CWI和HOG信号通路基因在斑玉蕈不同发育阶段的表达模式

作者：吴雪兰; 郝海波; 黄建春; 王倩; 陈明杰; 冯志勇; 陈辉^*; 张津京^*

来源：菌物学报, 2021, 40(06): 1388-1399.

DOI：10.13346/j.mycosystema.200393

• MAPK信号途径
• 细胞壁完整性
• 斑玉蕈
• 菌丝生长
• 子实体发育

为了更清楚地了解MAPK信号通路中的细胞壁完整性信号通路(cell wall integrity,CWI)和高渗透压甘油(high-osmolarity glycerol pathway,HOG)信号通路对斑玉蕈菌丝成熟、原基形成和子实体发育过程的影响及调节作用,对MAPK信号通路中的CWI和HOG信号通路基因在斑玉蕈不同菌丝培养时间(40、60、80和100d)和不同生长发育关键时期(24h、菌丝恢复期、菌丝转色期、原基期和子实体期)的表达模式进行分析,以期揭示这两条信号通路基因参与调节斑玉蕈菌丝的生长、子实体的形成和发育的作用。在斑玉蕈的CWI和HOG信号通路中经分析鉴定一共获得了15个关键基因。CWI信号通路基因表达分析表明:在菌丝培养的40–100d的过程中,大部分CWI信号通路基因在第60天时表达量最高,其中rho1、ssk1、ssk2和ste20的基因表达量上调了2–5倍,在第80–100天时出现持续下降。在HOG信号通路中的大部分基因也在菌丝培养的第60天表达量达到最高。其中sho1、ste20、ssk1和ssk2基因的表达量上调最为显著,而hog1基因的表达量在菌丝培养的第40–100天呈持续下降。子实体形成过程中两条通路的大部分基因在原基形成时期表达量最高,而在子实体时期表达量下调。其中HOG信号通路中的ssk2基因表达量上调最为显著。以上结果说明在菌丝生长过程中第60天时菌丝细胞生长增殖最为旺盛,而在第80天开始菌丝细胞基本开始停止生长,菌丝也逐渐达到成熟。同时在菌丝增殖生长过程中,斑玉蕈持续地上调CWI信号通路基因的表达来调控菌丝细胞壁的完整性,从而控制菌丝细胞壁的形成。其中bck1、mkk1和slt2基因可能对斑玉蕈菌丝细胞的分裂增殖和细胞壁的形成以及诱导子实体形成起到关键作用。

• 单位
  生命科学学院; 上海市农业科学院食用菌研究所; 农业部; 南京农业大学