本文对中国普遍栽培灵芝种类的拉丁学名进行了讨论,对学名的使用历史及存在的争议进行了回顾,认为中国普遍栽培的灵芝学名应为Ganoderma lingzhi,而不是G. sichuanense;四川灵芝G. sichuanense在形态与分子序列上均与灵芝G. lingzhi不同,是一个独立存在的物种,其后选的附加模式标本与主模式标本差异较大,且附加模式标本的地理位置与主模式标本的地理位置距离较远、海拔差异较大、生态习性也不同,四川灵芝G. sichuanense的附加模式标本代表的是与四川灵芝G. sichuanense不同的物种,应该被废除。
本研究应用介质阻挡放电（DBD）等离子体对一种富硒灵芝的原生质体进行诱变,并筛选出高产纳米硒菌株。通过实验,得到优化的等离子体放电条件,如：电压15.6kV、电流1.8mA、放电频率1.8kHz、处理2.5min等,在此条件进行诱变处理,通过随机扩增多态性DNA标记（RAPD）法鉴定,筛选出6株突变菌株。对突变菌株进行传代培养,富硒培养测定菌丝体中硒含量发现突变菌株（H10）与出发菌株相比,菌丝体中纳米硒含量提高了大约30%,从而得到富硒的优良突变菌株。本研究为灵芝提供了一种方便可行的诱变方法,并为灵芝纳米硒相关产品的开发和应用提供了优良菌株。
线粒体是“动力工厂”,能够进行氧化代谢实现能量的转化,参与三羧酸循环形成ATP。随着分子生物学和生物信息学技术的发展,担子菌灵芝属中已有几种灵芝的线粒体基因组被相继报道,但尚未有对重伞灵芝线粒体基因组的报道。本研究通过对重伞灵芝YX线粒体基因组进行组装注释,比较分析了与其他灵芝属物种的差异,根据差异序列构建分子标记对重伞灵芝菌株快速鉴定。结果显示重伞灵芝线粒体基因组大小为67 340bp的闭合环形结构,含有15个普通蛋白编码基因,28个tRNA基因,以及rRNA的大小亚基基因。共5个基因含有12个内含子,主要为IB型,部分为ID型,包含LAGLIDADG_1 superfamily、GIY-YIG_Cterm superfamily保守结构域。根据重伞灵芝线粒体cox2基因设计的特异性引物扩增结果显示：4株重伞灵芝的cox2基因片段均可准确扩增,且扩增不出其他灵芝物种的cox2基因片段。基于各灵芝菌株线粒体cox2基因序列构建系统进化树,可以将4株重伞灵芝归在同一分支上,并且同源性为98%,与ITS鉴定结果一致。可见,基于线粒体基因cox2特异性引物可以快速地对重伞灵芝进行鉴定,且只需通过观察扩增条带的有无,无需测序,省时省力。
以育粉灵芝‘G-HN01’、‘G-XZ01’、‘G-LQ01’和育芝灵芝‘G-LQ02’两类品种为比较研究对象,进行袋料栽培实验。观测比较发现4个灵芝品种的菌丝生长速度和袋料栽培模式的子实体农艺性状差异显著;利用扫描电镜观测比较两种类型灵芝品种子实体显微结构差异,无孢子品种在显微结构上与其他3种育粉灵芝有着明显的区别;测定4个品种代料栽培子实体中功效成分及总的抗氧化能力,结果显示3个育粉品种之间功效成分和抗氧化活性上有显著差异,但育粉品种和育芝品种之间含量差异不显著。
线粒体是为细胞提供能量（ATP）的细胞器,携带着自己的DNA——mtDNA,已有多种灵芝属菌株的线粒体基因组相继报道,但对于种内的线粒体基因组的分析较少,对核相同、线粒体不同的菌株间差异的研究也鲜有报道。本研究对两株灵芝线粒体基因组进行组装注释,根据差异片段构建分子标记进行种间分类。结果显示：两株灵芝线粒体基因组大小分别为49 233bp、61 563bp的闭环结构,含有15个常见蛋白编码基因,rRNA大小亚基基因及26个携带氨基酸的tRNA基因,其差异区段主要为内含子序列、大亚基及基因间区。根据cob、cox2基因序列能够进行灵芝种间区分,用于灵芝种间鉴定。