银耳与香灰菌CAZymes差异性研究

银耳与香灰菌CAZymes差异性研究

论文摘要

银耳是产于中国的一种经济价值很高的食药两用真菌。野生银耳以四川通江银耳和漳州雪耳最出名,银耳袋栽以福建古田最盛。银耳生产过程中需要香灰菌的配合,但是银耳与香灰菌的关系至今没有定论。据报道显示,银耳几乎没有降解木质纤维素的能力,而香灰菌具有很强的木质纤维素降解能力。本研究主要以古田银耳T0040的单孢菌株T14和其配对的香灰菌G03菌株为实验材料,利用高通量测序技术Solexa测序银耳T14和香灰菌G03的全基因组,试图从基因组水平分析银耳和香灰菌在碳水化合物活性酶基因差异,确定银耳与香灰菌在基质降解相关酶基因及其表达的相关酶具有互补性,从而酶学角度阐明银耳与香灰菌的关系。本实验主要从以下几个方面进行研究:(1)实验中测序了银耳T14和香灰菌G03,序列组装结果显示,香灰菌G03基因组大小约为37Mb,组装获得571条Scaffold,GC含量为47.02%,其中scaffold N50为 323,327bp, N90为66,321,银耳T14测序拼接获得基因组约为24 Mb,其中Scaffo Id有1873条,GC含量超过55%,高于香灰菌。通过Augustus基因预测软件预测,香灰菌G03获得预测基因8599个,银耳T14有9618个;同时对于预测的基因进行了TNR、Swissprot、KEGG 和 CAZy等数据库进行基因功能注释。(2)银耳和香灰菌CAZymes注释结果显示,银耳总共注释到基因有260个,低于本实验研究的10种真菌的平均值(333),在10种分析的真菌中仅高于裂殖酵母的127个和金耳的173个;其中主要基质(纤维素、半纤维素、果胶和淀粉)降解相关酶基因有41个,少于10种真菌平均水平(85);银耳基因组含有较丰富的淀粉酶基因和纤维素酶中的p-葡萄糖苷酶基因,分别有13个和15个基因。香灰菌注释到的CAZymes相关基因有367个,高于分析的10种真菌;香灰菌中与主要基质降解相关酶基因有124个,在分析的物种中仅次于粗毛韧革菌的142个和构巢曲霉的136个,其中纤维素降解酶相关基因有49个,是分析的真菌中最高的,主要分布在p-葡萄糖苷酶和内切酶(endo-1,4-β-D-glucanase)。结果显示银耳与香灰菌主要基质降解酶在基因水平有互补关系。(3)通过酶学实验结果发现,单独的银耳几乎没有纤维酶、木聚糖酶和漆酶活力,单独的香灰菌有很高的β-葡萄糖苷酶和木聚糖酶活力,也有较高的内切酶(endo-1,4-β-D-glucanase)活力,几乎没有测到外切酶活力;在菌袋酶活实验中发现,在银耳栽培中银耳耳基部位(既有银耳菌丝又有香灰菌菌丝)酶活力普遍高于单独的香灰菌,漆酶活力只在一定时间内有活性,在栽培后期几乎没有漆酶活力。实验表明银耳和香灰菌酶活有很强的互补性,且当两者酶活性有协同作用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 论文综述
  • 1 银耳和香灰菌研究简述
  • 2 基因组研究进展
  • 2.1 基因组及基因组学
  • 2.2 真菌全基因组测序
  • 2.3 全基因组测序方法进展
  • 3 真菌CAZymes研究进展
  • 3.1 银耳和香灰菌CAZymes研究概述
  • 3.2 其它真菌CAZymes研究情况
  • 4 木质纤维素酶研究进展
  • 4.1 木质素酶研究进展
  • 4.2 纤维素酶研究进展
  • 5 本研究的目的和意义
  • 第二章 测序样品DNA准备
  • 1 实验材料
  • 1.1 供试菌株
  • 1.2 生化试剂及溶液
  • 2 实验方法
  • 2.1 菌种分离纯化
  • 2.2 菌丝收集
  • 2.3 DNA提取
  • 2.4 DNA质量检测
  • 3 结果与讨论
  • 3.1 DNA浓度和完整性检测
  • 3.2 细菌16SsrDNA序列检测和保守序列ITS验证
  • 3.3 讨论
  • 第三章 银耳与香灰菌测序及分析
  • 1 实验材料与方法
  • 1.1 实验材料
  • 1.2 实验方法
  • 2 实验结果
  • 2.1 香灰菌测序结果
  • 2.2 银耳和香灰菌序列组装和结果检验
  • 2.3 银耳和香灰菌基因预测结果
  • 2.4 基因功能注释
  • 3 讨论
  • 第四章 银耳和香灰菌CAZYmes基因水平分析
  • 1 材料与方法
  • 1.1 供试菌株
  • 1.2 基因组数据
  • 1.3 主要基质降解酶基因分析
  • 1.4 银耳出菇验证
  • 2 结果与分析
  • 2.1 香灰菌的CAZymes分布情况
  • 2.2 银耳与香灰菌主要基质降解酶分析
  • 2.3 银耳出菇验证结果
  • 3 结论与讨论
  • 第五章 基质降解相关酶活测定
  • 1 实验材料
  • 1.1 供试菌株
  • 1.2 培养基配制
  • 1.3 试剂与仪器
  • 2 试验方法
  • 2.1 粗酶液制备
  • 2.2 标准曲线制作
  • 2.3 酶活测定方法
  • 3 结果分析
  • 3.1 标准曲线
  • 3.2 三角瓶酶活力结果
  • 3.3 菌袋酶活实验结果
  • 4 结果讨论
  • 研究总结和下阶段展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

    • [1].植物病原真菌寄生性与分泌蛋白组CAZymes的比较分析[J]. 植物病理学报 2014(02)
    • [2].植物病原丝状真菌分泌蛋白及CAZymes的研究进展[J]. 南京林业大学学报(自然科学版) 2017(05)
    • [3].人体肠道菌群来源碳水化合物活性酶(CAZYmes)研究进展[J]. 生物化学与生物物理进展 2020(07)
    • [4].枯草芽孢杆菌XF-1的碳水化合物活性酶类(CAZymes)蛋白预测与遗传关系分析[J]. 河南师范大学学报(自然科学版) 2018(03)

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