广东虫草小分子热激蛋白基因HSP30的克隆及表达分析

小分子热激蛋白(small heat shock proteins, sHSPs)是一类重要的具有调控有机体生长发育及响应环境变化功能的蛋白家族。本研究以广东虫草(Tolypocladium guangdongense)为对象,对其小分子热激蛋白基因HSP30进行克隆,对其氨基酸结构进行生物信息及系统发育分析,并采用实时荧光定量(RT-qPCR)方法检测HSP30在广东虫草不同发育时期及非生物胁迫下的相对表达量。结果表明：HSP30基因编码211个氨基酸,编码区序列长度为636 bp,无内含子,预测其蛋白分子量约为23 864.42 Da。系统发育分析显示,广东虫草HSP30蛋白与头状弯颈霉(Tolypocladium capitatum)的同源蛋白聚为一个分支,与奇异弯颈霉(T.paradoxum)和冬虫夏草(Ophiocordyceps sinensis)的同源蛋白具有较高的相似性,序列一致性分别为86.38%和66.81%。RT-qPCR结果表明,与菌丝期相比,原基期和子实体发育过程中HSP30表达量显著下调;与对照相比较,非生物胁迫条件下HSP30表达量亦显著下调。上述研究结果...     

广东虫草安全性评价及药理学研究进展

广东虫草(Cordyceps guangdongensis)是近十余年发现并驯化成功的虫草类食用真菌,文章对其安全性及药用功效的研究作了简要归纳和介绍。安全性研究证明其子实体安全无毒;体外活性评价及体内动物模型实验结果显示,广东虫草子实体具有抗禽流感病毒、抗疲劳、延寿、治疗慢性肾衰竭、治疗慢性支气管炎、调节免疫以及抗氧化等多种良好的药用功效。     

剧毒裂皮鹅膏转录组测序与毒肽相关基因家族分析

裂皮鹅膏(Amanita rimosa)是中国特有的剧毒蘑菇资源,其子实体含有多种鹅膏肽类毒素,常引起严重的中毒死亡事件。剧毒鹅膏菌的毒肽基因家族可编码多种毒环肽及丰富的未知功能肽类,目前裂皮鹅膏的毒肽基因家族尚未开展系统的研究。本研究以裂皮鹅膏新鲜子实体为材料提取RNA,构建cDNA文库。利用Illumina HiSeq 2000测序平台进行转录组测序,采用Trinity软件组装拼接,首次获得了裂皮鹅膏的转录组数据,转录组测序共获得19 598条Unigenes,通过Nr、KEGG、SwissPort及KOG数据库比对获得Unigene的功能注释。基于转录组序列和PCR验证获取了裂皮鹅膏的毒肽及相关肽类不同编码基因24条,分别编码α-amanitin、β-amanitin和Phallacidin等3种毒肽,以及编码21种未知功能肽类,其中16种为首次预测的新肽类。并对裂皮鹅膏毒肽基因家族编码的前体肽进行了系统聚类分析,明确了其系统发育位置。研究结果表明裂皮鹅膏具有丰富的毒肽及相关肽类的编码基因,为鹅膏肽类毒素的基因表达和新肽类资源的开发利用提供了数据。     

基于转录组解析淡玫红鹅膏环肽基因家族特征及其系统发育

【背景】淡玫红鹅膏(Amanita pallidorosea)是鹅膏属檐托鹅膏组的一种剧毒鹅膏菌,其子实体内含有丰富的鹅膏环肽毒素,但其编码毒环肽和相关肽的基因家族"MSDIN"尚待深入研究。【目的】探究淡玫红鹅膏中编码毒环肽及相关肽的基因家族成员的多样性、保守性及其系统发育。【方法】采用Illumina HiSeq2000平台对淡玫红鹅膏转录组进行测序,使用TBLASTn软件对MSDIN基因家族进行检索,并设计特异性引物进行PCR验证,通过生物信息学比对分析MSDIN基因家族成员的种类和序列构成,通过重建分子系统发育树了解其演化历程。【结果】通过对MSDIN基因家族的查找,从转录组数据获得了60条环肽编码基因,经PCR验证其可编码32条环肽,包括α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽和羧基二羟鬼笔毒肽。本研究报道了8条新环肽。分子系统发育树分析显示,鹅膏环肽分为鹅膏毒肽、鬼笔毒肽和未知功能环肽3大支。系统发育结合保守序列推测出7条潜在的新毒肽。【结论】淡玫红鹅膏具有丰富的鹅膏环肽资源,利用转录组测序能够系统挖掘鹅膏环肽新资源,为其整体结构解析奠定基础。     