本研究还根据灵芝119、灵芝无孢的单核菌株构建同核异质体（TY-119、TY-W）,分析线粒体对菌落形态、菌丝生长速度及多糖、三萜成分的影响,结果显示：同核异质体TY-W与TY-119菌落形态上有一定差异,同核异质体TY-W菌丝生长速度为4.77mm/d,是TY-119菌丝生长速度4.50mm/d的1.06倍,同核异质体TY-119菌丝、子实体阶段多糖含量分别为4.45mg/g、12.14mg/g是TY-W菌丝体多糖含量（3.23mg/g）的1.38倍、子实体多糖含量（10.24mg/g）的1.19倍;同核异质体TY-W菌丝、子实体阶段的三萜含量分别为6.82mg/g、11.45mg/g是同核异质体TY-119菌丝体三萜含量（9.26mg/g）的0.74倍,子实体三萜含量（9.10mg/g）的1.26倍。利用高效液相色谱分析同核异质体中灵芝酸含量显示同核异质体TY-W灵芝酸A、灵芝酸E、灵芝酸F含量分别为3.77μg/mL、14.29μg/mL、12.91μg/mL;是TY-119灵芝酸A含量（2.59μg/mL）的1.46倍、灵芝酸E含量（13.65μg/mL）的1.17倍、灵芝酸F含量（12.72μg/mL）的1.06倍。对同核异质体菌丝、子实体阶段多糖、三萜合成通路关键基因（pgm、ugp、gls、hmgs、hmgr、mvd、fps、sqs）表达量进行检测,显示两菌株间多数基因具有显著性差异。结果表明线粒体的不同会影响灵芝菌落形态、菌丝生长速度及多糖、三萜的含量,有助于我们进一步研究线粒体基因组。
AreA作为丝状真菌氮代谢中的关键转录因子,在真菌响应外界氮源、生长发育、次级代谢及抗逆过程中发挥了重要作用。本研究通过生物信息学比对分析,获得了灵芝AreA的全长序列,研究了AreA对菌丝生长、抵御细胞壁胁迫以及次级代谢的影响,AreA编码蛋白的C末端含有保守的GATA型锌指结构域,与其他担子菌中AreA的亲缘关系较近。通过qRT-PCR分析发现,外界氮源浓度的变化能够影响AreA的转录水平。在低氮源浓度条件下,AreA的转录水平显著高于氮源丰富的条件。利用前期构建的AreA沉默转化子研究发现,沉默AreA后菌株生长速率显著低于野生菌株,约下降70%;且AreA沉默菌株菌丝比野生菌株蓬松。细胞壁的组成成分检测发现,AreA沉默菌株的葡聚糖和几丁质含量比野生菌株（WT）和转入空载沉默质粒的菌株（CK）分别下降约65%和40%-60%。随后检测了对细胞壁胁迫的耐受性,结果发现AreA沉默转化子对刚果红和SDS极为敏感,几乎不能生长。在AreA沉默菌株中,灵芝三萜的含量相比于对照菌株下降了约23%。研究结果表明灵芝AreA能够响应环境中的氮源浓度,并且在灵芝的生长发育、次级代谢以及抵御细胞壁胁迫中发挥了重要作用。
灵芝是我国传统的食药用真菌,具有广泛的免疫调节功能并含有多种生物活性成分。灵芝酸是灵芝的主要次生代谢产物之一,具有较高商业价值。钙调蛋白（calmodulin,CaM）作为真核生物中重要的Ca 2+信使,能够参与生长发育、次生代谢等重要生理过程。本研究通过序列分析发现,灵芝CaM基因序列编码149个氨基酸,与其他物种CaM蛋白高度保守。该蛋白含有4个完整的EF-hand结构域,并且在每个EF-hand结构域中,都含有一个保守的D-x-D基序。进一步构建筛选了灵芝CaM沉默转化子,检测CaM在灵芝生长发育及次生代谢过程中的功能。结果显示,CaM沉默转化子中灵芝酸含量比WT降低约34%。沉默CaM后菌丝生长速率与WT相比降低40%。该结果说明CaM在灵芝生长及次生代谢过程中具有重要作用,为在真菌中研究CaM功能及调控途径提供参考。
