草菇在低温下冷诱导基因表达变化研究及其与草菇低温自溶相关性分析

草菇在低温下冷诱导基因表达变化研究及其与草菇低温自溶相关性分析

论文摘要

草菇(Volvariella volvacea)是一种高温型生长及储存的食用菌,具有较高的营养和保健价值,在我国已有悠久的栽培历史。同大多数热带和亚热带作物一样,草菇不耐低温冷藏,即使在常规低温4℃条件下,菌丝也会迅速自溶,子实体会软化、液化甚至腐烂,这一特性严重制约了草菇的生产和流通。目前对于草菇的低温自溶的根本原因和作用机制还难以阐释清楚。从分子水平探讨草菇低温自溶机理,并对其耐寒机制加以遗传改造,可以为实现草菇低温保鲜,低温栽培以及菌种低温保藏提供理论依据。上个世纪90年代发展起来的实时定量PCR技术,以其准确性,敏感性和高通量方面的优势已成为基因表达研究的主流技术之一。它通过加入荧光染料实时监测PCR过程中产物的积累,从而了解PCR产物动态增加的全过程。与以往的定量技术比较,它不仅操作简便快速、灵敏度高、特异性强、重复性好,而且是在封闭的体系中完成扩增并进行实时测定,扩增后直接获得结果,无须再进行后续操作,大大降低了污染的可能性。孙晓红等采用mRNA差异显示技术结合低温处理草菇cDNA文库的筛选,获得草菇低温应答基因cor1和cor4的序列片段,在此基础上,本项实验采用SYBRGreenⅠ嵌合荧光定量PCR对草菇冷诱导基因cor1和cor4在低温下的表达进行了研究。本实验将草菇菌株V23和经V23诱变的耐低温草菇菌株VH3的菌丝体在4℃下处理不同时间,分别提取菌丝体总RNA,以反转录获得的cDNA作为模板进行PCR扩增,构建含目的基因和gpd内标基因片段的质粒标准品,采用荧光定量PCR技术研究目的基因cor1和cor4在低温下的表达变化。实验结果表明,草菇V23菌株的cor1基因未经低温处理的表达量最大,低温处理后表达量持续下降,在6h达到最低值,8h和10h略有回升;而VH3菌株cor1基因低温处理后表达量明显增加,2h达到最大值,4h表达量下降,但6h表达量开始上升,10h表达量又下降,低温处理2h、6h、8h的表达量都高于未经低温处理的样品;V23菌株的cor4基因未经低温处理的表达量最大,低温处理后表达量持续下降,在6h达到最低值,8h该基因表达量上升;而VH3菌株中cor4基因低温处理后表达量明显增加,4h达到最大值,6h下降,8h到最低值,10h又上升,低温处理2h、4h的表达量高于未经低温处理的样品。通过推测cor1和cor4基因表达与草菇耐低温特性的相关性,希望为今后利用草菇自身的抗寒机制进行遗传改造提供理论依据。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 前言
  • 1.草菇概况
  • 1.1 草菇生长环境条件
  • 1.2 草菇采后生理保鲜
  • 1.3 草菇新品种选育
  • 2.生物低温胁迫应答研究进展
  • 2.1 抗氧化系统对低温胁迫的生化影响
  • 2.2 相关基因对低温胁迫的响应
  • 2.3 草菇低温胁迫下的生理变化研究进展
  • 3.mRNA检测方法研究进展
  • 3.1 Northern印迹
  • 3.2 核糖核酸酶保护实验
  • 3.3 荧光定量PCR
  • 3.4 FQ-PCR在本实验中的应用
  • 第二章 材料与方法
  • 一.材料与仪器
  • 1.材料
  • 2.仪器
  • 3.试剂
  • 二.方法
  • 1.草菇菌丝体总RNA的提取
  • 2.草菇总RNA中基因组DNA的酶解
  • 3.草菇菌丝体总RNA的RT-PCR
  • 4.引物设计
  • 5.目的片段的扩增
  • 6.标准品质粒的制备
  • 7.cor1和cor4基因表达量的测定
  • 7.1 标准曲线的制备
  • T值范围的确定'>7.2 标准品和待测样品CT值范围的确定
  • 7.3 cor1基因表达量的测定
  • 7.4 cor4基因表达量的测定
  • 第三章 结果与分析
  • 1.RNA质量检验
  • 2.标准品的制备
  • 3.标准曲线的构建
  • 4.cor1基因表达量的定量测定结果
  • 5.cor4基因表达量的定量测定结果
  • 第四章 讨论
  • 1.cor1和cor4与菌株耐寒性关系推测
  • 2.冷诱导基因的表达调控分析
  • 3.定量PCR方法的选择
  • 4.总RNA中的基因组DNA酶解
  • 5.草菇gpd基因在定量PCR中的内标作用
  • 6.四步扩增法在定量PCR中的应用
  • 7.展望
  • 参考文献
  • 缩略语中英文对照表
  • 致谢
  • 发表学术论文表
  • 相关论文文献

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