低温协迫对阿魏菇菌丝体分化及蛋白质组成的影响研究

阿魏菇(Pleurotus ferulae)，学名准噶尔阿魏侧耳，属于低温食用菌，成熟菌丝体经过0-15℃低温胁迫，才能有效诱导菌丝体分化和子实体发育，这一生理特性控制着阿魏菇的生长发育节律，并影响子实体品质和栽培生产效率。项目基于阿魏菇的这一生物学特性，采用低温胁迫处理阿魏菇成熟菌丝体，通过双向凝胶电泳分离菌丝体蛋白质、建立蛋白质图谱，生物质谱鉴定低温胁迫前、后的差异蛋白质，推测其在菌丝分化中的作用；应用抑制性消减杂交技术，分离、鉴定菌丝体分化前、后的基因表达差异，鉴别低温胁迫相关基因，过生物信息学方法，建立低温胁迫相关蛋白质与基因的对应关系；分析菌丝分化和子实体发育各阶段的氨基酸组成及含量。该研究将有助于从分子水平上认识低温胁迫阿魏菇菌丝分化的机制，了解低温胁迫对阿魏菇蛋白质品质形成的影响，并为阿魏菇生长发育的有效调控，提高阿魏菇食用品质和栽培生产效率提供研究依据。

阿魏菇属于低温食用菌，成熟菌丝体经过0-15℃低温处理，才能有效诱导菌丝分化、原基形成和子实体发育。本课题重点研究了低温胁迫对阿魏菇菌丝体分化及蛋白质组成的影响。采用不同温度、不同时间低温处理阿魏菇菌丝体，研究菌丝体酶活力、同工酶表达、菌丝体基质降解能力、蛋白质氨基酸含量的变化，确定阿魏菇原基形成最适条件为10℃、25d。对低温诱导前菌丝（Mycelium）、低温诱导后菌丝（Mycelium CS）和原基（Primordium）蛋白质氨基酸组成进行了分析，评价其营养价值的变化，并对其酶活力及同工酶表达进行了分析，克隆了漆酶基因PFLaccA和PFLaccB。对Mycelium、Mycelium CS和Primordium进行了转录组测序分析，鉴定到大量差异表达基因。Mycelium-vs-Mycelium CS，共有3742个基因表达发生差异，2108个基因表达上调，1634个基因表达下调；Mycelium CS-vs-Primordium，共有5403个基因表达发生差异，其中3553个基因表达上调，1850个基因表达下调；Mycelium-vs-Primordium，共有6692个基因表达发生差异，4570个基因表达上调，2122个基因表达下调。对Mycelium、Mycelium CS和Primordium进行了蛋白组iTRAQ测序分析，鉴定到4356个蛋白质。Mycelium-vs-Mycelium CS，差异蛋白质数量539个，其中283个蛋白质表达上调，256个蛋白质表达下调；Mycelium CS-vs-Primordium，差异蛋白质数量726个，其中346个蛋白质表达上调，380个蛋白质表达下调；Mycelium-vs-Primordium，差异蛋白质数量654个，其中322个蛋白质表达上调，有332个蛋白质表达下调。蛋白组和转录组进行关联分析，鉴定差异表达基因与蛋白CL2717.Contig1_All和CL2717.Contig2_All为pleurotolysin A，与食用菌原基的形成和子实体发育初期过程密切相关，在低温诱导阿魏侧耳原基形成过程中表达显著升高，起重要的生物学作用。研究有助于从分子水平上认识低温胁迫阿魏菇菌丝分化的机制及对品质形成的影响，为阿魏菇生长发育调控，提高品质和栽培效率提供研究依据。