發(fā)布時(shí)間：2021-04-01 09:48

　　刺芹側(cè)耳是一種典型的具四極性交配型系統(tǒng)的擔(dān)子菌,通常需要一對(duì)可親和的單核菌絲體才能夠形成穩(wěn)定的雙核菌絲體。本研究將刺芹側(cè)耳單核菌株181（A1B1）中A和B交配型基因HD1和HD2以及信息素前體基因PEphb3.1和PEphb3.3克隆后,通過(guò)PEG介導(dǎo)的方式敲入到可親和的單核菌株183（A2B2）中,獲得了22個(gè)陽(yáng)性轉(zhuǎn)化子。運(yùn)用熒光顯微鏡對(duì)其中11個(gè)具有鎖狀聯(lián)合的轉(zhuǎn)化子進(jìn)行了詳細(xì)觀察,描述了鎖狀聯(lián)合和細(xì)胞核相。研究結(jié)果為進(jìn)一步開(kāi)展交配型基因的遺傳操作研究提供了方法學(xué)上的借鑒和參考。本文還探討了同核雙核體的概念和應(yīng)用價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：菌物學(xué)報(bào). 2020,39(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

刺芹側(cè)耳交配型基因轉(zhuǎn)化質(zhì)粒pMatAB結(jié)構(gòu)圖

在PDA平板上觀察雙核菌株XH、單核體菌株183以及6個(gè)轉(zhuǎn)化子（183-p Mat AB-4、7、8、9、14、18）的生長(zhǎng)菌落形態(tài)（圖2），可以發(fā)現(xiàn)雙核菌株XH（圖2A）具有較快的生長(zhǎng)速度，單核體菌株183（圖2B）生長(zhǎng)速度較慢。轉(zhuǎn)化子的生長(zhǎng)速度快慢不等，轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-4（圖2C）的生長(zhǎng)速度似乎要慢于單核體菌株183，轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-7（圖2D）的生長(zhǎng)速度要快于單核體菌株183，但是存在明顯的菌落角變現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，菌落經(jīng)過(guò)多次純化后仍舊存在，可能是轉(zhuǎn)化子的生理表現(xiàn)，其遺傳學(xué)原因有待于進(jìn)一步研究。轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-8、9、14、18（圖2E、2F、2G、2H）的生長(zhǎng)速度都要比單核體菌株183快，但是比雙核菌株XH慢。這些轉(zhuǎn)化子在菌落生長(zhǎng)速度和形態(tài)方面的變化是否是由轉(zhuǎn)化過(guò)程中外源DNA在基因組中的插入位點(diǎn)所引發(fā)的，值得下一步開(kāi)展細(xì)致的研究。隨后進(jìn)一步采用熒光顯微鏡對(duì)具有鎖狀聯(lián)合的6個(gè)轉(zhuǎn)化子（183-pMatAB-4、7、8、9、14、18）以及雙核菌株XH、單核體菌株183進(jìn)行了細(xì)致觀察。根據(jù)熒光顯微鏡觀察可以看到，這些菌絲中鎖狀聯(lián)合的數(shù)目不同，細(xì)胞核的核相也處于不同時(shí)期（表3，圖3）。雙核菌株XH中可以觀察到明顯的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)，細(xì)胞核大部分處于分裂間期，遺傳物質(zhì)以染色質(zhì)的形態(tài)存在，不易被染色觀察到（圖3A）。單核體菌株183沒(méi)有觀察到鎖狀聯(lián)合，一些菌絲細(xì)胞中可見(jiàn)細(xì)胞核，也可見(jiàn)細(xì)胞核拉長(zhǎng)的現(xiàn)象，可能是染色體正在轉(zhuǎn)變?yōu)槿旧|(zhì)（圖3B）。在轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-4中，可以觀察到結(jié)構(gòu)清楚的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)，部分細(xì)胞核正處于細(xì)胞分裂期，遺傳物質(zhì)聚集為染色體，經(jīng)過(guò)染色后清晰可見(jiàn)（圖3C）；轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-7同樣可以清晰看到較多的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)，大部分細(xì)胞核正處于分裂時(shí)期，一些細(xì)胞核正位于鎖狀聯(lián)合的鉤狀細(xì)胞中（圖3D）。轉(zhuǎn)化子183-p Mat AB-8可見(jiàn)具有和轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-7相同的表征，但是不夠典型（圖3E）；轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-9除了具有典型的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)外，可以觀察到大量的鉤狀突起（圖3F），這個(gè)表征在轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-14中也非常明顯（圖3G）；轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-18的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)清晰，但是沒(méi)有觀察到處于分裂期的細(xì)胞核（圖3H）。

