漆酶在栽培灵芝全生育期的变化规律及诱导研究

来源 :吉林农业大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:yangqiding
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
灵芝(Ganoderma lucidum)作为一种重要的药用真菌,具有较强的木质素降解能力。漆酶是一种含铜的多酚氧化酶,作为灵芝分泌的胞外酶之一,在灵芝生长发育过程中通过降解环境木质素,为灵芝提供营养成分,促进灵芝的发育及形态的产生。研究灵芝漆酶的变化规律对灵芝的产量和质量具有重要意义。目前对灵芝漆酶降解木质素机制的研究很少,漆酶与其编码基因发挥作用的机理不明确,因此本文对已经公布的灵芝漆酶同源基因及推断的氨基酸序列进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(RT-PCR)对灵芝漆酶基因在灵芝生长的不同时期、不同浓度Cu2+诱导下的表达情况进行研究,以了解漆酶基因在灵芝生长过程中的变化规律,为探索漆酶在灵芝中的表达机制研究提供理论依据。本文研究内容为以下几个方面:(1)生物信息学分析显示不同漆酶氨基酸序列的组成有所差异,使用Signal4.1Server对12个漆酶同源基因进行信号肽预测发现,所有氨基酸序列N端中都具有信号肽,信号肽氨基酸残基在18-24个aa之间;通过NCBI比对后,所有的漆酶基因都分别具有漆酶特征序列L1-L4,以及3个保守的铜氧化酶结构域,说明推断的氨基酸序列属于MCO的一类,同时LCC1与LCC2、LCC3以及LCC5分别有77%、80%和77%的相似性,而且聚类分析也显示这四个漆酶基因同属于一组。内含子位置1和2在所有漆酶基因中都存在,可能是最保守的内含子。在聚类分析中,预测漆酶氨基酸序列的一致性存在差异,分布在47-100%之间。LCC13与LCC4、LCC7更接近,虽然在内含子位置分组中属于第3组,但也可以认为其属于第A组。同时LCC8与B组更接近。对于LCC10和LCC11是内含子数量相对较少的基因,这需要进一步的实验说明其内含子的情况。(2)利用PDA固体培养基方式培养,采用ABTS法和硫酸—苯酚法分别对7种灵芝属不同菌种的漆酶活性和多糖含量进行测定。结果显示,灵芝漆酶在菌丝体时期活性较高,在本研究中供试菌种的生长速度与漆酶活性的最大值都出现在第4或第6天,可将第4天作为优化实验培养的终点。通过对7种灵芝属不同菌种生长与漆酶活性的研究,从生长速度、生物量、漆酶活性及多糖等因素综合分析,有柄树舌的漆酶活性明显高于对照云芝,且生长速度快,能够作为高产漆酶菌种的原始菌种。(3)采用木段栽培方法,利用RT-PCR法检测漆酶基因的转录水平。分析12个漆酶基因在灵芝S3不同培养时期的转录水平,阐明灵芝漆酶基因的变化规律。结果显示,在灵芝S3不同培养时期,检测到LCC9和LCC10未发生转录;较对照的相对表达量,LCC1、LCC3、LCC5基因的表达在第一个时期(现蕾期)最高,LCC2、LCC7、LCC8、LCC11、LCC12及LCC13的表达最高点出现在第三个时期(弹孢前期)。在整个培养期间,LCC4较对照的相对表达量都较高,且表达的峰值在第四个时期(弹孢后期)。漆酶基因相对表达丰度分析表明,LCC8、LCC2、LCC12、LCC4分别是漆酶基因在现蕾期、菌盖形成期、弹孢前期以及弹孢后期主要的漆酶转录基因。推断LCC8、LCC2、LCC12可能分别参与灵芝生长过程中前期木质素降解、菌盖的形成以及弹孢等过程。LCC4基因的表达对灵芝漆酶合成具有重要作用。(4)研究不同浓度铜离子对灵芝S3菌丝体生长、鲜干重、漆酶活性以及漆酶基因表达的影响,为金属离子对漆酶的影响提供依据。结果显示,在灵芝S3菌丝体生长过程中,除10M铜离子处理外,1.25M、2.5M、5M铜离子处理生长速率、质量、漆酶活性以及漆酶基因的表达都明显高于对照,漆酶活性最大值出现在菌丝体培养的第6天,且最佳铜离子浓度为5M。利用RT-PCR对漆酶基因的表达进行分析发现,LCC5、LCC10、LCC13基因在对照和处理的菌丝体中都没有检测到表达,其他漆酶基因在5M铜离子处理后,都出现显著上调。特别是LCC1,增加最为明显,推测其可能是灵芝S3菌丝体合成漆酶的关键基因。
其他文献
近年来,随着社会经济的发展,我国民办高校发展迅猛,并逐步在我国高等教育领域发挥着重要角色。陕西省民办高校经过多年探索及发展,已经具有了一定的规模,而且各民办高校办学特色鲜明,均树立了不错的口碑,院校发展也相对稳定。然而,在民办高校的发展过程中,依然存在着许多问题,如教师频繁流失,师资队伍结构不稳定,学校管理制度不健全等,这些问题对于民办高校的进一步发展极为不利,急需引起重视。而教师,作为教育的主体
知识经济时代,专利、专有技术等无形资产已成为企业价值增值的战略性资源。知识成为产品创新的基础,知识管理被提升到战略高度,成为企业持续获取竞争优势的重要手段。近年来,
莫言曾多次将其获得诺贝尔文学奖归功于葛浩文。葛浩文是莫言作品唯一的英文译者,也是当今地位最高的汉学家。通过他的翻译,很多中国作家走上了国际文学领奖台。葛浩文以其精
目的观察玻璃体腔注射康柏西普和雷珠单抗治疗视网膜分支静脉阻塞性黄斑水肿的疗效。方法收集2015年6月到2017年2月在首都医科大学附属北京友谊医院眼科就诊,被确诊为视网膜
植物凝集素(Lectin)是来源于植物中具有高度特异糖结合活性的蛋白质或糖蛋白。植物凝集素的糖结合专一性决定了其在相关作用及性质方面的诸多优势。本研究所用红芸豆植物凝集
蛋白泛素化修饰是一种在真核生物多种生理过程中发挥重要作用的翻译后修饰形式,是靠E3泛素连接酶对关键基因的精确识别来实现其功能的多样性和特异性。研究表明,在植物低磷胁
目的:采用Meta分析系统评价西妥昔单抗联合化疗治疗晚期胃癌的有效性及安全性。方法:计算机检索万方、知网、中国生物医学文献、维普、PubMed、Cochrane Library、EMBASE、We
橐吾是菊科橐吾属多年生草本植物,是具有良好的食用和药用价值。橐吾叶子作为东北延边地区特有的食用植物马蹄叶,有较高的营养价值和姣好的产品性状,具有良好的特色风味,而其
本文讨论了时滞分数阶忆阻神经网络的几个动态性问题.构造合适的Lyapunov函数,并通过运用恰当的不等式,分析了所研究的神经网络系统的稳定性及耗散性,同时得到了一些充分条件.另外,基于稳定性理论,通过设计两个自适应控制器,提出了系统实现(投影)同步的充分条件.基于MATLAB编程进行数值仿真,验证了所得结果的有效性与可行性.全文共分五章:第一章为绪论部分.首先,介绍了分数阶神经网络的形成及发展.其
我国是土壤侵蚀最为严重的国家之一,由于风蚀与区域经济可持续发展密切相关,风蚀问题研究也被专家学者以及政府部门密切关注。因此深入开展干旱区和半干旱区土壤风蚀监测的相