退化和复壮蜜环菌菌株几个胞外酶活性的比较及转录组分析

摘要

为探讨退化和复壮后蜜环菌(Armillaria mellea)菌株几个胞外酶活性的变化情况,将野生蜜环菌菌株连续伴栽天麻4次获得退化菌株,退化菌株经过氨水诱变选育后获得复壮菌株。以野生菌株为对照,将野生菌株、退化菌株、复壮菌株伴栽天麻,分别记录菌索萌发时间,计算平均生长速率,同时观察菌索的密度、粗细、分枝数和颜色,测定天麻产量和天麻素含量以及蜜环菌的漆酶、淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶活性,并进行蜜环菌野生菌株、退化菌株、复壮菌株转录组测序和分析,测定漆酶相关差异基因的相对表达量。结果表明:与野生菌株相比,退化菌株的菌索密度下降,菌索变细,分枝数量减少,菌索变成黑褐色,而复壮菌株的基本没有变化;与野生菌株相比,退化菌株伴栽天麻的产量和天麻素含量均显著下降,而复壮菌株无显著性差异;退化菌株的漆酶活性显著下降,活性仅为野生菌株的1/3,而复壮菌株的漆酶活性无显著性差异;在菌株退化、复壮过程中,漆酶活性与天麻产量和天麻素含量密切相关,变化规律一致;与野生菌株相比,退化菌株的淀粉酶、纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶活性无显著性差异,而复壮菌株的果胶酶、木聚糖酶活性显著增加;与野生菌株相比,退化菌株显著差异表达的基因有6153个,其中上调表达的基因有3285个,下调表达的基因有2858个,筛选得到漆酶相关基因35个,退化菌株上调表达的基因有3个,下调表达的基因有8个,在复壮菌株中基因Unigene15885和Unigene19647上调表达量降低,且基因Unigene29569由退化菌株的上调表达变为下调表达,基因Unigene38073、Unigene34671、Unigene35295和Unigene31859下调表达量降低,基因Unigene31095、Unigene 8137、Unigene 33525和Unigene 23435由退化菌株的下调表达变为上调表达。