广东虫草邻氨基苯甲酸合酶基因克隆及不同实验条件下的表达

【背景】邻氨基苯甲酸合酶(TrpE)广泛存在于植物和微生物中,参与色氨酸和生长素的生物合成,在生长发育及胁迫响应过程中具有重要的作用。广东虫草(Tolypocladium guangdongense)是华南地区特有的一种极具开发价值的虫草资源。【目的】明确TgtrpE基因特征,并探究该基因在不同发育时期和不同温度下的表达模式。【方法】从广东虫草中克隆TgtrpE编码区序列,并进行生物信息分析和系统发育分析,采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析TgtrpE在广东虫草中不同发育时期及温度胁迫下的表达模式。【结果】TgtrpE编码区序列长度为1613bp(DNA)和1563bp(cDNA),编码521个氨基酸,预测其蛋白分子量约为56.86kD。系统发育分析显示,TgTrpE蛋白与子囊菌中的TrpE蛋白聚为一个分支,与奇异弯颈霉(Tolypocladiumparadoxum)和头状弯颈霉(Tolypocladiumcapitatum)具有较高的相似性。RT-qPCR结果表明:在广东虫草原基和幼嫩子实体的发育过程中,TgtrpE显著上调,而在成熟子实体期该基因显著下调;在温度胁迫过程中,TgtrpE显著下调表达。【结论】TgtrpE可能在广东虫草原基形成、子实体发育及温度胁迫响应过程中具有重要调控作用。     

RNAi法分析广东虫草热激蛋白40 CgDnaJ05基因功能

DnaJ蛋白(热激蛋白40)在机体生长发育和适应逆境环境过程中起着重要作用。以广东虫草GDGM30035为材料,克隆获得CgDnaJ05基因,CDS为2 361 bp,编码786个氨基酸,生物信息学分析结果表明CgDnaJ05蛋白含有DnaJ蛋白结构域,属于碱性、不稳定和亲水性蛋白质。以CgDnaJ05蛋白DnaJ保守结构域240 bp的反向互补片段为干扰片段,构建CgDnaJ05基因的双向启动子沉默载体;通过根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens介导转化法侵染广东虫草菌丝,筛选获得9个相对稳定的CgDnaJ05沉默转化子。qRT-PCR分析表明,转化子CgDnaJ05相对表达量下调至野生型菌株的20%-82%;与野生菌丝相比,转化子菌丝生长速度显著下降,且CgDnaJ05下调越明显,菌丝减缓速度越显著,同时,转化子原基的形成受到显著抑制。研究表明：广东虫草CgDnaJ05基因明显影响广东虫草菌丝生长和原基形成,对广东虫草生长发育具有重要的调控作用。     

基于转录组分析高温抑制广东虫草原基形成的调控网络

在大型真菌原基形成和子实体发育的过程中,温度是一个极其关键的因素,高温显著影响多种食用菌原基的形成和子实体的品质。广东虫草是中国华南地区特有的虫草类新食品原料,其子实体富含多种活性成分和营养成分,且能够进行较大规模人工栽培。然而,温度对广东虫草原基形成的影响及调控机制尚不清楚。本研究通过不同温度处理不同时间段,发现29℃处理3d抑制了广东虫草原基的形成;对29℃处理3d处理前后的菌丝阶段（CK）和原基阶段（CK-P和HT-P）样品进行转录组测序分析,高温处理后原基阶段的两个组中发现1 682个差异表达基因,其中1 015个上调表达和667个下调表达。在碳水化合物代谢途径中,多个糖酵解和三羧酸循环及葡聚糖和海藻糖合成相关基因在高温处理后呈现下调表达;在原基样品中,多个热激蛋白基因（Hsp10、Hsp23、DnaJ、Hsp70、Hsp90和Hsp98）和转录因子C2H2转录水平显著上调表达。本研究结果基于分子水平揭示了高温影响原基形成过程中能量代谢和相关基因的差异表达,为后续利用广东虫草抗逆相关基因资源培育新品种奠定了重要的基础。