羊肚菌属Morchella真菌具有较高营养价值和药用价值。栽培过程中的逆境胁迫是影响羊肚菌生长发育、产量及品质的重要因素,故羊肚菌响应逆境胁迫的分子机制受到越来越多的重视与关注。以转录组学、代谢组学及蛋白质组学为基础的组学技术,已被广泛应用于羊肚菌的各项研究中,也开辟了羊肚菌逆境胁迫下分子响应机制研究的新视角。本文综述了近年来组学技术在羊肚菌响应非生物胁迫(温度、干旱、矿物质、光照等)和生物胁迫方面的研究进展,并对未来发展进行了展望,以期为羊肚菌抗逆响应机制的研究提供参考依据。
菌塘是菌根食用菌形成子实体的重要场所,菌塘中存在可以促进菌根形成的微生物,因此对菌塘土壤微生物群落的系统研究和深入分析对于了解食用菌菌根形成至关重要。为明确血红色钉菇菌塘土壤中微生物群落组成和多样性,本研究对血红色钉菇菌塘与非菌塘土壤样品进行扩增子测序,结果显示非菌塘土壤细菌和真菌的Chao 1、Observed species、Shannon、Simpson、Pielou指数显著大于菌塘土壤(P<0.05);菌塘与非菌塘土壤细菌优势门均为变形菌门Proteobacteria,在菌塘土中,变形菌门的相对丰度大于其在非菌塘土中的相对丰度;菌塘与非菌塘土壤优势真菌门为担子菌门Basidiomycota,在菌塘土中,子囊菌门Ascomycota的相对丰度高于非菌塘土;罗兹菌门Rozellomycota的相对丰度是非菌塘土相对丰度的2.94倍;菌塘与非菌塘土壤真菌优势属为红菇属Russula和乳牛肝菌属Suillus,在菌塘中,Leptodontidium属的相对丰度为非菌塘中的1.27倍,青霉属Penicillium的相对丰度为非菌塘中相对丰度的4.47倍,乳牛肝菌属的相对丰度为非菌塘相对丰度的5.72倍,树粉孢属Oidiodendron相对丰度为非菌塘中相对丰度的6.31倍,篮状菌属Talaromyces的相对丰度为非菌塘中相对丰度的18.14倍,其中色钉菇属Chroogomphus和蜡壳耳属Sebacina只存在于菌塘土壤中。LEfSe分析揭示相对于非菌塘土壤,菌塘土壤中共获得26个不同分类水平(1个门、1个纲、4个目、6个科、9个属、5个种)的真菌和20个不同分类水平(2个门、3个纲、3个目、6个科、6个属)的细菌指示类群。共线性网络分析表明菌塘和非菌塘土壤真菌和细菌群落的节点数和边数差异不显著,菌塘土壤中血红色钉菇与细菌ASV20 (变形菌门未培养菌)和真菌ASV22 (绒毛菌属Tomentella)的丰度呈正相关,且相关性较高。研究结果将为血红色钉菇的人工驯化栽培提供理论基础。
效应蛋白是病原菌操纵植物免疫过程和建立定殖的重要因素,研究山田胶锈菌Gymnosporangium yamadae分泌用于调控宿主防御反应的关键效应蛋白,对解析其致病机制具有重要意义。本研究基于山田胶锈菌性、锈孢子阶段的转录组数据,通过效应蛋白的结构特征和表达量等条件共预测得到100个候选效应蛋白,并克隆出43条序列正确的片段。本氏烟瞬时表达结果显示GyS-2、GyS-3、GyS-16、GyS-20、GyA-4共5个候选效应蛋白能够诱导本氏烟叶片细胞坏死,含致病结构域的GyS-44不引起烟草坏死。亚细胞定位观察到GyS-2和GyS-44定位在细胞质,GyA-4聚集在叶绿体周围,GyS-3、GyS-16、GyS-20定位在细胞核及其周围。酵母信号肽分泌功能验证证明了这6个效应蛋白的信号肽均具有分泌功能。研究结果对进一步深入开展山田胶锈菌效应蛋白分子机制研究奠定基础。
本试验通过离子交换色谱和凝胶渗透色谱技术,实现了对金针菇α-半乳糖苷酶的有效分离纯化,其分子量约为63 kDa,并命名为ffG。其纯化倍数为275.92,比活达到178.74 U/mg。通过液质联用技术(LC-MS/MS)分析和BLAST序列比对发现ffG属于GH27家族。其最适pH为4,最适温度为50 ℃。在pH为3.0-6.0和4-30 ℃的条件下有良好的稳定性。Pb2+、Hg2+、Fe3+、Al3+等金属离子对ffG活性的抑制作用较强,化学修饰剂N-溴代琥珀酰亚胺可以明显抑制ffG的活性,丁二酮和苯甲基磺酰氟对ffG活性具有明显的促进作用。ffG对酸性蛋白酶、胰蛋白酶及chymotrypsin糜蛋白酶有较强的抗性。
