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草菇(Volvariella volvacea)是一种高温型食用菌,具有较高的营养价值和保健价值,在我国已有悠久的栽培历史。同大多数热带和亚热带作物一样,草菇不耐低温冷藏,在常规低温冷藏条件下(4℃),其菌丝会发生自溶死亡,子实体亦会发软、液化,这一特性严重限制了草菇的生产、新鲜草菇的流通、低温冷藏保鲜和出口创汇以及草菇菌种的低温保藏,制约了草菇在中国甚至在世界的发展。目前草菇低温自溶的根本原因及其作用机制还难以阐释清楚。本研究利用分子生物学手段,对草菇在低温条件下基因表达的变化进行探索。首先,本实验通过RACE的方法克隆了草菇的gpd基因,从转录水平上探讨了草菇gpd基因在低温条件下的表达量情况,以期了解gpd基因与草菇低温应答的关系,建立了以gpd为内标基因检测草菇冷诱导相关基因在低温条件下转录水平的半定量RT-PCR方法。其次,利用SMARTTM cDNA文库构建试剂盒构建了草菇低温全长cDNA文库,采用本实验室已经分离到的草菇低温诱导基因片断为探针筛选cDNA文库,得到低温相关的全长基因,并克隆其上游调控序列,在基因水平上探讨低温诱导相关基因在草菇低温代谢途径中所起的作用,从而为了解草菇低温应答的分子机理提供依据,为进一步利用基因工程技术培育草菇新品种、进行草菇低温保鲜和保藏奠定了理论基础。 1 草菇gPd基因的克隆 根据已发表文献中扩增gpd片断的简并引物,以草菇基因组DNA为模板,经PCR扩增,获得大小为685bp的草菇gpd的基因片断。根据这一特异性片断,设计专一引物,与RACE试剂盒中的接头引物结合,扩增得到gpd基因的5’和3’端序列,再根据5’和3’端序列设计引物,扩增得到草菇gpd基因的全长cDNA序列,该序列全长为1155bp,编码337个氨基酸残基。 根据全长cDNA序列设计引物,扩增草菇基因组DNA,得到草菇gpd的全长基因组序列,该序列全长为1635bp,基因由10个外显子和9个内含子组成。它们的长度分别为3bp(extron1)、59bp(intron1)、23(extron2)、64(intron2)、5(extron3)、47(intron3)、70(extron4)、50(intron4)、25(extron5)、59(intron5)、168(extron6)、54(intron6)、23(extron7)、48(intron7)、118(extron8)、51(intron8)、248(extron9)、