利用Sigmoid模型对比研究了添加9,10-环甲基十七烷酸（9,10-CMA）前后灵芝深层发酵产三萜酸的动态变化特征。研究显示,灵芝对照组中三萜酸在4-9d大量合成,并于第9天达到最大值（268.62mg/L）;添加9,10-CMA组中三萜酸的合成量于第8天时达到最大值（343.52mg/L）。添加9,10-CMA后,灵芝菌丝体细胞对底物葡萄糖的利用速度加快,细胞比生长速率在3.2天达到最大值（Μmax）,为0.94d -1,显著高于对照组的0.88d -1（在第3.4天获得）;葡萄糖比消耗速率在第1.7天达到最大值（QS, max）,为8.34d -1,显著高于对照组的6.80d -1（在第2.1天获得）。胞内三萜酸比合成速率显著提高,在第6.2天达到最大值（QITA, max）13.76d -1,是对照组9.66d -1的1.42倍。两组中灵芝三萜酸的合成与细胞生长均呈现部分偶联关系,添加9,10-CMA后,没有改变细胞生长和三萜酸合成在发酵过程中的相互关系。
狭长孢灵芝Ganoderma boninense是最重要的木生真菌之一,主要分布于热带地区,在马来西亚和印度尼西亚是油棕榈树的严重病原菌。本研究以分离自马来西亚雪兰莪州而榄的油棕榈种植园中,生长于油棕榈活树基部狭长孢灵芝子实体的3株菌株为材料,对其抗氧化活性进行了评估。在液体培养的第2、4、6、8、10和12天分别取菌丝体和发酵液,测定菌丝体生物量及发酵上清液中粗多糖、多酚、黄酮和抗坏血酸的含量,并对发酵上清液的相关抗氧化性能指标进行了分析。3个菌株的发酵上清液均表明狭长孢灵芝具有良好的抗氧化活性,但不同菌株在某些次级代谢产物含量和抗氧化指标上表现出强弱程度及出现时间的差异。狭长孢灵芝的多糖和多酚含量以及铁离子还原能力均优于另外两个重要的药用木生真菌,即灵芝Ganoderma lingzhi和栎生桑黄Sanghuangporus quercicola。本研究表明狭长孢灵芝具有开展人工栽培和进行更多药用研究的价值。
灵芝Ganoderma lingzhi是最著名的药用真菌之一。本文研究了60%高氧条件下灵芝子实体呼吸速率、灵芝酸（ganoderic acid,GA）含量、总酚含量、活性氧（reactive oxygen species,ROS）含量、丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量、抗氧化酶活性、黄嘌呤氧化酶（xanthineoxidase,XOD）活性、琥珀酸脱氢酶（succinic dehydrogenase,SDH）活性、H +-ATP酶活性、Ca 2+-ATP酶活性的变化。结果显示,高氧抑制灵芝子实体的呼吸速率;处理前期（第1天）,灵芝子实体内过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子自由基（O2 -?）含量高于对照组,但随着处理的进行,ROS含量显著减少,MDA积累减少,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化氢酶（catalase,CAT）和SDH活性提高,GA和总酚含量增加。表明一定的环境胁迫压力可以激发灵芝启动自身的抗氧化系统,保护机体免受氧化损伤,并促进相关次生代谢产物的合成。
以甘蔗纤维作为灵芝菌丝固定载体,通过扫描电子显微镜观察确定载体固定时间,通过液体发酵灵芝菌丝球大小形态、生物量、胞外多糖和胞外三萜含量确定载体形状、大小与数量。结果表明,灵芝菌丝在载体上固定时间为7d,载体为1.5cm×1.5cm（直径×高度）的圆柱体小块（Y1.5）,接种数量6块,可连续稳定发酵7代。以甘蔗纤维固定发酵制备灵芝液体发酵种子,发酵后菌丝球大小均一,生物量、胞外多糖含量和三萜含量分别提高78%、84%和60%。