隨后進(jìn)一步采用熒光顯微鏡對(duì)具有鎖狀聯(lián)合的6個(gè)轉(zhuǎn)化子（183-pMatAB-4、7、8、9、14、18）以及雙核菌株XH、單核體菌株183進(jìn)行了細(xì)致觀察。根據(jù)熒光顯微鏡觀察可以看到，這些菌絲中鎖狀聯(lián)合的數(shù)目不同，細(xì)胞核的核相也處于不同時(shí)期（表3，圖3）。雙核菌株XH中可以觀察到明顯的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)，細(xì)胞核大部分處于分裂間期，遺傳物質(zhì)以染色質(zhì)的形態(tài)存在，不易被染色觀察到（圖3A）。單核體菌株183沒(méi)有觀察到鎖狀聯(lián)合，一些菌絲細(xì)胞中可見(jiàn)細(xì)胞核，也可見(jiàn)細(xì)胞核拉長(zhǎng)的現(xiàn)象，可能是染色體正在轉(zhuǎn)變?yōu)槿旧|(zhì)（圖3B）。在轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-4中，可以觀察到結(jié)構(gòu)清楚的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)，部分細(xì)胞核正處于細(xì)胞分裂期，遺傳物質(zhì)聚集為染色體，經(jīng)過(guò)染色后清晰可見(jiàn)（圖3C）；轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-7同樣可以清晰看到較多的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)，大部分細(xì)胞核正處于分裂時(shí)期，一些細(xì)胞核正位于鎖狀聯(lián)合的鉤狀細(xì)胞中（圖3D）。轉(zhuǎn)化子183-p Mat AB-8可見(jiàn)具有和轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-7相同的表征，但是不夠典型（圖3E）；轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-9除了具有典型的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)外，可以觀察到大量的鉤狀突起（圖3F），這個(gè)表征在轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-14中也非常明顯（圖3G）；轉(zhuǎn)化子183-pMatAB-18的鎖狀聯(lián)合結(jié)構(gòu)清晰，但是沒(méi)有觀察到處于分裂期的細(xì)胞核（圖3H）。從上述對(duì)6個(gè)轉(zhuǎn)化子的觀察可以發(fā)現(xiàn)單核體‘183’在同時(shí)敲入A和B交配型基因后，不僅獲得了形成鎖狀聯(lián)合的能力，而且鎖狀聯(lián)合的數(shù)量有增加的趨勢(shì)。這與Yi et al.(2010）在滑菇敲入A交配型基因和Kim et al.(2014）在刺芹側(cè)耳中敲入B交配型基因后觀察到的結(jié)果是一致的；同時(shí)一些雜交子能夠觀察到細(xì)胞核處于分裂期，在熒光染色下顯示明顯的核形態(tài)，一些細(xì)胞核還處于鎖狀聯(lián)合的鉤狀細(xì)胞中，這個(gè)表征通常在正常的雙核菌絲中很難觀察到。上述這些轉(zhuǎn)化子的顯微表征都暗示將交配型基因敲入到同一個(gè)基因組后，有可能增加了親和的同源結(jié)構(gòu)域蛋白之間甚至包括親和的信息素受體核信息素前體之間相互作用的機(jī)率，從而導(dǎo)致細(xì)胞分裂處于比較旺盛的狀態(tài)。另外一方面，在一些轉(zhuǎn)化子中觀察到很多不是位于細(xì)胞橫隔位置的鉤狀細(xì)胞，B交配型基因調(diào)控鉤狀細(xì)胞的發(fā)生，這也暗示B交配型基因可能處于很活躍狀態(tài)導(dǎo)致有異常的鉤狀細(xì)胞產(chǎn)生。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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