利用亚硝基胍诱变和高通量测序技术分析疯草内生真菌产SW生物合成通路

摘要：

阐明产苦马豆素(swainsonine,SW)疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis中SW的生物合成通路,可以为生物发酵获得大量SW用于抗肿瘤应用和疯草的脱毒育种奠定理论基础和技术支撑.采用不同作用剂量的化学诱变剂亚硝基胍,在28℃,120 r· min-1与Alternaria Section Undifilum oxytropis孢子悬液分别作用5、10、15、20、25、30 min,选取生长良好的菌株接种PDA培养基,连续培养发酵24 d,应用α-甘露糖苷酶活性分析法检测菌丝及发酵液中SW含量,评价其传代及产SW稳定性.联合使用玻璃珠、液氮破壁法预处理菌丝,选用真菌基因组提取试剂盒提取原始菌株和突变株D4基因组DNA,经纯化、酶切、构建菌株DNA文库,并应用荧光定量PCR法检测评价文库构建质量,利用Ion torrent PGMTM测序平台进行突变株和原始株高通量全基因组测序.结果表明,经化学诱变成功获得1株突变株D4,利用MIRA软件对高通量测序序列拼接、组装,分别获得突变株D4和原始株相关基因组片段19、21条,经BLAST、GO分析,注释到Alternaria Section Undi filum oxytropis生物合成SW的关键基因SwnK、SwnH2、SwnH1、SwnR和关键酶putative amino acid transporter、pyrroline-5-car boxylate reductase、formate/glycerate dehydrogenase catalytic、saccharopine reductase-like protein,并结合KEGG数据库,预测了Alternaria Section Undifilum oxytropis产SW可能的生物合成通路.本研究为揭示Alternaria Section Undifilum oxytropis生物合成SW机制作出了新的探索尝试.

关键词：Alternaria Section Undifilum oxytropis、亚硝基胍、诱变筛选、高通量测序、生物合成通路

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分类号：S852.66(动物医学（兽医学）)

资助基金：中国农业科学院2018年重大产出科研选题项目CAAS-ZDXT2018008;中国农业科学院“兽用天然药物”创新团队项目;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目

在线出版日期：2019-03-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：169-182