本文采用水提醇沉法从灵芝孢子粉中提取其粗多糖,经Sepharose CL-6B凝胶柱层析分离得两种主要成分LBPI和LBPII,经高效液相色谱鉴定,均为高均一性成分,分子量分别为9.17×10 4和1.86×10 4;经酸水解、乙酰化和气相色谱分析,确定LBPI的单糖组成为甘露糖、半乳糖和葡萄糖,LBPII的单糖组成为鼠李糖、甘露糖、半乳糖和葡萄糖;通过高碘酸氧化、甲基化和GC-MS进行结构分析,确定LBPI中葡萄糖残基连接方式为1→、1→4,6和1→3,6连接,半乳糖残基为1→6连接,甘露糖残基为1→3,6连接,LBPII中鼠李糖残基连接方式为1→连接,葡萄糖残基为1→、1→4、1→6、1→4,6和1→3,6连接,半乳糖残基为1→6连接,甘露糖残基为1→2,3,6连接。综上,两种多糖LBPI和LBPII均为多分支的中型杂多糖,但两者的单糖组成和连接方式存在差异,这两种多糖成分均为首次报道,可望为灵芝孢子粉的成分、活性研究和资源开发提供理论依据。
利用制备型高效液相、凝胶层析、制备型薄层色谱等方法对无孢灵芝龙芝2号的固体发酵菌丝体进行分离纯化,通过波谱分析,化合物分别鉴定为灵芝酸P（1）,灵芝酸T1（2）,灵芝酸Mk（3）,灵芝酸S（4）,灵芝酸T（5）,ganodermanondiol（6）,灵芝酸Me（7）,5α, 8α-epidioxyergosta-6, 22-dien-3β-ol（8）,灵芝酸R（9）,lanosta-7, 9(11), 24-trien-3α-hydroxy-26-oic acid（10）,ganodermenonol（11）。其中灵芝酸T1为首次发现的天然产物。体外细胞实验证实,11种化合物对肿瘤细胞L1210的增殖均有很强的抑制作用,其增殖抑制的IC50值均在39.69μmol/L以下。
以不同灵芝品种、不同栽培基质、不同栽培方式、不同生长时期获得的菌草灵芝和木屑灵芝为原料,对栽培基质及灵芝子实体中铅、砷、汞、镉4种重金属的含量参照国际标准进行检测,结果表明虽然菌草栽培基质中重金属含量高于木屑栽培基质,但菌草灵芝对重金属富集率远低于木屑灵芝,成熟期的菌草灵芝与木屑灵芝中的重金属含量均低于农业行业标准和国家标准。因此菌草可以替代木屑用作灵芝栽培的营养来源。
以不同灵芝品种、不同栽培基质、不同管理方式、不同生长时期获得的灵芝子实体为原料,用95%乙醇超声提取,对提取物进行了含量测定、三萜组成分析和体外抗肿瘤实验。结果表明,不同子实体醇提物中三萜和甾醇类物质的含量在4.60-6.20mg/g之间;高效液相分析发现10种三萜化合物的种类和含量在样品间存在明显差异。所有灵芝子实体醇提物对肿瘤细胞L1210的增殖均有一定的抑制作用,开伞期的灵芝子实体醇提物抑制肿瘤增殖的活性优于其他生长时期。
本研究考察乙醇浓度对灵芝子实体中三萜成分提取的影响及提取物抗前列腺癌细胞LNCaP的增殖活性和迁移能力,为提取灵芝三萜时乙醇浓度的选择和灵芝抑制前列腺相关疾病产品开发提供依据。研究采用高效液相（HPLC）色谱法测定了灵芝醇提物中目前具有代表性的9种三萜的含量;并用抑制前列腺癌细胞LNCaP的细胞活性和细胞迁移能力的实验研究灵芝提取物的抗前列腺癌的作用。HPLC测定结果显示,当乙醇浓度为50%-80%时,9种灵芝三萜的含量随着乙醇浓度的升高而增大;当乙醇浓度继续升高至95%时,提取的三萜含量反而有所降低。细胞实验结果显示,4个浓度乙醇的灵芝提取物都具有良好的抑制LNCaP肿瘤细胞增殖作用和阻滞LNCaP细胞迁移能力。因此在使用乙醇提取灵芝三萜时,乙醇浓度升高有利于三萜的提取;在生产灵芝抗前列腺相关产品时,提取灵芝子实体中抗前列腺增生的活性成分时选用80%的乙醇较为适宜。
