鎘脅迫對雙孢蘑菇抗氧化系統(tǒng)的影響及耐受性相關(guān)基因的篩選與鑒定

發(fā)布時間：2020-05-12 22:54

【摘要】：鎘作為重金屬元素之一,一旦含量出現(xiàn)超標,超過生物或是環(huán)境承受量,就會造成嚴重的危害,不但對農(nóng)作物造成了巨大損傷,也間接通過食物鏈的富集作用威脅著人類的身體健康。因此如何控制鎘污染現(xiàn)象的繼續(xù)惡化,治理現(xiàn)有環(huán)境中的鎘污染是一項艱巨的任務(wù)。近年的研究發(fā)現(xiàn)越來越多的食用菌品種對重金屬的富集轉(zhuǎn)化具有重要作用,有關(guān)食用菌中重金屬超標的報到也屢見不鮮,主要集中于鉛、鎘、汞、砷。其中雙孢蘑菇就是其中一種有較強富集重金屬能力的食用菌,它可以在維持自身生長的前提下,富集超出環(huán)境背景值的鎘元素。但目前的研究停留在對食用菌富集重金屬的初級探索方面,對于其富集重金屬的分子機理仍少有研究。因此,探究雙孢蘑菇富集鎘的分子機理,尋找其富集過程中起到關(guān)鍵作用的差異基因,就可在其治理環(huán)境鎘污染方面借助技術(shù)手段提高其對鎘的富集能力,具有良好的應(yīng)用推廣前景。本文以雙孢蘑菇AS2796為對象,研究雙孢蘑菇在鎘處理下體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)的變化,并通過高通量測序技術(shù)對雙孢蘑菇空白組和鎘處理組進行轉(zhuǎn)錄組學分析。研究發(fā)現(xiàn),不同濃度鎘對雙孢蘑菇菌絲抗氧化系統(tǒng)具有顯著影響,表現(xiàn)在雙孢蘑菇菌絲體內(nèi)APX、SOD、POD、GR等抗氧化酶及GSH等主要非酶抗氧化劑的活性均呈“低促高抑”的變化趨勢,并且通過測定細胞膜的相對滲透率發(fā)現(xiàn),雙孢蘑菇菌絲的細胞膜結(jié)構(gòu)完好無損。此外,借助轉(zhuǎn)錄組分析共篩選到5176個差異基因,其中2590個上調(diào),2586個下調(diào)。Gene Ontology功能聚類分析表明,差異基因主要富集在細胞代謝過程中。KEGG功能富集分析結(jié)果表明,差異基因主要參與了次級代謝過程、抗生素合成、氧化還原過程、能量代謝等主要通路。通過全面分析差異表達基因的變化,獲得了大量轉(zhuǎn)錄本信息,為深入了解雙孢蘑菇應(yīng)對鎘脅迫的調(diào)控分子機理、雙孢蘑菇重要性狀功能基因克隆、品質(zhì)遺傳工程改良等奠定了理論基礎(chǔ)。
【圖文】：

流程圖,文庫構(gòu)建,流程圖,測序

逑３０００億個堿基。Ｉｌｌｕｍｉｎａ測序的數(shù)據(jù)只要以ＦＡＳＴＱ的格式保存并輸出，，主要包逡逑括測序數(shù)據(jù)的堿基讀段和質(zhì)量［９５］，見圖１。在ＦＡＳＴＱ格式的輸出數(shù)據(jù)中，讀段逡逑共占四行，第一行和第三行的信息主要包括測序儀的型號、讀段的巷道（ｌａｎｅ）逡逑以及編號等；第二行才是測序數(shù)據(jù)的序列信息；第四行則是測序數(shù)據(jù)的質(zhì)量信息，逡逑每個測得的堿基都有一個相對應(yīng)的質(zhì)量信息。逡逑１．３．２建庫測序的流程逡逑從原始的ＲＮＡ樣品到最終完成測序獲得結(jié)果，其中對于樣品的檢測、建庫逡逑以及測序的每個環(huán)節(jié)都對最后的數(shù)據(jù)結(jié)果產(chǎn)生重要影響，而獲得的數(shù)據(jù)又是進一逡逑步分析的基礎(chǔ)，因此保證測序數(shù)據(jù)的可靠度和準確度就至關(guān)重要。目前，用于建逡逑庫測序的數(shù)據(jù)軟件有很多，標準化的數(shù)據(jù)處理流程主要包括：逡逑（１）

數(shù)據(jù)處理流程,測序,數(shù)據(jù)