地区：上海市 宝山区
关键词：丽水学院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000001733
成果描述：
| 项目背景和研究意义：姬松茸、香菇是迄今为止发现鲜有的具有超强富集重金属镉能力的大型可食用真菌之一。控制香菇的镉污染、保障其食药用的安全与疗效除了要从源头上严格控制栽培基质和栽培环境中的外源镉污染外，更需要从香菇种质的特异性上入手，对香菇超强富集重金属镉的内在机理作深入探讨。该项工作选取香菇作为研究材料具有鲜明特色，且属于农学与微生物学、分子生物学的多学科交叉领域，选题新颖，属学科前沿，对推动学科进步具有重要价值。重金属污染对农业和生态的影响是一个全球性问题，该研究工作对解析大型真菌超富集重金属机理的瓶颈问题具有重要科学意义。该研究高通量鉴定出了72个与香菇镉富集耐受相关基因的cDNA克隆，其中53个基因编码与生理代谢、细胞转运、细胞防御、蛋白降解、蛋白结合以及转录等相关的酶或蛋白，19个基因编码功能未知的推测蛋白。这些香菇镉富集耐受相关功能基因的鉴定不仅对于从分子水平上深入了解香菇对镉的超富集特性、解析丝状真菌对重金属镉富集耐受的分子机理具有重要价值，也为今后有望通过分子育种手段来解决香菇等食药用真菌的镉污染问题提出新思路、开辟新途径奠定了一定的研究基础。主要研究内容：1.香菇重金属镉胁迫的扣除cDNA文库构建；2.香菇镉富集耐受相关功能基因的鉴定；3.香菇镉富集耐受相关功能基因的表达模式。成效水平1.构建了香菇在50 M浓度的重金属镉胁迫24小时的菌丝体SSH/MOS杂交cDNA文库，高通量鉴定出了53个与香菇镉富集耐受相关基因的cDNA克隆，基因信息学分析表明其中53个基因编码与生理代谢、细胞转运、细胞防御、蛋白降解、蛋白结合以及转录等相关的酶或蛋白，19个基因编码功能未知的推测蛋白。这些与镉富集耐受相关功能基因的鉴定不仅对于从分子水平上深入了解香菇对镉的超富集特性、解析丝状真菌对重金属镉富集耐受的分子机理具有重要价值，也为今后有望通过分子育种手段来解决香菇等食药用真菌的镉污染问题提出新思路、开辟新途径奠定了一定的研究基础。2.研究了生长调节剂（水杨酸）、吸附剂（沸石、石膏）、络合剂（壳聚糖）和拮抗剂（硫酸锌，ZnSO4·7H<,2>O）等外源添加物对镉胁迫下香菇镉富集及生长关键代谢酶的影响。结果显示，硫酸锌降低镉含量效果最佳，石膏和壳聚糖次之。其中，以400mg/kg硫酸锌处理的808和868子实体中的镉含量最低，仅为镉胁迫对照组的25.10%和16.37%。外源添加物对2种关键代谢酶活性影响效果：菌丝满袋期>子实体期，808>868；菌丝满袋期，硫酸锌处理最好，5g/kg沸石+壳聚糖次之，其他处理均有不同程度影响；子实体期，石膏处理显著提高808漆酶活性，其他处理均有不同程度影响。合适的外源添加物处理可在一定程度上缓解香菇的镉毒害，提高生长关键代谢酶的活性。3.研究了香菇808在液体培养时淀粉酶、羧甲基纤维素酶（CMC酶）、漆酶3种胞外酶酶活的变化，以及胞外蛋白质含量的变化。结果显示，淀粉酶酶活在培养第4天时出现高峰值，羧甲基纤维素酶、漆酶酶活都在第13天达到最高值，说明香菇最先利用的物质是淀粉。蛋白质含量的变化与总酶酶活变化基本相同。 |
