热胁迫对双孢蘑菇抗氧化酶及热激蛋白基因的差异表达的影响

作者：郝海波; 黄建春; 王倩; 隽加香; 肖婷婷; 宋晓霞; 陈辉^*; 张津京^*

来源：菌物学报, 2021, 40(03): 616-625.

DOI：10.13346/j.mycosystema.200258

• 双孢蘑菇
• 抗氧化酶
• 热激蛋白
• 差异表达

抗氧化酶和热激蛋白是双孢蘑菇Agaricus bisporus抵御逆境胁迫的重要蛋白,高温胁迫下菌丝会通过二者基因的差异表达来减少对自身的损伤。通过对双孢蘑菇菌丝进行40℃热胁迫处理0-120min后发现,随着热胁迫时间延长,菌丝生长速度降低、气生菌丝增多和菌丝分叉明显。转录组分析抗氧化酶和热激蛋白基因差异表达发现,在热胁迫30-60min时抗氧化酶基因gpx、ppo3和cat3与热激蛋白基因hsp、hsp70-1和hsp70-17上调表达明显,而在90-120min时抗氧化酶基因ppo1、ppo2和cat2与热激蛋白基因hsp16、hsp70-14、hsp70-3和hsp70-16上调表达明显。跟踪抗氧化酶活性发现,热胁迫能激活过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD),使酶活性提高2-3倍;同时热胁迫降低了超氧化物歧化酶(SOD)酶活性,而对多酚氧化酶(PPO)影响不明显。此外,研究还发现热胁迫能使双孢蘑菇积累更多的超氧阴离子氧化自由基(O2-),从而对菌丝造成损伤。因此,双孢蘑菇在热胁迫过程中可以通过启动不同的抗氧化酶和热激蛋白基因表达来抵御高温胁迫对菌丝造成的损伤,其中CAT和POD可能起到主要清除氧化自由基的作用,对双孢蘑菇耐高温基因的初步研究为选育耐高温品种奠定基础。

• 单位
  农业部; 上海市农业科学院食用菌研究所