藍光調控黑曲霉生長發(fā)育的研究.pdf

1、研究光信號對真菌發(fā)育的影響機制，可為光調控真菌的生命周期以及生長發(fā)育、提高代謝產物產量奠定理論基礎，對于控制有害真菌或開發(fā)有益真菌都具有非常重要的意義。黑曲霉(Aspergillusniger)是外源基因在絲狀真菌的重要表達系統(tǒng)，有著重要的生產實踐價值。本論文以產糖化酶黑曲霉為材料，研究藍光下的分生孢子發(fā)育的形態(tài)變化和生理生化變化規(guī)律，考察黑曲霉對光質、光強及照光時間等的反應；采用抑制性消減雜交方法，初步分析了藍光作用下黑曲霉的部分差異

2、表達基因，研究了藍光對糖化酶基因、巰基氧化酶、交替氧化酶基因表達的影響。得到以下主要結果： 1.以持續(xù)黑暗培養(yǎng)為對照，研究了紅光、藍光下黑曲霉形態(tài)發(fā)育過程。結果表明，與黑暗對照相比，藍光處理使菌絲和分生孢子梗粗壯，頂囊顯著膨大，分生孢子增大，分生孢子發(fā)育提前。黑曲霉在持續(xù)黑暗條件下可以形成分生孢子梗并進行正常的孢子發(fā)育，但藍光促進與加快發(fā)育進程，尤其是以分生孢子梗形成后以及頂囊初步形成時的黑曲霉(36h-old)對藍光最敏感。

3、 2.以黑暗為對照，研究了藍光與紅光對黑曲霉產糖化酶及生理生化的影響。結果表明，持續(xù)藍光作用下，還原糖消耗快，黃素類物質合成增加；在產孢階段，藍光使糖化酶活力迅速增加，培養(yǎng)3d~4d，藍光下黑曲霉糖化酶產量最高達660．3U／mL，比黑暗高154﹪；生物量增加了49．48﹪；研究表明：藍光誘導可以抑制黑曲霉谷氨酰胺-6-磷酸果糖氨基轉移酶(GFA)的活性，提高產孢率，藍光促進與加快分生孢子發(fā)育進程；孢子發(fā)育和產糖化酶的進程有一定的

4、對應性。分生孢子梗形成后以及頂囊初步形成時的黑曲霉(36h-old)在經藍光照射后，對提高產孢率和糖化酶產量最為有效；經強光處理的黑曲霉，其產孢率要高于弱光處理的，但對于光調節(jié)促進黑曲霉產糖化酶來說，無論是弱光還是強光都具有同樣明顯的促進作用，黑曲霉能夠感應光強度變化，調節(jié)其自身代謝和發(fā)育進程。研究結果可為在現(xiàn)有水平上應用藍光調節(jié)提高代謝物產量，提供一種新的光誘導模式和思路。 3.以黑暗培養(yǎng)至36h再經藍光處理4h的菌絲為實驗組

5、，對應時間段的黑曲霉菌絲為對照，采用抑制性消減雜交(SSH)方法，構建了藍光作用下黑曲霉的差異表達基因的eDNA文庫。陽性克隆菌落經PCR擴增出大小在200bp左右的差異表達基因的cDNA片段，對其中7個陽性克隆進行序列同源性分析，發(fā)現(xiàn)了兩個未知功能的差異表達基因；在已知的片段中，同源性最高的是糖化酶(G1，同源性為100﹪)、巰基氧化酶(SOX,同源性為99﹪)和交替氧化酶基因(AOX,同源性為89﹪)。 4.以實時定量PCR

6、分析了3個已知的差異基因片段在藍光下的表達。結果表明，3個基因在藍光誘導下表達量均有提高，變化趨勢相似：照光后1h表達增加，2h達到高峰，以后表達逐漸降低。其中以交替氧化酶(AOX)同源的基因片段的表達差異最明顯，在黑暗中直到40h才‘開始表達，而藍光照射后1h，表達量就增加。 5．以黑暗培養(yǎng)至36h的黑曲霉菌絲為材料，比較了交替氧化酶專一抑制劑水楊基氧肟酸(SHAM)和激活劑丙酮酸鈉以及H202分別對藍光和黑暗下黑曲霉產孢率的