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《南京农业大学》 2000年
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草菇低温应答研究

陈明杰  
【摘要】: 温度是生物生长的必要条件,然而低温却是限制农作物生产的重要因 素,按照低温的不同程度,低温对生物的伤害可分为冷害(Chilling injury;零上低温对植物的伤害)和冻害(freezing injury;零下低温对植 物的伤害)两大类,目前研究结果表明生物在低温环境下所诱导产生的低 温诱导基因、低温诱导特异蛋白质及酶(低温应答,cold shock response) 与生物抗寒有密切关系。 草菇起源于中国,迄今已有300多年的栽培历史。草菇是热带和亚热 带的一种主要栽培食用真菌,如同大多数热带和亚热带作物一样,零上低 温条(10℃以下)会造成草菇菌丝生理损伤而发生菌丝自溶导致草菇的死 亡。这给草菇的产后保鲜带来了极大的困难,也制约了草菇在中国甚至在 世界的发展,虽然采用外界的因素如:控制二氧化碳的浓度,采用辐射等 来抑制草菇的自溶代谢途径,以延长草菇的保鲜期,但均未能取得令人满 意的结果。本文从草菇低温诱导基因、低温诱导蛋白及低温蛋白酶这三个 方面着手,对草菇低温自溶这一生理过程进行探索,研究结果表明: 1.将草菇菌株V23的菌丝体从正常温度下(32℃)转移至低温(4℃) 环境下,大约十个半小时左右死亡; 2.跟踪草菇菌丝体在低温下蛋白质组份的变化过程,从蛋白质组份变化 角度认为草菇在低温下变软,液化直至腐败的过程是草菇体内蛋白质 降解的过程;蛋白酶在草菇低温自溶过程中起了重要的作用,通过对 草菇子实体破碎、(NH_4)_2SO_4分级沉淀、Dextran G-150凝胶过滤,纯 化得到草菇蛋白酶样品,采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白酶 的分子量为23KD,测定了蛋白酶不同温度下活性变化曲线,发现所 分离的草菇蛋白酶不仅在30℃有最强的酶活性,同时在4℃低温下也 表现出较高的酶活性; 南京出业人学博十学位论文 陈明杰2000 草菇低温应答研究2 3.通过对不同低温诱导时间(从低温诱导时间处理0,l,2.3,4,5, 6,8,12,16.20,24h)的草菇菌丝体中的 RNA和 mRNA进行比 较分析,发现在低温诱导处理的最初的 l-4 h,草菇菌丝体内的 RNA 和 mRNA均有剧烈变化,如 mRNA A低温处理!.Zh大分子量的 mRN Affi份明昂增加,关明草菇在低温环境中存在着低温应答反应: 4.根据卜述实验结果,采用电泳分离以及制备电泳纯化技术,分离和纯 化了草菇低温诱导蛋白,该低温特异蛋广1是山分子量为 7.8万道尔顿 和4.5万道尔顿的多肮所组成,等电聚焦电泳结果表明,该蛋白的等 电点为6.79: 5.采用mRNA差别筛选技术比较新鲜和在低温处理草菇的基因表达, 在选用的 32个随机引物进行 PCR扩增中,有 19个引物扩增出 mRNA 的差异条带,从琼脂糖凝胶中直接切割特异条带,经PCR再次扩增 放大,琼脂糖凝胶电泳纯化,共分离井纯化出78个mRNA低温特异 片段: 6.采用pUCT一载体对78个低温特异片断进行克隆,共获得70个草菇 低温诱导 cDNA片段的克隆,对 70个 DNA片段进行 DNA序列分析, 其中有3个DNA片断山于GC含量过高未能测出序列,在剩余的67 个序列与基因库中同源序列比较发现:绝大部分的DNA片断未能发 现同源序歹IJ,有1个序歹IJ与在食用真菌中发现的漆酶基因有一定的同 源性.另1个序列与细胞膜的跨膜蛋白有一定的同源性。 通过对草菇在低温刺激下蛋白质和核酸的变化的研究结果,首次提出 草菇低温自溶是涉及低温诱导基因*温诱导蛋白和低温蛋白酶等多因素 共同作用的一个复杂的生理代谢途径。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:S646.13

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【二级引证文献】
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1 孙晓红;草菇冷诱导相关基因的克隆及分析[D];南京农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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【相似文献】
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