担子菌类典型食用真菌,如香菇、灵芝、金针菇、糙皮侧耳、刺芹侧耳、黑木耳等,其生活史中的主要存在形式是双核体.双核体可以通过有性和无性两种方式生成单核体,可亲和的单核体之间通过质配形成具有锁状联合的双核体.目前对食用真菌单核体的研究结果拓展了对单核体和双核体生物学性质特性的认识.双核体细胞作为一种单倍双核存在形式,具有许多不同于二倍体的生物学特性,许多研究者对双核体的等级秩序、适配性、稳定性等生物学性质开展了一些研究,相关研究结果为菌种种性维持、杂交育种创新、遗传学研究范式建设等工作带来诸多启迪.对双核体在作为菌种中表现出的增量性、可育性、全能性等特性的分析,可以为解决食用真菌菌种种性长期维持稳定的问题带来启迪.双核体细胞核之间的显隐性关系以及互补关系对杂交育种创新可能具有重要的指导意义.核间等位基因在双核体细胞中存在不同的表达水平,为从双核体视角研究食用真菌的科学问题提供新思路.对食用真菌双核体的研究有可能形成更加具有学科特色的食用真菌研究范式.

为了解 3 种侧耳属真菌基因组密码子的使用偏性及影响因素,本研究以糙皮侧耳、刺芹侧耳和白灵侧耳基因组CDS序列为研究对象,通过生物信息学方法对3种侧耳密码子使用偏性进行了分析.结果表明,3 种侧耳基因组总碱基组成差异小,GC 含量高.RSCU、RFSC 分析表明糙皮侧耳 G/C结尾的偏好密码子的比例最高(82.14%),并且有 3 个特有偏好密码子.3 种侧耳共有偏好密码子 25 个,以G/C结尾的占 80%;共有高频密码子 3 个,均以G/C结尾.密码子相似性分析表明3 种侧耳密码子使用模式比较相似(相似性指数均小于 0.001),其中刺芹侧耳与白灵侧耳的相似性最高(相似性指数为 0.000 259 014);且 3 种侧耳密码子的使用频率与灰盖鬼伞和金针菇较为接近.PR2-plot、ENc-GC3 和中性绘图分析表明 3 种侧耳密码子偏好性使用主要受自然选择影响,在一定程度上也受碱基突变压力和其他因素影响.上述结论为分析侧耳真菌的进化规律及选择最佳异源表达受体系统提供了依据.

偶氮染料广泛应用于纺织、造纸和包装等行业,因其具有三致性、结构稳定且难降解,已成为染料废水处理的研究热点之一.本研究以白腐真菌作为脱色菌株,考察了不同白腐真菌对偶氮类染料酸性橙 7(acid orange 7,AO7)的脱色降解,探讨了AO7 染料的浓度、pH、温度以及脱色时间对染料脱色率的影响,同时应用紫外-可见光谱吸收法、红外光谱吸收法、高效液相色谱法和气相色谱-质谱法对AO7 的降解产物进行分析,并对其产物进行植物毒性实验,以推断AO7 可能的降解途径及其降解产物的毒性.结果表明:在pH 4.5、28℃条件下,刺芹侧耳(Pleurotus eryngii)和杂色云芝(Trametes versicolor)的混合菌丝脱色降解 100 mg/L AO7,24 h脱色率可达 93.46%.推测 AO7 可能的生物降解途径:AO7 偶氮键断裂生成对氨基苯磺酸和 1-氨基-2-萘酚;接着对氨基苯磺酸脱去磺酸基,生成对苯二酚;同时 1-氨基-2-萘酚开环生成邻苯二甲酸和对羟基苯甲醛,之后进一步降解生成苯甲酸;最后对苯二酚和苯甲酸继续氧化成其他小分子中间体、H2O和CO2.植物毒性实验表明,P.eryngii和T.versicolor混合菌丝对AO7 脱毒效果较好.以上研究为探究白腐真菌在工业废水中降解偶氮类染料的应用奠定基础.

