以内蒙古地区兴安落叶松分布的3个林区及华北落叶松分布的4个林区为采样点。以兴安落叶松和华北落叶松的根系为研究对象,采用组织分离法从根段分离培养得到根系内生真菌,结合形态特征和rDNA ITS区序列分析进行综合鉴定。然后对不同树种及同一树种不同样地的根系内生真菌群落组成和多样性进行差异分析。结果显示,共分离得到225株可培养内生真菌,分别隶属于3纲4目9科17属31种,其中,深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)类群的分离占比最大,是主要的内生真菌类群。两种落叶松根系共有的内生真菌类群有4种,分别为Cadophora echinata、Phialocephala fortinii、Phi. helvetica和Pleotrichocladium opacum。其中Phi. fortinii和Phi. helvetica分别为兴安落叶松和华北落叶松根系内生真菌的优势种。同时,两种落叶松的根系特有内生真菌物种各不相同,群落结构相似程度较低。华北落叶松根系内生真菌多样性指数和均匀度指数均大于兴安落叶松。兴安落叶松分布的3个样地真菌群落均匀度较低。同一树种不同样地间的相似性系数表明样地地理位置及林分条件相近时群落组成相似程度高。综上所述,两种落叶松根系内生真菌组成存在一定的差异,同一树种不同样地的真菌群落结构也具有明显的不同,但整体内生真菌资源都非常丰富。
黄绿卷毛菇Floccularia luteovirens是青藏高原特有的珍稀食药用真菌,具有较高的经济价值和生态功能,其对土壤微生物群落的调控及稳定具有促进作用。本研究采用Illumina MiSeq测序技术,对9份黄绿卷毛菇菌窝土壤(F)及9份周围无菇土壤(CK)微生物群落组成和多样性进行分析。结果表明,黄绿卷毛菇生境土壤中共获得25门、61纲、99目、174科、442属细菌。与周围无菇土壤相比,黄绿卷毛菇增加了土壤细菌的多样性(Shannon指数6.55)和丰富度(Ace指数8 104.25);变形菌门Proteobacteria (F: 49.83%, CK: 37.85%),鞘脂单胞菌属Sphingomonas (F: 16.17%, CK: 13.28%)的相对多度均显著升高。PICRUST功能分析表明,黄绿卷毛菇生境土壤中代谢功能系统为细菌群落的主要通路,在F组和CK组中所占比例分别为38.66%和13.08%。生境土壤中共获得真菌15门、38纲、93目、204科、304属。与周围无菇土壤相比,黄绿卷毛菇降低了土壤真菌的多样性(Shannon指数1.06)和丰富度(Ace指数1 269.88);担子菌门Basidiomycota的相对多度显著升高(F: 87.27%, CK: 36.06%),而子囊菌门Ascomycota的相对多度显著降低(F: 7.05%, CK: 43.28%);卷毛菇属Floccularia的相对多度为85.76%,为绝对优势属。FunGuild功能预测表明土壤真菌以共生营养型为主,其次为腐生营养型。黄绿卷毛菇对其生境土壤微生物的驱动机制亟待研究。
本研究对分离自新疆不同地区老面酵头中433株酿酒酵母进行微卫星标记技术分析,研究新疆老面酵头中酿酒酵母遗传多样性。结果表明,新疆老面酵头中酿酒酵母观测等位基因数为1.396 6-1.859 9,平均有效等位基因数为1.046 3-1.108 2,基因多样性指数为0.035 6-0.085 0,Shannon指数为0.158 3-0.068 2,其中,南疆酿酒酵母遗传多样性指数高于北疆。新疆各地域居群具有明显简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)基因特征,主要表现为7个类群(XJⅠ-XJⅦ),在6个微卫星位点上具有显著的基因型差异,并在120-160 bp和250-300 bp扩增位点多样性均明显少于参考菌株葡萄酒酵母EC1118。居群XJⅢ、XJⅣ、XJⅥ、XJⅦ在250-400 bp扩增位点少于XJⅠ、XJⅡ、XJⅤ;XJⅣ、XJⅤ、XJⅦ丰度明显大于XJⅠ、XJⅡ、XJⅢ、XJⅥ和EC1118。XJⅠ、XJⅤ、XJⅥ扩增位点在300-400 bp少于XJⅡ、XJⅢ、XJⅣ、XJⅦ;XJⅠ、XJⅡ丰度比XJⅢ、XJⅣ、XJⅤ、XJⅥ、XJⅦ和EC1118低,XJⅢ、XJⅣ在300-400 bp丰度明显高于XJⅠ、XJⅡ、XJⅤ、XJⅥ、XJⅦ。综合分析表明新疆老面酵头酿酒酵母具有丰富的遗传多样性和明显的地域分化。
