甲基化相关基因和交配型基因在蛹虫草退化过程中的作用

摘要：

通过继代培养正常蛹虫草(Cordyceps militaris)菌株CmHY-1(双交配型)获得不同继代次数菌株CmHY-2～CmHY-9并栽培,测定菌株CmHY-1、CmHY-7和CmHY-9液体培养时的腺苷和虫草素含量;制备菌株CmHY-1、CmHY-5、CmHY-7和CmHY-9分生孢子单孢分离菌株并鉴定交配型;检测菌株CmHY-1、CmHY-7和CmHY-9甲基化修饰相关基因表达量;构建菌株CmHY-7甲基化相关基因过表达菌株,测定其菌丝生长速度和分生孢子产量并观察菌丝、分生孢子形态和菌落颜色并进行栽培,研究甲基化相关基因对蛹虫草生长发育的影响.结果表明:继代培养过程中蛹虫草菌株发生退化,与菌株CmHY-1相比,菌株CmHY-9的腺苷和虫草素含量极显著下降;菌株CmHY-1及其继代培养菌株的分生孢子单孢分离菌株只含有一个交配型,菌株交配型发生明显偏分离,菌株CmHY-1、CmHY-5、CmHY-7和CmHY-9单孢分离菌株中交配型为MAT 1-1的占比分别为51.25％、40.0％、6.25％ 和0,交配型为MAT 1-2的占比相应增加;与菌株CmHY-1相比,菌株CmHY-7的CmDmta基因表达量显著降低,CmDim-2、CmHh3、CmHmd、CmMft、CmHn、CmMfl基因表达量显著上升;菌株CmHY-9的CmHln、CmDmta和CmSam基因表达量显著降低,CmDim-2、CmHh3、CmHmd、CmM16、CmLsd、CmHn和CmMfl基因表达量极显著上升.菌株CmHY-7的11个甲基化相关基因过表达菌株的基因表达量提高4.1～5.6倍.与菌株CmHY-7相比,其过表达菌株CmMFT的菌落直径极显著增大,过表达菌株CmLSD、CmMFL、CmHN、CmHMD、CmM16、CmDMTA和CmHH3的菌落直径显著减小;过表达菌株CmMFT、CmLSD、CmHMD、CmDMTA和CmSAM分生孢子产量显著上升,过表达菌株CmMFL、CmHN和CmHH3分生孢子产量极显著下降.菌株CmHY-7不能形成子实体但对蚕蛹具有侵染性,其多数甲基化相关基因过表达菌株不能形成子实体;然而在和菌株CmHY-1分生孢子单孢分离菌株(交配型为MAT1-1)共同栽培后,多数过表达菌株可以形成小子实体,过表达菌株CmHN可以形成完整的子实体(具有子囊壳).研究结果表明交配型基因与甲基化相关基因在蛹虫草退化过程中发挥协同作用.

关键词：蛹虫草、交配型基因、甲基化修饰、退化

所属期刊栏目：29

资助基金：上海市科技兴农重点攻关项目;上海市科学技术委员会一带一路国际合作项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

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