虽然真菌能够分泌漆酶从木质素中获取碳源,然而纯化后真菌漆酶降解木质素的能力却极低.本文利用萃取方法提取刺芹侧耳栽培料及菌体中可溶性化合物,通过快速漆酶介体体系(LMS)动力学实验确定其对漆酶催化氧化反应的促进或抑制能力,进一步利用HPLC-MS和代谢组学差异分析的方法从最高活性萃取液的柱层析组分中挖掘潜在的活性成分.研究结果表明栽培料中可能含有活性介体成分,生物信息学XCMS代谢产物组分析揭示了CTE05分离组分中富含的木质素代谢产物,涉及到软木脂单体合成、香豆素合成、丁香油酚或异丁香油酚合成、质体醌醇合成、由苯丙氨酸合成硫代葡萄糖苷和安息香酸合成等代谢途径.最后讨论了其中11种潜在的天然介体分子物理化学性质,其中4种为已有文献报道的天然介体小分子.本研究暗示木质素降解与合成代谢在分子机制上存在有某种联系,相关的代谢产物可能参与了真菌降解木质素的代谢过程.

比较了灰树花Grifola frondosa、巴氏蘑菇Agaricus blazei、猴头菌Hericium erinaceus、刺芹侧耳Pleurotus eryngii、毛头鬼伞Coprinus comatus、蛹虫草Cordyceps militaris、灵芝Ganoderma lingzhi、香菇Lentinula edodes、桑黄Sanghuangporus sanghuang和桦褐孔菌Inonotus obliquus 10种食用菌醇提物对前列腺癌LNCaP细胞增殖的影响,其中灵芝醇提物对LNCaP细胞增殖及5α-还原酶活性具有良好的抑制效果,对LNCaP细胞释放PSA的抑制效果也好于其他食用菌.进一步研究灵芝醇提物对LNCaP细胞的抑制机理,结果表明,灵芝醇提物通过诱导细胞凋亡、使Caspase-3、Bax、P53活性升高,PARP、Bcl-2活性下降来实现对LNCap细胞的抑制作用.利用自噬抑制剂氯喹和自噬激活剂雷帕霉素观察细胞自噬在灵芝醇提物抗肿瘤过程中的作用,结果表明,体外激活细胞自噬对LNCaP细胞起到保护,从而减弱了灵芝醇提物的抗肿瘤作用.

目的 研究UV-B照射对双孢蘑菇、香菇、侧耳、金针菇、刺芹侧耳5种食用菌中VD2和麦角甾醇含量的影响,建立食用菌中VD2和麦角甾醇的提取及检测方法,并进行定量分析.方法 进行UV-B不同照射时间的处理,然后利用超声波辅助提取,再用RP-HPLC定量检测.结果 在接受UV-B照射30 min内,随着照射时间的延长,食用菌中VD2的含量持续增加,麦角甾醇的含量持续降低.在检测的样品中,VD2含量金针菇增加最多0～52.46 μg/g(DM),香菇、侧耳、双孢蘑菇增加量相近约在30 μg/g (DM);刺芹侧耳增加量最少0～18.26 μg/g (DM).结论 在本试验设定的条件下,UV-B照射能显著提高栽培食用菌中VD2的含量,不同品种食用菌中VD2的增加量差异明显.建立的提取及RP-HPLC定量方法稳定可靠、操作简便,适用于同时测定食用～菌中VD2和麦角甾醇的含量,有利于开发高VD2含量的功能性食用菌食品.

高腊血症是诱导脂肪肝、高血压、动脉粥样硬化和心脑血管疾病的一个关键风险因素.本课题组前期研究已经在细胞水平、小鼠和斑马鱼动物模型上证实,刺芹侧耳多糖具有抑制体内脂质积累的生物活性.本文利用农林废弃物玉米芯和麦麸作为主要培养原料,通过固体发酵获得刺芹侧耳菌丝体多糖PESF(polysaccharide from Pleurotus eryngii mycelium solid-state fermentation);进而,采用斑马鱼幼鱼和成鱼高脂动物模型,研究了刺芹侧耳菌丝体多糖在动物体内的降脂效率并解析了可能的降血脂途径和机理.实验结果证实,剂量400μg/mL的PESF不仅可显著抑制高脂饮食引起的斑马鱼幼鱼体内脂质积累,而且也可以有效抑制高脂饮食下斑马鱼成鱼的肝脏和肠道组织内的脂质积累,证实刺芹侧耳多糖具有显著抑制动物体内脂质积累的活性.这些结果建议,刺芹侧耳多糖降血脂的途径可能是通过降低肠道对脂类物质的吸收,从而减少了脂滴在肝脏中的积累.因此,本研究建议刺芹侧耳多糖具有开发成为降脂食品添加剂或者降脂药物原料的潜力.

