伊氏线虫真菌碳氮条件下的表型和毒力基因表达差异

【目的】研究松材线虫生防真菌伊氏线虫菌(EV)碳氮条件下表型和毒力基因表达差异,为培养高毒力菌株提供依据。【方法】分别选取碳、氮培养基培养EV,测定生长速度及产孢量。收获菌丝体并提取RNA进行建库和差异分析。结合经FDR法校正后的P值及以2为底的倍数变化的对数的绝对值(|log_(2)FoldChange|)判断差异表达的显著性。【结果】EV在氮培养条件下生长速度更快,且基因表达的总量和特异表达的数量均高于碳培养条件下表达的数量。氮组相对碳组显著差异表达的基因共有7138个,其中3571个显著上调,3567个显著下调;474个基因在氮组中特异表达,295个基因在碳组中特异表达,且氮组特异表达的基因涉及杀线虫基因的数量高于碳组。经过聚类分析,差异基因表达水平变化趋势分为4个类群,其中,在氮组表达远高于碳组表达的基因数量为165个;在碳组表达远高于氮组表达的基因数量仅有65个。枯草杆菌蛋白酶及毒素合成相关基因在氮组中显著上调表达,其中枯草杆菌蛋白酶在氮组中表达量为相对于碳组表达的2.29~363.52倍。【结论】碳、氮培养基对EV生防真菌的转录具有显著影响,氮培养条件下表达的总基因数量和特异表达的基因数量高于碳培养条件下的基因表达。具有杀灭和侵染线虫作用的枯草杆菌蛋白酶、毒素合成相关基因在氮培养下显著上调。可为高毒力EV菌株的培养、基因功能研究和菌株改良提供重要依据。

碳氮培养条件下伊氏杀线虫真菌的代谢组研究

【目的】比较伊氏杀线虫真菌Esteya vermicola (EV菌)在碳、氮营养源培养下的代谢差异,并找到重要代谢物或信号分子。【方法】选取培养真菌的碳培养基[主要为马铃薯葡萄糖肉汤培养基(PDB)]和培养细菌的氮培养基(主要为酵母粉),将EV菌在2种培养基上25℃条件下培养7 d,收获菌丝体并提取代谢产物。采用非靶标的高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS),在阴、阳离子模式下对代谢物组分进行分析和鉴定,并分析差异显著代谢物的代谢通路。【结果】共得到498种代谢物,阴、阳离子模式分别有176和362种,其中2种模式共同含有40种。差异显著的代谢物共有444种,占总数的89.2%,其中阴、阳离子模式分别有162和310种,有28种为2种模式共有。主成分和偏最小二乘判别分析均可使碳、氮培养条件下的代谢物聚为不同的簇并显著分离。氮培养条件下,磷酸胍基乙酸酯和对甲酚硫酸盐是大量产生且特有的代谢物;重要代谢物尿囊素、光色素、吲哚和海藻糖产量显著上调。通路分析将显著上调和下调的代谢物分别富集到氨基酸和糖类代谢相关的代谢通路。【结论】EV菌在碳培养和氮培养条件下呈现明显的代谢差异,代谢通路主要涉及糖类和氨基酸代谢。重要代谢物可为EV菌的高效培养和应用提供基础。图3表2参31。