香菇T-DNA插入突变体库构建和色氨酸合酶基因功能分析

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:elfer_hfut
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
香菇(Lentinula edodes)是一种重要的人工栽培食用菌,具有较高的营养和药用价值。近年来,我国香菇主产区多次爆发因高温胁迫和后续木霉(Trichoderma spp.)感染引起的菌棒腐烂病,香菇热胁迫应激响应的分子机制尚未完全解析。为解析香菇热胁迫应激响应机制,从正向遗传学和反向遗传学两个角度同时出发,可以快速准确地筛选到与热胁迫应激响应相关的目标基因,进而开展基因功能研究。构建香菇T-DNA插入突变体库,可以通过筛选突变体库获取耐热性改变的突变体并定位目标基因。同时,本实验室前期利用蛋白质组学和转录组学等反向遗传学方法,发现香菇色氨酸合酶基因(LetrpB)在热激前后差异表达,推测该蛋白可能与香菇热胁迫应激响应相关。本研究首先构建了香菇T-DNA插入载体和色氨酸合酶基因(LetrpB)的RNAi载体,采用农杆菌介导法,将载体分别转入香菇单核体菌株W1-26和耐热菌株S606菌丝中,在潮霉素培养基上筛选转化子,PCR进一步鉴定阳性转化子。优化了香菇单核体遗传转化体系,初步建成了香菇单核体突变体库,筛选到耐热性、生长速度和菌落形态等表型发生改变的突变体,并对香菇外源T-DNA插入特征进行了分析;对香菇LetrpB基因的RNAi转化子相关表型和色氨酸-IAA代谢通路基因表达量进行了研究,主要结论如下:1.研究发现当共培养时间为60 h、AS浓度为200μmol/L、筛选培养基为MYG、农杆菌OD值为0.8-1.0时转化效率最高,共获得了1000个具有潮霉素抗性的香菇单核突变体。随机检测了其中221个突变体的表型,鉴定到1个菌落形态、10个生长速度和52个耐热性发生改变的突变体。利用全基因组重测序技术检测了48个突变体的T-DNA插入特征,发现突变体单拷贝比例约为52%,插入位点在基因编码区的比例约为56%,且T-DNA区序列存在插入缺失和碎片化插入的情况,其具体分子机制还有待于进一步研究。2.获得了6个香菇LetrpB基因的RNAi阳性转化子,其LetrpB的表达量较耐热野生菌株S606均显著下调,色氨酸-IAA合成通路相关基因Le ALDH和Leami E的表达量也显著下调,但Le Yucc A8的表达量显著上调。表型试验发现,RNAi转化子的生长速度和菌落形态与野生型菌株无明显差异,但转化子的色氨酸含量较野生型菌株显著下调;40℃热胁迫处理24 h后,野生型耐热菌株S606的菌丝体在25℃条件下可以恢复生长,而RNAi转化子的菌丝体则不能恢复生长。研究表明,香菇耐热菌株S606的LetrpB基因参与了香菇热胁迫应激反应。本研究初步建立了香菇单核体突变体库,通过筛选突变体库定位到了一些目标基因,较为系统地分析了外源T-DNA在香菇中的插入整合模式,同时验证了香菇耐热相关色氨酸合酶基因(LetrpB)的功能。本研究为明确色氨酸-IAA代谢途径在香菇热胁迫应激响应中的作用,揭示香菇耐热机制提供了新的线索;为开展香菇基因功能研究奠定了基础,对选育香菇耐热等优良品种也具有积极的实践价值。
其他文献
纳米粒子因其特殊的物理化学性质,广泛用于材料、医学、日用品和农业等领域。在使用过程中,纳米粒子会通过废水和废气等方式进入大气、水体和土壤中,从而影响环境中的生态系统。研究纳米粒子对植物的生物效应是评价其对生态系统安全性的重要手段之一。本文以大豆为模式植物,系统研究了四种钼相关纳米粒子[钼纳米粒子,Molybdenum nanoparticles(Mo NPs);二氧化钼纳米粒子,Molybdenu
第一部分TIM-3在骨肉瘤组织中的表达及其临床意义目的:检测TIM-3在骨肉瘤组织中的表达水平,并分析其表达水平与患者临床预后的相关性。方法:应用免疫组化技术检测38例骨肉瘤肿瘤组织及癌旁组织中TIM-3表达水平,并应用统计学模型处理数据,分析其表达水平与患者临床预后的相关性。结果:免疫组化结果显示TIM-3在骨肉瘤组织中呈现不同程度的高表达,在癌旁组织中呈现低表达。TIM-3的阳性表达水平与骨肉