稻巨座壳引起的稻瘟病是一种重要的农作物真菌病害,该病害的发生和流行限制了水稻的产量,威胁全球粮食安全。细胞凋亡和自噬在稻巨座壳的致病性中起重要作用,抗细胞凋亡的存活因子Svf1在禾谷镰刀菌和核盘菌中被报道与致病力相关,但是其在稻巨座壳中的详细功能却并未见报道。本研究对MoSvf1进行序列分析,发现Svf1在真菌中高度保守。对其进行基因敲除并观察表型,发现Mosvf1突变体菌落生长减慢,菌丝形态异常,但其产孢量相比野生型有显著性增多。说明MoSvf1正调控稻巨座壳的营养生长,负调控孢子的形成。Mosvf1突变体的附着胞形成和致病力无可见缺陷。为进一步完善MoSvf1的互作调控网络,我们通过IP-MS的方法鉴定MoSvf1的互作蛋白,发现其中包含多个与胞内信号传导及细胞凋亡有关的蛋白。对MoSvf1互作蛋白的分析有助于进一步揭示MoSvf1的调控模式和作用途径,为阐明稻巨座壳的生长和凋亡打下重要基础。
N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine, m6A)是真核生物中分布广泛、含量丰富且作用关键的一类RNA修饰。东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae专性侵染成年蜜蜂导致微孢子病,给养蜂业造成很大损失。本研究对东方蜜蜂微孢子虫的甲基转移酶样蛋白5 (Methyltransferase-like protein 5, Mettl5)基因NcMettl5进行克隆,通过生物信息学预测NcMettl5蛋白的理化性质和分子特性,并通过RT-qPCR检测NcMettl5在东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂过程的相对表达量,以期丰富NcMettl5的信息,并为探究东方蜜蜂微孢子侵染中NcMettl5的功能及调控机制提供基础。结果表明,扩增出约600 bp的目的片段,与GenBank数据库收录的预测出的NcMettl5序列一致;NcMettl5的分子量约为22.64 kDa,分子式为C1039H1645N269O284S6,理论等电点是9.37,脂溶系数是98.98,不稳定系数为13.96;包含196个氨基酸和20个磷酸化位点;平均亲水系数为?0.230,不含典型的跨膜结构域和信号肽,可同时定位于细胞骨架、细胞质和细胞核、细胞核、线粒体和过氧化物酶体;NcMettl5含有1个超家族结构域:AdoMet_MTases superfamily;东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫Nosema bombycis CQ1和颗粒病微孢子虫Nosema granulosis的Mettl5均含有7个相同的保守基序,序列一致性较高,且进化距离较近;NcMettl5在东方蜜蜂微孢子虫接种后1-4 d的意大利蜜蜂工蜂中肠内均有表达;相较于接种后1 d (1 day post inoculation, 1 dpi),NcMettl5的表达量在2 dpi和3 dpi下调但差异不显著(P>0.05),在4 dpi显著下调(P<0.05)。研究结果表明成功克隆到东方蜜蜂微孢子虫的NcMettl5基因,明确了NcMettl5蛋白的分子特性,并揭示NcMettl5可能为亲水性蛋白、非跨膜蛋白和胞内蛋白,Nosema属的东方蜜蜂微孢子虫、家蚕微孢子虫和颗粒病微孢子虫的Mettl5蛋白具有较高的保守性,NcMettl5在东方蜜蜂微孢子虫增殖周期内真实表达且总体呈持续下降的表达趋势。
香菇菌丝转色是决定栽培香菇产量和品质的关键因素之一。弄清菌丝转色过程中黑色素合成途径和关键基因对于解析香菇菌丝转色机理具有重要意义。本研究利用一组可亲和配对的香菇原生质体单核菌株SP3、SP30全基因组数据进行同源比对,对香菇黑色素合成途径进行注释并对黑色素合成关键基因进行挖掘。结果显示,香菇基因组中缺少庚烯酮水解酶基因、小柱孢酮脱水酶基因和对羟苯丙酮酸双加氧酶基因,推测香菇菌株不存在典型的DHN-黑色素和脓黑色素合成途径,但可以合成DOPA黑色素、GHB黑色素、PAP黑色素和儿茶酚黑色素。同时进一步对香菇黑色素合成中限速酶——酪氨酸酶进行生物信息学分析,研究表明香菇菌株SP3、SP30中酪氨酸酶基因编码蛋白为稳定的亲水蛋白,含有2个与酪氨酸酶催化活性相关的铜离子结构域,不含有分泌型信号肽,不含跨膜结构域且定位在细胞质。该研究结果为香菇黑色素合成遗传基础、菌丝转色机理及影响因素研究提供了重要参考。
赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶(lysine-specific histone demethylase, LSD)是真核生物中关键的表观遗传调控因子,在真菌中能够执行组蛋白特定位点上赖氨酸的去甲基化,调控多个基因的表达,从而影响多种次级代谢产物的合成。本研究通过对蛹虫草LSD基因(CmLSD)编码蛋白的生物信息学分析,发现蛹虫草CmLSD蛋白具有典型JmjC功能域,可能参与组蛋白H3、H4的去甲基化修饰。进一步对蛹虫草菌株Cm01进行CmLSD基因的过表达和敲除研究,发现该基因能够影响蛹虫草的生长和分生孢子的产生,以及腺苷、虫草素的分泌。
以采自河北省燕山地区的一株野生食用菌肉质黑孢孔菌Amylosporus succulentus经组织分离得到的菌丝体为实验材料,对其菌丝体营养特性和环境特性进行了研究,对其适宜的原种、母种和栽培种培养基进行了筛选,经驯化栽培成功出菇。通过单因素试验和正交试验筛选,得出适合肉质黑孢孔菌菌丝生长的最优配方为:可溶性淀粉1.80%,酵母浸粉0.25%,硫酸镁0.15%,磷酸二氢钾0.30%,琼脂2.00%。适宜肉质黑孢孔菌菌丝生长的温度为31-34 ℃,pH为4.5-5.5,光照条件为黑暗。适合肉质黑孢孔菌培养的母种培养基为玉米粉培养基,原种培养基为小米培养基。栽培袋接种后30-60 d满袋,5-10 d后现原基,6-11 d原基分化成子实体。高产栽培料配方为玉米芯+棉籽壳培养基,配方为:玉米芯39%,棉籽壳39%,石膏1%,葡萄糖1%;其第一潮菇产量为106.9 g/袋,生物学效率为66.81%。急性经口毒性试验表明:在给予小鼠最大给药量为4 612.4 mg/kg情况下,肉质黑孢孔菌无明显急性中毒的危险性。
本研究采用体外模拟胃肠消化模型,分析了猴头菌子实体多酚类物质(polyphenol compounds from fruiting bodies of Hericium erinaceus, HEP)在模拟胃肠道消化(gastrointestinal digestion, GD)过程中总多酚和总黄酮的含量变化规律,并对其酚酸和黄酮类物质的释放量及其体外抗氧化活性进行了比较,采用H2O2诱导RAW 264.7细胞氧化损伤模型,研究了HEP及其胃与肠消化产物对细胞氧化损伤的保护作用。结果表明:经胃消化的猴头菌子实体多酚类物质产物(HEP-S)与HEP相比,其总多酚和总黄酮含量分别上升了11.66%和27.33%,DPPH、ABTS和·OH自由基清除能力分别升高了10.33%、17.52%和2.22%。肠消化产物(HEP-I)与HEP相比,总多酚和总黄酮分别降低了35.82%和46.67%,DPPH、ABTS和·OH自由基清除能力分别降低了60.02%、50.13%和46.43%。液质联用(UPLC-MS/MS)的检测结果显示,HEP、HEP-S和HEP-I均由18种酚酸和2种黄酮组分组成,且在HEP-S和HEP-I中均无新物质检出。但与HEP相比,HEP-S和HEP-I中酚酸和黄酮组分的具体含量会存在明显差异。与化学抗氧化结果不同的是,与HEP相比,HEP-S对H2O2诱导的RAW 264.7细胞氧化损伤的保护作用不显著(P<0.05),而HEP-I对RAW 264.7细胞氧化的保护作用显著升高。
研究广叶绣球菌多糖(polysaccharides, SLPs)对小鼠CD8+T细胞活化、增殖分化以及效应阶段的影响,探索广叶绣球菌多糖对CD8+T细胞的免疫应答调控机制。通过腹腔注射环磷酰胺溶液(80 mg/kg)构建免疫低下小鼠模型,灌胃广叶绣球菌多糖(低、中和高剂量分别为100、200和400 mg/kg),连续饲养20 d后处死,取脾脏和胸腺。血细胞分析仪测定血常规;MTT检测脾T淋巴细胞的扩增能力;流式细胞术分析脾脏CD8+T细胞表面CD28、CTLA-4和PD1以及树突状细胞表面MHCⅠ、CD80和PD-L1的表达量;ELISA测定外周血中TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-10、穿孔素及颗粒酶B的含量;RT-PCR测定脾脏Psmb9、Psmd9、TAP1、TAP2、IFN-γ、IL-2、JAK1、JAK2、STAT1、STAT3、SOCS-3和Blimp-1的mRNA表达量;Western blot测定pJAK2/JAK2、pSTAT3/STAT3和Blimp-1的蛋白表达量。