嗜熱真菌是一類適于在極端高溫條件生存的真核生物,對其生長和發(fā)育研究不僅有助于解析真核生物的起源與進化,更有利于揭示真核生物對逆境的適應(yīng)和抗性分子機制;同時也為嗜熱微生物資源的發(fā)掘、遺傳改良和高效利用提供理論證據(jù)。疏棉狀嗜熱絲孢菌（Thermomyces lanuginosus）和嗜熱毛殼菌（Chaetomium thermophilum）是兩種常見的嗜熱真菌,普遍高頻率同時出現(xiàn)于堆積的秸稈、糞便或其它有機廢棄物中。本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn),這兩種嗜熱菌雖然在培養(yǎng)形狀和生物化學(xué)屬性方面高度一致,但生殖方式和壽命等方面卻相差極大�；趦煞N嗜熱真菌的基因組和轉(zhuǎn)錄組生物信息,本研究以從東北寒區(qū)分離的T.lanuginosus和C.thermophilum為材料,針對在真菌發(fā)育相關(guān)的兩類膜蛋白,即膜聯(lián)蛋白基因ANXC7（Annexin C7）和性別分化過程蛋白基因SDP（Sexual differentiation process protein）進行功能解析。通過基因敲除和功能基因互補等遺傳學(xué)手段創(chuàng)制了系列敲除轉(zhuǎn)化子和功能互補轉(zhuǎn)化子,本研究從生物學(xué)、生理生化和分子生物學(xué)角度全面解析了1個ANXC7... 

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【學(xué)位級別】：博士

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曲霉無性生殖結(jié)構(gòu)圖

吉林大學(xué)博士學(xué)位論文8圖1.2模式絲狀子囊菌有性生殖循環(huán)模式圖Fig1.2Thesexuallifecycleofamodelfilamentousascomycetefungus.大多數(shù)絲狀子囊菌的有性繁殖發(fā)生在子實體內(nèi)，子實體是由保護層包裹著有性結(jié)構(gòu)（子囊層hymenium）組成的。在許多子囊菌中，梨形的有性果實被稱為子囊殼(perithecia)。絲狀子囊菌的性生命周期是從雌性器官產(chǎn)囊體（ascogonia）的分化而開始，雌性器官起源于營養(yǎng)菌絲細胞產(chǎn)生的彎曲分枝(croziers)，隨后被聚集的菌絲包圍，最終形成了周圍的包膜。產(chǎn)囊體可以與菌絲或無性孢子受精，也有一些真菌特異分化出了可以作為雄性配子（精子）的細胞。在自交不育的真菌中，受精僅發(fā)生在交配型不同的繁殖結(jié)構(gòu)之間（在圖中是用mat+和mat-來表示）。受精后，雄性配子進入有雌性配子的產(chǎn)囊體中形成子囊層。圖1.2說明了從雙核階段到子囊孢子形成（從左到右）的子實體的發(fā)育：兩個配子核（異源真菌中相反交配型）成對分離成專門的鉤形細胞，稱為croziers。在有絲分裂（連接核代表紡錘體的線）和隔膜形成之后，每個croziers形成三個細胞：上部的雙核細胞和兩個側(cè)翼無核細胞。兩個無核細胞融合產(chǎn)生新的雙核crozier，其稱為雙核階段，而上部的雙核細胞經(jīng)歷配子之間的融合并發(fā)育成子囊（meiocyte）。減數(shù)分裂發(fā)生在雙核細胞中。最后，從減數(shù)分裂發(fā)出的單倍體核產(chǎn)物被包裝到子囊孢子中。圖1.2表明，通過減數(shù)分和有絲分裂形成的8個核被兩兩分配到子囊孢子中，形成子囊。子囊孢子在子囊殼內(nèi)成熟，它們最終被排出。

第2章寒區(qū)嗜熱絲孢菌的分離與鑒定21株，反之則為衰老菌株。值得注意的是上述培養(yǎng)皿放置時，有菌塊的一邊在下，另一邊向上抬起30-45度，防止孢子飛濺影響實驗數(shù)據(jù)。每個實驗重復(fù)三次，每次每組樣品均進行三次技術(shù)性重復(fù)。2.2結(jié)果與分析2.2.1嗜熱絲狀真菌的分離與鑒定本實驗室收集越冬牛糞，秸稈和堆肥樣品共64份（圖2.1）。本章隨機選擇了12份樣品進行嗜熱真菌的分離，在50℃培養(yǎng)條件下，篩選獲得絲狀真菌36株，細菌12株和1株放線菌。針對分離獲得的36株絲狀真菌進行了純化培養(yǎng)，菌落觀察和分子生物學(xué)驗證。經(jīng)菌落形態(tài)觀察和ITS序列比對可知，該36株絲狀菌中有18株為疏棉狀嗜熱絲孢菌，8株為嗜熱毛殼菌，4株為曲霉，3株為青霉和一株未得到鑒定的菌株（圖2.2）。疏棉狀嗜熱絲孢菌氣生菌絲成棉絮狀，培養(yǎng)初期成白色，隨著分生孢子的產(chǎn)生菌落從中間開始呈現(xiàn)灰綠色，鏡下可見單個分生孢子梗上有一個分生孢子產(chǎn)生。嗜熱毛殼菌菌落呈典型的同心圓狀，起初培養(yǎng)時也為白色絨毛狀，邊緣不整齊，隨著培養(yǎng)時間的增加，菌落表面出現(xiàn)肉眼可見的黑色顆粒即為子囊殼。鏡下可見菌絲纏繞成團是有性生殖開始的結(jié)構(gòu)。曲霉菌落較前兩者嗜熱絲孢菌扁平，表面呈粉質(zhì)狀，輕輕晃動培養(yǎng)皿即有分生孢子散落，菌落整體呈煙綠色的為煙曲霉。煙曲霉鏡下菌絲頂部膨大形成分生孢子頭，分生孢子頭上有單層柱狀細胞，緊接著形成成串的分生孢子，經(jīng)乳酸酚棉蘭染色成藍色。與煙曲霉不同，黑曲霉菌絲松散，分生孢子頭大而成黑色，因此菌落培養(yǎng)時即可鑒別。青霉菌成淺綠色，菌落形態(tài)與曲霉類似而難以鑒別，鏡下青霉菌分生孢子成長串狀排列，一個分生孢子梗上生有好幾串孢子形似掃帚（圖2.3）。圖2.1牛糞樣品耐熱菌株分離示意圖Fig2.1Schematicdiagramofseparationofheat-resistants


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