甘露醇对草菇继代菌株生产性状和ROS清除能力的影响OA北大核心CSTPCD

【目的】研究甘露醇对草菇继代菌株的生产性状和活性氧(ROS)清除能力的影响,探索一种简便、有效的草菇退化菌种复壮方法。【方法】以笔者课题组前期获得的组织分离继代菌株T6、T12、T19为试验菌株,T6为连续继代6次,T12为连续继代12次,T19为连续继代19次;草菇原种V844(T0)为商业栽培种。将传统马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)中的葡萄糖替换为等质量的甘露醇,进行菌丝生理性状测定;在栽培基质中添加甘露醇,测定子实体农艺学性状;以硝基四氮唑蓝(NBT)染色、超氧阴离子(O_(2))、过氧化氢(H_(2)O_(2))含量反映活性氧(ROS)积累;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)测定抗氧化酶基因表达量;利用试剂盒测定抗氧化酶活力;通过菌丝染色法测定细胞核数量和线粒体膜电位;利用高效液相色谱仪(HPLC)测定菌丝能量指标。【结果】甘露醇处理对未退化菌株T0、T6的影响不显著,但能有效恢复草菇退化菌株T12、T19的生产性状和ROS清除能力。甘露醇使T12、T19的菌丝生长速度分别提高31.46%、20.99%,菌丝生物量分别提高97.33%、76.36%;使T12的生产周期缩短12.24%,生物学效率提高17.97%,恢复至T0水平;并使退化严重、失去出菇能力的T19重新长出子实体。同时,甘露醇使T12、T19的Cu/Zn超氧化物歧化酶基因(Cu/Zn-sod)相对表达量分别上调24.64%和61.54%,Mn-sod2相对表达量分别上调19.76%和267.09%,谷胱甘肽过氧化物酶基因(gpx)相对表达量分别上调25.67%和55.82%,并使SOD活力分别提高10.79%和72.32%,GPX活力分别提高16.98%和103.85%;使T12、T19中的ROS积累量显著降低,T12、T19中的O_(2)含量分别下降35.96%和41.62%,H_(2)O_(2)含量分别下降14.44%和18.26%;并使T12、T19的细胞核数目和线粒体膜电位显著增加;使T12、T19中的ATP含量分别提高17.08%和14.55%,EC值分别提高4.52%和0.92%。【结论】甘露醇能显著提高草菇退化菌株T12、T19的抗氧化能力和线粒体功能,并有效恢复其生产性状。