试验表明广叶绣球菌多糖高剂量组脾脏指数显著升高,外周血中红细胞、白细胞、淋巴细胞、单核细胞和血小板的含量显著升高(P<0.05或P<0.01);多糖中、高剂量组脾T淋巴细胞的扩增能力显著增强(P<0.05);中、高剂量组CD8+T细胞含量显著降低,CD8+T细胞表面PD-1分子含量显著降低,树突状细胞表面PD-L1分子含量显著降低、MHCⅠ细胞含量显著升高(P<0.05或P<0.01);多糖高剂量组TNF-α、IFN-γ、IL-2、穿孔素和颗粒酶B的含量显著升高(P<0.05或P<0.01),IL-10的含量显著降低(P<0.05);中、高剂量组Psmb9、Pmsd9、TAP1、TAP2和Blimp-1的mRNA含量显著升高(P<0.05或P<0.01),JAK1、JAK2、STAT1和STAT3的mRNA和蛋白表达量显著降低(P<0.05或P<0.01)。多糖中高剂量组Blimp-1蛋白表达量显著升高(P<0.05),多糖组与阳性对照组趋势一致。因此,认为广叶绣球菌多糖能够调节MHCⅠ类抗原加工呈递分子,并通过JAK2/STAT3信号通路促进CD8+T细胞的活化、增殖分化和效应杀伤过程,从而调控CD8+T细胞的免疫应答,起到改善小鼠免疫低下的作用。
脂质是灵芝重要活性成分之一,但目前对灵芝胞内脂质成分的构成研究甚少。本研究采用UPLC-ESI-MS/MS技术,对灵芝发酵菌体的胞内脂质构成进行分析。结果显示,灵芝细胞中共鉴定到296种脂质,其中甘油酯112种、磷脂148种、鞘脂34种和甾醇2种;甘油酯和磷脂分别占总脂质的44.70%和38.06%,鞘脂和甾醇分别占总脂质的17.08%和0.16%。分析甘油酯中主要成分为甘油三酯,占甘油酯总含量的67.36%;磷脂中主要成分为磷脂酰乙醇胺,占磷脂总含量的62.64%;鞘脂中主要成分为神经酰胺,占鞘脂总量的60.33%;此外,本研究检测出27种游离脂肪酸,其中20种为不饱和脂肪酸,相对含量为65.59%;7种为饱和脂肪酸,相对含量为34.41%。本研究系统性地分析了灵芝细胞中的脂质构成,为进一步开展灵芝细胞中脂质相关研究奠定基础。
亚洲兰茂牛肝菌Lanmaoa asiatica为云南珍稀的食药用真菌,属于外生菌根类真菌,在纯培养基上其部分菌丝能扭结形成原基。为了揭示调控原基发育的潜在物质,本研究运用核磁共振(1H-NMR)、气相质谱(GC-MS)和液相质谱(LC-MS) 3种代谢组学技术,结合SMICA-P软件,定性及定量分析了纯培养35 d后菌丝体与原基的差异物质。结果表明,菌丝体与原基比较,3种方法共检测到谷氨酸、天冬氨酸、色氨酸、4-氨基丁酸、甜菜碱和海藻糖等96个显著或极显著上调的差异物质;调控通路分析表明,这些差异物质在原基发育中可能涉及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸、精氨酸和脯氨酸、丁酸等22个通路;KEGG富集分析表明,谷氨酸涉及P<0.05的所有调控通路,推测谷氨酸在原基发育中起着重要的调控作用;在培养基中加入0.16 g/L谷氨酸可促进原基的萌发与生长。上述研究为亚洲兰茂牛肝菌的人工繁育技术研发奠定了基础。
新鲜食用菌含水量高,组织脆弱,采后品质易发生劣变。荷叶离褶伞是近年来新兴的一种食药用真菌,味道鲜美且富含营养和药用价值,受到消费者喜爱,但目前关于荷叶离褶伞的保鲜研究较少。本研究以新鲜荷叶离褶伞为试材,探究温度、包装方式以及不同保鲜处理对荷叶离褶伞贮藏品质的影响,旨在确定较适合荷叶离褶伞的贮藏保鲜条件。结果表明,0.75 μL/L 1-MCP处理结合不打孔PE袋和托盘包装于4 ℃条件下储藏是荷叶离褶伞较为适宜的保鲜条件,在该条件下,荷叶离褶伞的亮度值L*、硬度、弹性、内聚性、可溶性固形物含量最高,失重率和褐变程度最小,荷叶离褶伞保持了较好的品质,试验结果为荷叶离褶伞保鲜提供了理论参考。
灵芝新品种‘皖紫芝1号’ ‘皖紫芝2号’和黑木耳新品种‘皖黑木耳2号’均是从皖南地区野生资源经多年系统优选培育而成的优质品种。‘皖紫芝1号’紫红色,‘皖紫芝2号’紫黑色。二者子实体产量高,抗杂菌能力强,均适于皖南栽培。‘皖黑木耳2号’耳片呈圆形或碗形,耳片较厚,菌盖浅褐色,产量高,耐高温能力较强。