基于iTRAQ技术的小海绵羊肚菌耐镉蛋白定量组学

重金属镉(Cd)对于环境中生物具有高毒性,会引起微生物一系列生理生化变化。本研究采用iTRAQ技术探究小海绵羊肚菌(Morchella spongiola)菌丝体耐受Cd有关的蛋白,筛选出144个参与过程包括能量代谢、碳代谢、蛋白质代谢及转运、压力响应和DNA修复等过程的显著差异蛋白,其中β-半乳糖苷酶、延伸因子1-α、细胞色素c氧化酶装配蛋白样蛋白cox15、醛酮还原酶和NAD(P)-结合蛋白在小海绵羊肚菌耐受Cd中起着十分关键的作用。此外,Cd处理会干扰呼吸电子传递链、ATP生成和细胞骨架、染色体修复等蛋白表达的变化,为小海绵羊肚菌耐Cd机制的研究提供了理论基础。

镉胁迫小海绵羊肚菌氧化损伤及其抗氧化防御

羊肚菌Morchella是全球广泛分布的食药用真菌,重金属镉(Cd)在羊肚菌中的积累受到越来越多的关注。然而,羊肚菌镉积累的机理尚不清楚。本研究通过在0–5.0mg/LCd浓度环境中培养小海绵羊肚菌Morchella spongiola,测定Cd胁迫下其菌丝生长速率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H;O;)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)及细胞Cd积累量等生理生化指标,旨在明晰小海绵羊肚菌响应Cd毒害的抗氧化防御响应机理。结果表明随着Cd浓度的增加,小海绵羊肚菌菌丝生长呈现出“升-降-升-降”的双峰响应变化,其中0.15、0.90和1.50 mg/L为菌丝生长Cd浓度关键拐点。Cd胁迫导致的氧化损伤与其初始浓度呈现正相关,胁迫3 d时MDA和H;O;含量显示出较大提升,5.0 mg/L处理组MDA和H;O;含量比对照组分别高出5.80倍和6.08倍。胁迫浓度、胁迫时间对抗氧化系统的影响各异,SOD、POD活性随浓度增大而逐渐升高,在1.5–5.0 mg/L浓度范围内,SOD和POD酶活性分别增加了1.96倍和2.15倍;CAT和GSH-Px酶活在0.15mg/L时达到最大值,之后增加Cd浓度酶活性被抑制;GSH和ASA含量在Cd胁迫初期呈浓度依赖性增加,胁迫5 d后表现二者含量先升高后降低。此外,小海绵羊肚菌胞外Cd积累量随着外源Cd浓度的提高而增加,而胞内Cd含量在浓度为1.5–5.0mg/L范围内无明显增加。本研究首次系统研究了小海绵羊肚菌响应Cd胁迫浓度、胁迫时间的动态趋势与内在变化规律,不仅为羊肚菌与重金属相互作用关系研究奠定基础,也为羊肚菌用于Cd污染废水生物修复提供了理论依据。

秦皇岛地区4株野生和栽培羊肚菌的鉴定

为了选育适于冀东地区干燥、多风和低温气候栽培的羊肚菌品种,对采集于秦皇岛山区的2株野生羊肚菌进行了生境调查,并利用形态学和分子生物学相结合的方法对2株野生羊肚菌以及2株羊肚菌栽培品种进行分类鉴定。结果表明,野生羊肚菌SZZ和CTZ分别为黄色羊肚菌支系中的小海绵羊肚菌(Morchella spongiola)和粗柄羊肚菌(M.crassipes),羊肚菌栽培品种ZSZ和FN分别为黑色羊肚菌支系中的尖顶羊肚菌(M.conica)和六妹羊肚菌(M.sextelata),其中,小海绵羊肚菌(M.spongiola)为河北省新纪录种。