高温胁迫下糙皮侧耳热激蛋白PoHsp104的功能研究

High temperature is one of the most important limiting factors for growth and development of Pleurotus ostreatus (Jacq.) Quél, but the molecular mechanisms of its response and resistance to heat stress are still unclear. Heat shock proteins (Hsps), as a kind of important stress-response proteins, is one of the most closely related genes to heat stress. Previously, our research team found a high expression of Hsp104 in Pleurotus ostreatus after heat stress. We speculate that Hsp104 may play an important role in the high temperature stress response. On the basis of our preliminary data, this study intends to use the strain, P. ostreatus CCEF89, as materials to study the function, subcellular localization and interacting genes of Hsp104. The project will reveal the molecular mechanisms of heat stress response for P. ostreatus, and provide data for later research of high temperature response mechanism. and a theoretical basis for breeding of heat resistant varieties with excellent agronomic traits.

高温是阻碍平菇生长和发育的重要因素之一，但针对平菇高温胁迫下的响应途径以及耐热性机理还尚不明确。热激蛋白一种重要的应激蛋白，与温度胁迫最为密切。项目组在前期研究中筛选到了1个在高温胁迫下高表达的热激蛋白Hsp104，推测其在高温胁迫响应中具有重要的作用。拟在此研究基础上，以糙皮侧耳菌株CCEF89为材料，对热激蛋白Hsp104进行基因功能、亚细胞定位、互作蛋白基因的研究，明确PoHsp104 基因响应高温胁迫的分子机制。为平菇菌丝体高温响应机制研究提供数据积累，选育具优良农艺性状的耐高温品种提供理论基础。

糙皮侧耳（Pleurotus ostreatus）是我国主栽的食用菌品种，产量位居第三。热激蛋白是一类影响菌株高温耐受性进而影响品质的重要蛋白。本项目为了明确糙皮侧耳热激蛋白100的功能开展了以下相关研究，主要研究结果如下：1、克隆了糙皮侧耳HSP100基因并进行了分子生物学分析，DNA片段全长3063bp包含一个2733bp的开放阅读框，编码910个氨基酸，分子量为100.096kDa，亚细胞定位于线粒体上。2、50℃热胁迫40min，携带PoHSP100基因的大肠杆菌BL21能够生长，而对照则不能生长，说明PoHSP100提高了大肠杆菌在高温胁迫下的存活率。3、构建了糙皮侧耳HSP100基因过表达和干扰菌株，28℃培养，过表达菌株的长速要明显快于野生型菌株，35℃热胁迫和40℃热胁迫后的恢复生长，过表达菌株的生长抑制率明显低于野生型，确定PoHSP100基因能够提高菌株耐热性。4、构建了40℃高温48h胁迫的糙皮侧耳菌丝酵母双杂交cDNA文库。筛选到6个与PoHSP100互作的蛋白，其中4个为已知蛋白的基因，编码蛋白分别HSP-20分子伴侣，AP-1转录因子，HSP20/aplpha晶体蛋白和SWI2/SNF2转录因子。2个为未知功能蛋白。以上这些结果有助于解析PoHSP100响应高温的分子机制。