【摘 要】
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研究中通过对单宁胁迫下玉木耳(Auricularia cornea var.Li)菌株进行菌丝生长速度、菌丝生长势、液体摇瓶菌丝体干重、菌丝显微结构、TBARS含量、POD、SOD、CAT酶活指标、单宁胁迫下Fe3+离子对菌丝的影响的检测和转录组分析基因差异表达的手段,初步解释了单宁对玉木耳菌丝生长影响的机制。为后续利用单宁含量较高的针叶林木屑栽培玉木耳及其他食用菌的可能性打下基础。具体研究结果如
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研究中通过对单宁胁迫下玉木耳(Auricularia cornea var.Li)菌株进行菌丝生长速度、菌丝生长势、液体摇瓶菌丝体干重、菌丝显微结构、TBARS含量、POD、SOD、CAT酶活指标、单宁胁迫下Fe3+离子对菌丝的影响的检测和转录组分析基因差异表达的手段,初步解释了单宁对玉木耳菌丝生长影响的机制。为后续利用单宁含量较高的针叶林木屑栽培玉木耳及其他食用菌的可能性打下基础。具体研究结果如下:(1)通过设置不同单宁浓度固体及液体培养基培养玉木耳菌丝,测定菌丝的长势、生长速度、菌丝体的生物量、锁状联合比率以及菌丝显微形态特征等指标,发现单宁在较低浓度(<0.01g/L)下对玉木耳菌丝的生长有促进作用,而在较高浓度(0.15-0.3g/L)下对玉木耳菌丝的生长有明显的抑制作用。在液体摇瓶中随着单宁浓度的升高,菌丝体生物量呈显著负相关关系(P<0.05)。(2)在单宁胁迫测量菌丝酶活实验中,发现单宁胁迫诱导菌丝细胞脂质过氧化水平升高,且具有显著的浓度效应和时间效应。而在测量抗氧化酶保护系统时,过氧化氢酶(CAT)与超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)这三种酶的酶活曲线各不相同,这说明不同抗氧化酶对单宁胁迫的响应存在差异。(3)通过设置不同浓度单宁与Fe3+离子浓度对玉木耳菌丝生长速度影响的实验,得到了三条结论分别是:在较低浓度情况下,单宁和Fe3+都对菌丝生长有一定促进作用;在Fe3+浓度较低的情况下单宁并不会与其进行反应,只有在超过一定浓度的时候才会进行反应;单宁与Fe3+离子两者的反应应该是不完全反应,在形成五元环螯合物的同时,还残留少量的单宁与Fe3+离子促进菌丝生长,且单宁与Fe3+离子反应还有可能存在氧化还原反应,即反应会生成少量Fe2+离子继续促进菌丝生长。(4)单宁处理玉木耳菌丝的转录组分析。通过不同浓度单宁处理组与对照组转录组数据对比分析,发现2012个基因表达有差异(1117个上调,895个下调),0.2 g/L单宁处理组差异表达基因最多,共有1553个差异表达基因,0.1 g/L处理组差异表达基因表达的最少,共有131个差异表达基因。利用GO功能富集分析将0.2 g/L单宁处理组差异表达基因归类在生物过程,细胞组分以及分子功能三大类共450个GO条目上,其中生物学过程(Biological process)富集的最多,包含224个条目,细胞组分(Cellular component)被富集了56个条目,分子功能(Molecular function)包含170个条目。根据这些条目可知,单宁处理能够显著影响氧化还原酶、细胞膜以及铁离子结合等生理生化过程,这些都与逆境胁迫有密切联系。将3376个差异基因参考KEGG数据库进行代谢途径分析,差异基因在合成次生代谢产物(Biosynthesis of secondary metabolites)、抗生素生物合成(Biosynthesis of antibiotics)、碳代谢(Carbon metabolism)、氨基酸合成(Biosynthesis of amino acids)以及内质网蛋白质加工(Protein processing in endoplasmic reticulum)等信号转导途径中富集。这些差异基因参与的代谢途径以及每个途径上富集的基因,为进一步深入研究单宁对玉木耳菌丝影响的机制提供了重要的数据支持。
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