研究了14种外源物质（化合物）对灵芝细胞生长和发酵合成多糖和β-葡聚糖的影响。结果表明,连翘水提物（3g/L）对灵芝细胞生长具有显著促进作用;薏苡仁酯（3g/L）对灵芝胞内多糖和β-葡聚糖的合成均具有促进作用;而桔梗水提物、硝酸铈铵、硝酸镨、茉莉酸甲酯和硝普钠对灵芝细胞生长和产物合成均具有抑制作用。进一步通过Box-Behnken试验设计和响应面法分析,建立了添加薏苡仁酯发酵产β-葡聚糖的二次多项式模型,经分析得到产β-葡聚糖的最优条件为：薏苡仁酯添加量10.5g/L、接种量16%、添加时间第88小时、发酵初始pH 7.00。在此条件下获得β-葡聚糖的产量可达(40.67±8.43)mg/L,与未添加薏苡仁酯的对照组相比,提高了41.86%;多糖产量为(0.99±0.21)g/L,与对照组相比,提高了31.99%。结果提示所得添加薏苡仁酯的优化条件可定向诱导灵芝β-葡聚糖的合成,同时也表明在灵芝液体发酵体系中添加薏苡仁酯发酵产多糖和β-葡聚糖具有一定的实用价值。
灵芝酸是灵芝中重要的药理活性物质,其低产量限制了它的广泛应用和深入研究,高效提高液体发酵中灵芝酸的含量十分必要。以CGMCC 5.65为材料,在悬浮培养条件下,研究添加微颗粒Talc对灵芝酸产生的影响。结果表明,微颗粒Talc添加显著减小了灵芝细胞粒径,对照组为(3.33±0.16)mm,15g/L微颗粒Talc添加组为(2.04±0.12)mm。灵芝细胞中单体灵芝酸和总灵芝酸的含量在微颗粒Talc添加条件下也显著提高。15g/L微颗粒Talc添加组的总灵芝酸含量达到(1.51±0.02)mg/100mg细胞干重,GA-Mk、GA-T和GA-Me的含量最高为(6.02±0.29)、(5.08±0.14)和(1.71±0.09)μg/100mg细胞干重,分别是对照的1.6、4、1.9和1.4倍。另外,15g/L微颗粒Talc添加条件下鲨烯和羊毛甾醇的最大积累量分别为(3.69±0.23)和(34.86±6.41)μg/100mg细胞干重,是对照的2.6和4.2倍;灵芝酸生物合成途径关键基因fps和cyp-5150l8的表达量最高为对照的2.35和1.53倍。
为准确测定灵芝孢子粉中三萜的含量,运用高效液相建立适合孢子粉的分析测定方法。通过对前处理条件的优化,确定40%乙醇为孢子粉中等极性三萜酸类的最佳提取溶剂,浓缩倍数是子实体提取条件的50倍。通过色谱柱和洗脱条件的优化,建立了包括灵芝酸I、灵芝烯酸C、灵芝酸C2等13种标准品测定方法,方法学考察显示该分析方法精密度、重复性、稳定性的RSD值均小于5%,可以用于灵芝孢子粉中三萜类成分的定量检测。通过5组样品的分析发现,灵芝酸C6、灵芝酸G、灵芝酸A、灵芝酸D、灵芝酸F是灵芝孢子粉中的主要三萜类成分,其中灵芝酸A含量最高,平均占样品三萜总量的比例达19.71%;三萜类成分的溶出量与是否破壁没有相关性。三萜类成分在灵芝孢子粉和灵芝孢子油产品中的含量非常低,孢子粉的三萜含量为14.24-99.70μg/g,仅为子实体的1/100,灵芝孢子油中三萜含量也均低于50μg/g,因此三萜类成分不适合作为灵芝孢子粉及其相关产品的定量检测指标。
本实验建立一种快速从灵芝子实体中制备灵芝烯酸B的方法。以沪农灵芝1号子实体乙醇提取物为原料,经过D101大孔树脂粗分,用60%乙醇洗脱后,采用高速逆流色谱对获得的灵芝酸性三萜进行分离制备。确定最佳溶剂体系为正己烷-乙酸乙酯-甲醇-水（V/V/V/V,5:5:2:9）,上相作为固定相,下相作为流动相,单因素法和正交实验设计确定高速逆流色谱法分离灵芝烯酸B的最佳工艺为：流速2.0mL/min,转速900r/min,一次上样量为500mg时,制备得到灵芝烯酸B化合物得率为(9.07±0.16)%,纯度为(85.04±3.45)%。用质谱、核磁对得到的灵芝烯酸B进行了结构鉴定。此法操作简单高效,为大量制备灵芝烯酸B提供了参考。