为了研究冬菇属不同物种菌丝和子实体生长特征及营养成分差异,本研究对冬菇属5个物种(金针菇、云南冬菇、柳生冬菇、杨树冬菇和芬娜冬菇)的生长特性和子实体营养成分等指标进行了分析。结果显示,不同物种菌丝的最适生长温度不同;杨树冬菇原基形成最快,云南冬菇原基形成最慢;菌柄脆度差异较大,柳生冬菇脆度最高,金针菇脆度最低,并且菌柄脆度与粗纤维含量呈负相关。芬娜冬菇中粗蛋白、粗脂肪和总糖含量均较高。在冬菇属物种中共检测到17种氨基酸,在5个不同物种中,含量较高的均为天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸,3种氨基酸含量占总量的50%以上;柳生冬菇中除脯氨酸外的16种氨基酸含量均明显高于其余4个物种。就矿质元素而言,5个冬菇属物种中都是钾元素含量最高,其中金针菇钾元素含量是其他4个物种的2倍以上;而柳生冬菇中铁元素含量最高。此外,云南冬菇的体外抗氧化活性最高,芬娜冬菇最低。本研究将为冬菇属物种的开发利用、种质创新和功能产品的开发提供有价值的信息和依据。
斜纹夜蛾Spodoptera litura作为世界性分布的农林业害虫,具有繁殖力强、爆发快等特点,大发生时能给农林牧业生产和生态环境维持造成巨大的损失。蝉花虫草Cordyceps chanhua是我国重要的虫生真菌资源,其菌丝体及子实体内存在多种次生代谢产物(如白僵菌素、恩镰孢菌素等),对多种鳞翅目等害虫具有较强的杀虫活性。本研究探索蝉花对斜纹夜蛾的致病作用,进一步明确蝉花对斜纹夜蛾致病相关的毒素和致病基因,为蝉花对斜纹夜蛾致病机理研究提供参考。采用蝉花孢子悬浮液浸渍室内生物测定法,检测蝉花对斜纹夜蛾的致病力。敲除蝉花白僵菌素合成相关的组蛋白去乙酰化酶基因PP558224,验证蝉花白僵菌素产量与致病力的关系。研究表明,蝉花孢子悬浮液对斜纹夜蛾二龄幼虫具有一定致病力,敲除PP558224基因后蝉花白僵菌素含量显著降低,与野生型菌株比较,敲除菌株对斜纹夜蛾致病力显著降低,推测蝉花白僵菌素对斜纹夜蛾致病性具有重要作用,且白僵菌素含量与其致病力呈正相关。
本文对1株白木香内生真菌Hypoxylon sp. HK-37的化学成分进行了研究。采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶层析、半制备HPLC和重结晶等分离方法从白木香内生真菌Hypoxylon sp. HK-37的大米固体发酵产物中分离得到5个单体化合物,并利用波谱学方法结合文献数据对其结构进行鉴定,分别为:methyl 8-hydroxy-1-oxo-1H-isochromene-3-carboxylate (1)、8-hydroxy-1-oxo-1H- isochromene-3-carboxylicacid (2)、1,8-dimethoxynaphthalene (3)、(-)-5-methylmellein (4)和(-)-6- hydroxymellein (5)。其中化合物1为新化合物,化合物2为新天然产物,化合物5为首次从该属菌中分离得到,对分离所得的化合物进行体外乙酰胆碱酯酶抑制活性测试,结果表明所有化合物均具有一定的抑制活性。本研究丰富了白木香内生真菌次级代谢产物的化学成分及生物活性,也为其后续的综合开发及利用提供一定的理论依据。
小麦矮腥黑穗病是由小麦矮腥黑粉菌Tilletia controversa (TCK)侵染引发的麦类腥黑穗病中危害最大、最难防治的一种系统侵染性病害,也是一种重要的国际检疫性小麦病害。对其精准、快速的检测有助于病害检验检疫和防止病害随口岸货物运输传入我国。本研究基于TCK的OR基因特异性序列,设计重组酶聚合酶扩增技术(recombinant polymerase amplification, RPA)和侧流层析试纸条(LFD)检测引物TCKRPA3F/3R和探针nfo prode,开发了TCK的快速可视化RPA-LFD检测体系。该体系可在38 ℃恒温条件下10 min内完成对TCK的检测。对TCK基因组DNA浓度和以目标特异性片段构建的重组质粒拷贝数最低检测限分别为1 pg/μL和102 copies/μL,对TCK冬孢子个数的检测限值为50个,比普通PCR检测方法灵敏度高,而且检测结果可以通过试纸条直观读取,使检测结果可视化、实际操作简便化,适合于基层口岸TCK的检验检疫需求。