采后不同時期的草菇菌柄表達譜差異分析.pdf

1、草菇采后不易貯藏,對貯藏中相關(guān)基因的表達研究很少。本文主要探討草菇菌柄在采后貯藏中基因表達的變化。采取采后0h、1.5 h、采后伸長期、采后成熟期的草菇菌柄用液氮保存。提取這些不同貯藏時期的草菇菌柄的總RNA,再純化mRNA并反轉(zhuǎn)錄合成雙鏈cDNA,然后利用數(shù)字基因表達譜對cDNA進行測序,最后對不同貯藏期的草菇菌柄的表達譜數(shù)據(jù)進行測序評估、測序飽和度分析、Clean Tag拷貝數(shù)分布統(tǒng)計、Clean Tag定位統(tǒng)計、差異表達基因篩選、

2、差異基因功能分類、GO功能顯著性富集分析、pathway顯著性富集分析、表達模式聚類分析、并且著重分析差異較大的基因、編碼酶活的基因表達量變化和氨基酸代謝。這為草菇貯藏研究以及抗氧化、抗衰老、抑制草菇開傘等提供理論依據(jù)。
　　 采后1.5h與采后0h的草菇菌柄表達譜差異基因總共有3783個,上調(diào)表達的有729個基因,下調(diào)表達的基因有3054個。采后伸長期與采后0h草菇菌柄表達譜有4959個差異基因,上調(diào)表達的基因有1275個,下

3、調(diào)表達的基因有3684個。采后成熟期與采后蛋形期草菇菌柄表達譜有4650個差異基因。上調(diào)表達的基因有1448個,下調(diào)表達的基因有3202個。
　　 采后1.5小時和采后0小時的草菇菌柄差異表達基因在GO中顯著富集的節(jié)點是合成核糖核蛋白復合物、大分子復合物、結(jié)構(gòu)分子活動、基因表達。Pathway中顯著富集的差異路徑為核糖體、DNA復制、細胞循環(huán)、鞘脂類代謝、癌癥路徑、錯配修復、乙醛酸鹽和二羧酸根陰離子代謝、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸

4、代謝、抗原的加工和表達、脂肪酸生物合成。
　　 采后伸長期與采后0 h的草菇菌柄的差異表達基因在GO中顯著富集的節(jié)點是大分子復合物、核糖核蛋白復合物、結(jié)構(gòu)分子活動。Pathway顯著性富集的路徑為核糖體路徑。
　　 采后成熟期與采后0h的草菇菌柄的差異基因在GO中沒有顯著富集節(jié)點。在Pathway中顯著性富集的路徑為脂肪酸新陳代謝路徑。
　　 在表達模式聚類分析中可以找到采后1.5h和采后成熟期的特征基因。這些特

5、征基因能夠標志采后特定時期。
　　 分析差異較大的基因發(fā)現(xiàn):
　　 1.相比采后0h,采后1.5 h菌柄中合成的氨基酸量和種類會減少,特別是影響到一些人類必須氨基酸的合成。
　　 2.內(nèi)切葡聚糖酶-4與草菇菌柄里的菌柄生長有很大的關(guān)系。
　　 3.在采后1.5h菌柄表達譜中的deuterolysin M35 metalloprotease(金屬蛋白酶)的高效表達,推測在草菇貯藏中的蛋白降解中deutero

6、lysin M35 metallolarotease(金屬蛋白酶)是重要的因素。
　　 4.在采后伸長期菌柄里的特有纖維素生長蛋白的高效表達促進了菌柄的伸長,促進草菇的菌膜破裂。
　　 5.在采后伸長期中的幾丁質(zhì)脫乙酰酶的高效表達顯示在采后伸長期菌柄已經(jīng)自溶。
　　 6.在采后成熟期谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶和植物凝集素都是高效表達來抵抗逆境。
　　 7.在采后成熟期乙醛脫氫酶高效表達也能說明在采后成熟期的乙醇代謝加

7、快,產(chǎn)生的有毒物質(zhì)也增加。
　　 研究酶活變化中發(fā)現(xiàn):
　　 1.編碼超氧化物歧化酶的基因中表達量最大的是錳超氧化物歧化酶,并且在貯藏過程中表達量劇烈的增加,可以推測在草菇貯藏期間主要是錳超氧化物歧化酶的增加來抵抗草菇菌柄的氧化。
　　 2.假定的通用的過氧化物酶前體和依賴硫氧還蛋白過氧化物酶在采后過程中增加,可推測他們有抗衰老的效果。
　　 3.過氧化氫酶在采后過程中呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢,說明在采后草

8、菇進入伸長期和成熟期的衰老過程中,菌柄中過氧化物酶為了減少氧化而上調(diào)表達。
　　 4.在草菇菌柄貯藏過程中,編碼金屬蛋白酶和ATP-dependent protease La的基因的表達量比較高,推測這兩種蛋白酶對草菇菌柄品質(zhì)的影響比較大,在貯藏過程中可以通過減少這兩種蛋白酶基因的表達來延長草菇的貯藏期。
　　 對氨基酸代謝進行分析,我們可以推測:在貯藏過程中,L-纈氨酸、L-異亮氨酸、L-甲硫氨酸、L-賴氨酸、L-蘇氨