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低温贮藏下杏鲍菇的木质化及关键酶基因的克隆与表达分析

李丹青  
【摘要】:杏鲍菇味道鲜美,具有极高的营养价值,有“平菇之王”之称。在冷藏条件下,杏鲍菇会发生硬度上升、发绵、难以咀嚼等质地劣变现象,导致失去杏鲍菇特有的脆嫩口感,并且会造成营养成分含量的下降,严重影响杏鲍菇的贮藏品质。本研究首次对低温贮藏的杏鲍菇质地变化特征进行研究,探究引起杏鲍菇采后质地劣变的原因,并通过克隆木质素生物合成过程中相关酶的基因,分析这些基因在杏鲍菇木质化过程中的表达水平,从分子水平上探讨杏鲍菇采后木质化的相关机理。主要结果如下:(1)低温贮藏的杏鲍菇质地变化特征新鲜杏鲍菇,装在低密度聚乙烯袋,分别存放在不同的低温(2℃、4℃、8℃)下18天,测量其质地性状。结果发现,在整个贮藏期间杏鲍菇发生两次增韧,并且木质素含量与3个木质素合成中关键酶活性变化高度相关。几丁质和纤维素含量与增韧表现出低相关性。我们的研究结果表明,增韧可能主要是由于木质化,从而影响杏鲍菇的采后品质。(2)木质素合成途径关键酶基因的克隆利用RT-PCR、RACE等技术,成功从杏鲍菇中克隆得到了1条PAL基因的全长序列,命名为Pe Pal;以及4条4CL基因(分别命名为Pe4cl1、Pe4cl2、Pe4cl3、Pe4cl4)和1条POD基因(命名为Pe Pod)的3’端部分序列。Pe Pal全长全长2441的序列,包含1个29bp的5’端非编码区,一个183bp的3’端非编码区,一个2229bp的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),编码743个氨基酸。Pe4cl1基因片段c DNA长度为1898bp,其中包括119bp的3’端非编码区序列和1779bp编码区序列,编码区编码了593个氨基酸。Pe4cl2基因片段c DNA长度为1620bp,编码了540个氨基酸。Pe4cl3基因片段c DNA长度为1406bp,编码了468个氨基酸。Pe4cl4基因片段c DNA长度为1012bp,编码了337个氨基酸。Pe Pod基因片段c DNA长度为754bp,其中包括109bp的3’端非编码区序列和645bp编码区序列,编码区编码了215个氨基酸。(3)杏鲍菇不同冷藏时期木质素生物合成关键酶基因的表达特征运用荧光定量PCR(q RT-PCR)技术检测了杏鲍菇不同冷藏时期木质素生物合成关键基因的表达模式。荧光定量PCR结果显示,在贮藏时间内Pe Pal、Pe4cl1、Pe4cl3基因具有相似的表达模式(升-降-升-降)。前12天贮藏期内,不同贮藏温度下Pe Pal、Pe4cl1、Pe4cl3和Pe Pod基因表达水平曲线与PAL、POD酶活性、韧性和木质素含量都表现出相似的趋势。因此,我们推测Pe Pal、Pe4cl1、Pe4cl3和Pe Pod基因的表达可能受低温等环境因素诱导,在低温贮藏下杏鲍菇的木质化过程中起着重要的作用。


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