90%以上,差异表达基因927个,其中744个上调,183个下调。KEGG分析结果表明,649个差异表达基因中68个集中在"ABC转运途径",占10.48%,其中3个基因表达上调超过16倍,1个基因表达下调超过1/16,暗示类植物乳杆菌L-ZS9细菌素合成与"ABC转运途径"密切相关。另外多个孤儿基因表达变化也超过16倍,有的甚至表达上调达万倍。【结论】进一步拓展了类植物乳杆菌的基因信息,为类植物乳杆菌细菌素代谢途径和逆境反应研究提供了坚实的基础。     

绣球菌降血糖作用及活性成分分析

绣球菌是一种珍稀食药用真菌,本文对其醇提取物的降血糖作用及活性成分进行了研究.高脂高糖饲料联合链脲佐菌素造模建立了 Ⅱ型糖尿病小鼠模型,设置空白对照组、模型组、绣球菌提取物高、中、低3个剂量组(300、200和100mg/kg),连续给予相应药物3周,对各组小鼠的体重、血糖、血脂和胰腺进行组织病理学研究.结果显示:与模...     

绣球菌多糖表征及其抗氧化和免疫活性

提取纯化绣球菌多糖(Sparassis latifolia polysaccharides,SCPs),研究其表征和功能活性,探索绣球菌多糖表征与其抗氧化及免疫活性之间的关系。以绣球菌子实体为原料,采用聚能超声波辅助水提醇沉法提取绣球菌多糖,经DEAE-52、SephadexG-100纯化,用高效凝胶渗透色谱法、离子色谱法、傅里叶红外色谱法、扫描电镜、原子力显微镜对绣球菌多糖进行初步表征,检测绣球菌多糖清除DPPH、·OH、O2^-·自由基能力以及总还原力,用MTT法检测绣球菌多糖对巨噬细胞RAW264.7增殖的影响。结果表明,SCPs分子量范围为215Da–393kDa,由葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖、果糖构成,摩尔比13:4:1:2:3,其表观形貌为簇状堆积,交织,结构规律性不强,表面光滑,呈一定的网络状结构,分子呈现链状构象,具有高度的分支结构,链间形成小环且伴随一定的球形颗粒。SCPs具有一定的还原能力和清除DPPH、·OH、O2^-·自由基的能力,且能够促进巨噬细胞RAW264.7的增殖。绣球菌多糖的抗氧化及免疫活性可能与其分子量、单糖组成、糖链分支及分子构象有关。     

基因组测序分析广叶绣球菌SP-A菌株的遗传差异

广叶绣球菌Sparassis latifolia是一种极具开发潜力的食药用真菌,新品种的选育是其产业发展的迫切需求.绣球菌新品种'SP-A'是福建省农业科学院选育的绣球菌工厂化栽培新品种,但由于缺少基因组信息,严重阻碍了其相关基础研究.本研究利用高通量测序技术,对'SP-A'全基因组进行测序,获得了1.58Gb高质量测...     

广叶绣球菌多糖对免疫低下小鼠肠道免疫功能的调节作用

通过研究广叶绣球菌多糖对免疫低下小鼠肠道菌群、细胞因子表达量及短链脂肪酸的影响,探究广叶绣球菌多糖的免疫作用机制。腹腔注射环磷酰胺构建免疫低下小鼠模型,将小鼠分为6组：正常对照组、模型组、广叶绣球菌多糖低、中、高剂量组以及阳性对照组,连续饲养30d后处死取样,HE染色观察小肠组织结构,酶联免疫吸附法测定小肠白细胞介素-6（IL-6）、IL-10、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、干扰素-γ（IFN-γ）的表达水平,高通量测序技术分析小鼠肠道菌群的变化,气-质联用（GC-MS）技术分析盲肠内容物短链脂肪酸（SCFAs）的含量。结果表明,广叶绣球菌多糖高剂量组可显著改善绒毛肿胀和变短现象,提高绒毛长度/隐窝深度的比值（V/C值）和小肠IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ细胞因子含量（P<0.05或P<0.01）,提高拟杆菌属Bacteroides、拟普雷沃菌属Alloprevotella、丁酸弧菌属Butyrivibrio、Intestinimonas、链球菌属Streptococcus的相对丰度（P<0.05或P<0.01）;各剂量组均可提高盲肠内6种主要短链脂肪酸含量,差异达显著或极显著水平（P<0.05或P<0.01）。试验组与阳性对照组趋势一致。广叶绣球菌多糖可通过改善免疫低下小鼠的肠道粘膜形态,提高小肠细胞因子水平,调节肠道菌群结构,增加SCFAs产生菌的相对丰度,提高短链脂肪酸含量,调节免疫低下小鼠的肠道免疫功能。     

三种蝙蝠舌头转录组的比较分析

舌头通常具有味觉、消化和免疫等重要功能。由于不同的食物含有不同的营养成分,我们推测舌头中和食性相关的基因在不同食性的动物中可能具有表达差异。为了检验此假说,本研究选取三种蝙蝠(大长舌果蝠(Eonycteris spelaea)、中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)和大足鼠耳蝠(Myotis ricketii))为研究对象,利用RNA高通量测序技术获得了三种蝙蝠舌头的转录组数据。比较转录组分析显示,在三种蝙蝠舌头中,表达量普遍最高的基因主要具有免疫功能,说明这些基因对于维持舌头正常的功能起到不可或缺的作用;另一方面,相对于食虫的中华菊头蝠和大足鼠耳蝠,与糖类代谢相关的基因在食蜜的大长舌果蝠中显著高表达,提示这些基因在这三种蝙蝠的舌头中具有表达差异。我们的研究不仅丰富了蝙蝠的转录组资源,还证实了舌头中参与糖类代谢的基因表达差异可能和蝙蝠食性分化紧密相关。