为了探究温度胁迫下刺芹侧耳中过氧化氢酶和铜锌超氧化物歧化酶基因的作用,本研究通过RT-PCR方法对刺芹侧耳转录组数据库检索得到的过氧化氢酶(CAT)和铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)基因进行克隆,并利用荧光定量PCR分析在高低温胁迫下CAT和Cu/Zn-SOD基因的表达量,以探讨刺芹侧耳中这两种保护酶基因在高、低温胁迫下的响应特征.结果表明,克隆得到的CAT和Cu/Zn-SOD基因开放阅读框长度分别为1 581bp和582bp,分别编码526个和193个氨基酸,分子量分别为59.6kDa、19.62kDa,等电点分别为6.35、6.31.在高温(35℃)和低温(4℃)两组处理中,CAT和Cu/Zn-SOD基因的表达量及酶活均在处理48h时达到最高且与对照组呈现显著差异,说明两种基因在刺芹侧耳抵御高低温胁迫的过程中具有重要作用.本研究结果初步研究了温度胁迫下刺芹侧耳中CAT与Cu/Zn-SOD基因的生物学功能,为进一步解析刺芹侧耳抵抗温度胁迫的机理奠定基础.

在栽培条件一致的情况下,以5种不同培养基质栽培的草菇子实体为研究对象,测定粗蛋白、水解氨基酸、游离氨基酸、可溶性糖醇、有机酸及5'-核苷酸组成与含量,研究不同培养基质对草菇子实体营养成分及呈味物质的影响.结果表明以棉籽壳为基质栽培草菇,其粗蛋白及水解氨基酸含量及组成最优;以稻草为基质栽培草菇,其可溶性糖醇、有机酸含量最高.综合各种呈鲜成分,等鲜浓度值(equivalent umami concentration,EUC)范围为317.45-708.75g MSG/100g,其中以棉籽壳为基质栽培的草菇子实体EUC值最高,以刺芹侧耳菌渣为基质栽培的草菇EUC次之,以金针菇菌渣为基质栽培的草菇EUC [(317.45±13.67)g MSG/100g]最低,约为棉籽壳样品EUC值的44.79％.因此,培养基质对草菇呈味物质的影响显著,可根据需要的呈味物质选用不同的培养基质栽培草菇.

为了探讨刺芹侧耳子实体生长发育时期的基因表达变化,本文利用高通量测序技术对刺芹侧耳不同发育时期(菌丝期、原基期、子实体时期)进行RNA-Seq分析,在转录水平上解析差异表达基因在刺芹侧耳生长发育过程中的作用和功能.KEGG功能富集显示,菌丝期差异表达基因主要富集在碳代谢和氨基酸代谢中,其中三羧酸循环中编码柠檬酸合酶、乌头酸水合酶、异柠檬酸脱氢酶、琥珀酰辅酶A合成酶、琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶的基因表达量均上调,说明碳代谢和氨基酸代谢是菌丝时期的主要能量来源;原基期上调的差异表达基因主要富集在脂肪酸代谢,其中RT-PCR定量结果显示原基期编码脂肪酸合酶的基因和编码脂酰辅酶A合成酶的基因下调,编码超氧化物酶的基因和编码过氧化氢酶的基因上调,表明脂肪酸代谢和抗氧化酶对刺芹侧耳原基期维持机体的稳定和生物应激方面起着重要作用.子实体时期上调的差异表达基因主要富集在剪接体、类固醇的生物合成以及AMPK信号通路中,说明环境因子对子实体时期有一定的影响.