柑橘属于多年生双子叶植物,通过次生生长不断增粗和增高。前人研究中发现,植物次生生长受激素、基因、环境等多种因素共同影响。本文周期性观察了枳、沃柑、桃实生苗的增粗生长规律、比较了3年生红心柚和南丰蜜橘幼树的直立枝和斜生枝增粗差异,以及复硝酚钠和独脚金内酯对3年生温州蜜柑、椪柑幼树和枳实生苗枝梢增粗的影响。并综合分析了粗度差异显著的材料的解剖学结构和基因表达量。取得如下结果:1、枳、沃柑实生苗及柑橘直
妊娠早期胚胎丢失是困扰我国牛、羊养殖效益的主要问题之一。在反刍动物中,子宫内膜的容受性对于妊娠建立至关重要。尽管已经发现多种分子参与子宫内膜容受性的调节,但山羊子宫内膜容受性的调控机制仍不清楚。本研究探究了BCL2L15调控山羊子宫内膜容受性的功能作用和信号转导过程,为治疗反刍动物早期妊娠胚胎丢失和提高家畜生殖率提供理论基础。(1)本研究通过孕酮(P4)、雌二醇(E2)和干扰素tau(IFNT)联
乳腺炎是奶牛最为常见的疾病之一,发病率高、难诊断且治疗困难,严重影响奶牛业的发展。研究显示诱发奶牛乳腺炎最常见的病原微生物是金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。奶牛乳腺上皮细胞在抵御金黄色葡萄球菌和大肠杆菌感染过程中发挥重要作用,其通过介导Toll样受体、MAPK、细胞凋亡等信号通路的调节,分泌炎性因子、趋化因子等多种细胞因子,参与免疫应答。m6A甲基化(N6-methyladenosine methyla
为了应对粮食短缺、农药和化肥等引起的环境问题,转基因作物的种植面积逐年增加。以苏云金芽孢杆菌Cry毒素作为杀虫剂的转基因植物目前已经得到广泛研究。Cry1C作为一种新兴的Cry蛋白,受到极大的关注。常规的Cry毒素检测方法需要使用大型仪器,如高效液相色谱仪,这种方法具有高灵敏度的优点,但是也存在着操作负载、高成本、检测耗时长的不足。此外,由于Cry1C转基因的不断增长以及Cry毒素潜在的健康和环境
二球悬铃木作为优质行道树,广植于世界各地。但每年四五月份其落果飞毛问题总会为人诟病,此问题至今未能从根本上解决。二球悬铃木的“飞毛”归根结底是表皮毛,包括不分支的腺毛和分支的非腺毛。植物的表皮毛在模式植物拟南芥和烟草中研究较多,发育过程和调控机理已有明确报道,而二球悬铃木目前尚无高效的转化体系,与二球悬铃木表皮毛相关的报道为数不多。为解析二球悬铃木表皮毛发育机理,本研究在模式植物拟南芥和烟草中验证
大豆是我国主要的油料作物,也是人类重要的植物蛋白来源,但我国大豆单产不到美国的60%,是世界上主要的大豆进口国。振兴我国大豆产业的关键是提高其单产,每荚粒数是大豆产量的重要构成因素之一,但在传统育种过程中大豆的每荚粒数并没有显著提升,仅为1~4粒,远低于豇豆。从生物信息学角度剖析大豆与豇豆每荚粒数差异的原因对于提高大豆产量具有重要意义。种子由胚珠受精产生,业已表明,拟南芥胚珠形成受到生长素和细胞分
猪流感病毒(Swine influenza virus,SIV)引发的猪流感是一种急性呼吸道传染病,猪感染该病后通常继发其他细菌及病毒性疾病,严重危害养猪业发展,造成巨大的经济损失。此外,由于猪在流感病毒传播过程中充当“混合器”的角色,同时给公共卫生造成巨大的挑战,严重威胁了人类生命健康安全。本研究是基于实验室前期利用CRISPR/Cas9技术进行全基因组敲除文库筛选猪流感病毒复制相关宿主基因的实
针对我国三峡库区生态脆弱,以及伦晚脐橙快速发展中出现的化肥过量施用、施肥模式单一导致树体养分失调、果实产量品质不稳、水土保持能力不强等问题,本研究在两年减量施用柑橘专用肥基础上,采用田间小区试验,以9年生枳壳砧木伦晚脐橙为试验材料,以习惯施肥为对照,研究连续减量施用柑橘专用肥配合有机肥、绿肥单、混播对土壤养分供应、树体养分含量、果实产量品质及施肥效应的影响,筛选并提出三峡库区柑橘提质增效、生态安全