摘要
桑黄（Sanghuangporusspp）在其生长过程中必不可少的两个因素为营养因素与环境因素，环境因素是桑黄生长发育过程中重要因子，其中光照是环境因素中主要的影响因素之一。菌丝的长势情况、外部形态以及菌落的色泽变化等都会因光照的影响而发生改变。本研究以杨树桑黄（Sanghuangporusvaninii）菌丝为试验对象，采用冷光源光质培养箱设置红光、蓝光两种光质处理，设黑暗为对照，观测桑黄菌丝生长状态、生物量与抗氧化酶活性及多糖的含量变化，并从转录组学水平上分析桑黄菌丝各光质处理与其酶活性相关的差异表达基因。通过对抗氧化酶活性以及多糖含量变化过程中关键转录因子进行表达分析，初步分析光质影响桑黄菌丝酶活性与多糖含量变化的分子机制，为以后更好的开发桑黄药用价值以及经济价值提供理论依据。主要研究结果如下: 1.桑黄菌丝采用LED冷光源光照培养箱，分别设置光质为红光R(625～740nm)、蓝光B(440～475nm)及暗培养CK三个处理，设置培养温度为28℃，湿度35％，光照强度为600Lux。R处理条件桑黄菌丝生长较快，桑黄菌落中心呈深黄色边缘趋向白色，且生物量累积较多;对照条件下桑黄菌丝长势次于R处理，菌落颜色呈淡黄色，生物量累积次于红光处理;B处理下桑黄菌丝长势最慢，菌落明显小于R处理及对照，但菌落生长浓密，菌落颜色较深呈黄褐色，生物量累积较少。综合分析来看，红色光较适宜桑黄菌丝体生长。 2.在相同的环境条件及培养条件下，不同光质处理桑黄菌丝在生长阶段结束后各处理对超氧化物歧化酶(Peroxidase，POD)、过氧化物酶(Superoxidedismutase，SOD)、过氧化氢酶(Catalase，CAT)活性的影响。R处理的桑黄菌丝POD、SOD酶活性显著高于B处理及对照，但对照处理与B处理无明显差异;B处理桑黄菌丝CAT酶活性相较R处理及对照下的CAT酶活性显著，且三个处理下的CAT酶活性均有明显差异，R处理的CAT酶活性表现最低。多糖含量在R处理的桑黄菌丝显著高于B处理及对照，B处理与对照处理无显著差异。 3.不同光质处理下的桑黄菌丝转录组测序，最终共获得60.63Gb的CleanData，组装后共获得36091条Unigenes，对得到的全部Unigenes进行功能注释，共获得有注释结果的Unigenes19128条。各样本的有效数据量分布在6.25～7.35G，Q30碱基分布在94.75～95.73％，平均GC含量为51.29％。基于比对结果，进行蛋白编码基因表达量分析。根据蛋白编码基因在不同样本中的表达量，进行差异筛选，共设有3个差异分组，其检测到的差异基因数量分别为:517、2364、3639。将不同光质处理的桑黄菌丝进行差异表达分析，共筛选出8520个差异表达基因;差异表达基因GO功能注释到64个功能分类。 4.本研究中，KEGG数据库中注释到2条糖代谢相关通路，其中共筛选了与糖代谢相关的16个差异基因。转录组测序分析结果表明，合成糖分有关的基因表达水平显著下调是R处理桑黄菌丝多糖含量显著增高的关键，这说明与前期试验测得结果相同;多个基因显著下调，该基因可能直接或者间接参与了多糖的合成与代谢。这些与桑黄菌丝多糖合成的相关基因包括磷酸烯醇丙酮酸羧激酶、肌醇磷酸酶、1，6-二磷酸-D-果糖醛缩酶、葡萄糖-6-磷酸异构酶、己糖激酶、三糖磷酸异构酶、琥珀酸-半醛脱氢酶、3-磷酸甘油醛脱氢酶等。这些Unigenes及其注释信息，为今后深入研究多糖代谢途径提供了依据，也为桑黄经济价值的开发提供依据。
NETL