不同光照模式对卷枝毛霉类胡萝卜素合成及相关基因表达的影响

摘要

为探究不同光照模式对卷枝毛霉(Mucor circinelloides)类胡萝卜素合成的影响,在持续恒定光照、光暗交替和逐步提高光强3种不同蓝光照射条件下培养卷枝毛霉菌株CBS 277.49,观察不同培养时间(0、6、12、18 h和24 h)的菌落形态,测定生物量和类胡萝卜素含量,并通过实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)确定蓝光感受器编码基因mcwc-1c以及类胡萝卜素合成结构基因carB和carRP的表达情况,以黑暗处理作为对照组。结果表明:3种光照模式均能促进卷枝毛霉CBS 277.49的生长,并且提高其类胡萝卜素产量。但持续恒定蓝光照射使卷枝毛霉在12 h后产生“光适应”,蓝光感受器编码基因mcwc-1c以及类胡萝卜素合成结构基因carB和carRP表达量均明显下降,类胡萝卜素合成停滞。光暗交替和逐步提高光强两种光照模式则因为在培养过程中光强随时间不断变化,避免了"光适应"的产生,因此,能够保持结构基因以较高水平表达,使类胡萝卜素持续积累。在该研究考察光强和培养时间范围内,光暗交替处理组的类胡萝卜素终产量最高,达(3 728.78±48.09)μg/g。