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在蓝光条件下培养灵芝,其中菌丝体以黑暗作为对照组,子实体生长以自然光作为对照组,观察灵芝形态变化;同时测定其生长速度及生物量;采用苯酚-硫酸法测定灵芝菌丝体和子实体的多糖含量;并测定灵芝己糖激酶(HK)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)、磷酸葡萄糖异构酶(PGI)及α-磷酸葡萄糖变位酶(α-PGM)4种糖代谢相关酶的酶活性;采用SPSS 17.0统计法分析灵芝多糖含量和糖代谢相关酶间的相关性。利用相关的灵芝基因组信息克隆4种糖代谢相关酶基因和灵芝14-3-3蛋白基因,进行相关的生物信息学分析和功能预测。采用荧光定量PCR等确定了4种糖代谢相关酶基因和灵芝14-3-3蛋白的时空表达情况,推测4种糖代谢相关酶基因和灵芝14-3-3蛋白对光的响应及在灵芝形态建成中的作用,对灵芝的生长、分化调控的研究,挖掘灵芝的优良农艺性状,提高灵芝的抗性具有理论和实践意义。利用PDA固体培养基培育灵芝S3菌丝体,在灵芝菌丝体发育期发现蓝光处理灵芝菌丝体的生长速度、多糖含量及4种糖代谢相关酶活性均高于黑暗对照,呈现先升高后降低的变化趋势,最大值都出现在第8天,研究还发现蓝光处理灵芝菌丝体生物量高于黑暗对照。相关性分析显示:HK、PGI、G-6-PDH和α-PGM活性与蓝光处理的灵芝菌丝体多糖含量呈现显著正相关性(P<0.01)。研究结果表明:蓝光可以促进灵芝菌丝体的生长,促进多糖含量及糖代谢相关酶的活性。段木栽培灵芝子实体相关试验显示,蓝光处理灵芝子实体的生长速度、生物量积累、多糖含量及4种糖代谢相关酶活性均显著高于自然光对照,多糖含量与HK、PGI、α-PGM活性变化曲线相同,均是先升后降,最大值出现在菌盖形成期;多糖含量与G-6-PDH活性变化存在不同。相关性分析发现,蓝光处理的灵芝子实体多糖含量与HK、PGI、α-PGM活性呈现显著的相关性(P<0.01);研究结果揭示蓝光对灵芝子实体产量有明显的促进作用,促进多糖的积累,提高糖代谢相关酶的活性。研究灵芝基因组信息,克隆了灵芝中可能存在的四个酶基因GlPGM、GlPGI、GlG6PDH及GlHK,Blast,分析表明GlPGM、GlPGI及GlG6PDH与担子菌门担子菌纲多孔菌目的Dichomitus squalens LYAD-421 SS1相似性最高,GlHK与Laetiporus sulphureus 93-53具有最高的相似性;应用MEGA6软件对四个酶基因进行系统进化分析,证明GlPGM、GlPGI、GlG6PDH及GlHK是灵芝中的四个糖代谢酶基因。采用Real-time qPCR的方法检测两种光质处理糖代谢相关酶各基因的相对表达量,在蓝光和自然生长状态下灵芝的四个时期均检测四个糖代谢酶基因的表达。除GlPGM外,其余3个酶基因相对表达量均在菌盖形成期最高,这与灵芝子实体多糖含量变化趋势一样,推测菌盖形成期灵芝的生长和代谢都处于旺盛的阶段,是灵芝生命活动活跃的时期。蓝光处理GlPGM相对表达量在弹孢前期和弹孢后期高于自然光对照组,GlPGI和GlG6PDH相对表达量在现蕾期、弹孢前期和弹孢后期均高于自然光对照组,GlHK相对表达量在四个时期均高于自然光对照组,说明外界的蓝光刺激可能会使GlPGI、GlG6PDH及GlHK基因表达量上升,从而诱导一系列反应。鉴于课题组在前期研究中发现蓝光培养诱导灵芝14-3-3蛋白表达量显著增加,14-3-3蛋白属于生物细胞中重要的调节蛋白,本论文开展了14-3-3蛋白相关的初步研究。通过克隆得到灵芝Gl14-3-3 cDNA序列全长1056 bp,该序列拥有1个完整的开放阅读框774bp。预测该基因编码的蛋白序列由257个氨基酸组成,相对分子质量为29030.76 Da,含有14-3-3保守结构域。同源比对分析显示:该基因编码的氨基酸序列与担子菌纲多孔菌目的真菌14-3-3氨基酸序列具有很高的同源性。实时荧光定量PCR结果表明:蓝光处理的Gl14-3-3相对表达量和对照组Gl14-3-3相对表达量的最大值不在同一时期,蓝光处理灵芝Gl14-3-3表达量均高于对照组,低温处理Gl14-3-3相对表达量均低于对照组。推测外界的蓝光刺激可能会使Gl14-3-3基因表达量上升,趋势发生变化,从而影响灵芝的生长发育,也说明低温处理Gl14-3-3基因表达量下降。