膜联蛋白性别分化蛋白在两种嗜热真菌生长和发育中的作用研究
发布时间：2021-03-04 06:32
嗜热真菌是一类适于在极端高温条件生存的真核生物,对其生长和发育研究不仅有助于解析真核生物的起源与进化,更有利于揭示真核生物对逆境的适应和抗性分子机制;同时也为嗜热微生物资源的发掘、遗传改良和高效利用提供理论证据。疏棉状嗜热丝孢菌（Thermomyces lanuginosus）和嗜热毛壳菌（Chaetomium thermophilum）是两种常见的嗜热真菌,普遍高频率同时出现于堆积的秸秆、粪便或其它有机废弃物中。本实验室前期研究发现,这两种嗜热菌虽然在培养形状和生物化学属性方面高度一致,但生殖方式和寿命等方面却相差极大。基于两种嗜热真菌的基因组和转录组生物信息,本研究以从东北寒区分离的T.lanuginosus和C.thermophilum为材料,针对在真菌发育相关的两类膜蛋白,即膜联蛋白基因ANXC7（Annexin C7）和性别分化过程蛋白基因SDP（Sexual differentiation process protein）进行功能解析。通过基因敲除和功能基因互补等遗传学手段创制了系列敲除转化子和功能互补转化子,本研究从生物学、生理生化和分子生物学角度全面解析了1个ANXC7...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
曲霉无性生殖结构图
吉林大学博士学位论文8图1.2模式丝状子囊菌有性生殖循环模式图Fig1.2Thesexuallifecycleofamodelfilamentousascomycetefungus.大多数丝状子囊菌的有性繁殖发生在子实体内，子实体是由保护层包裹着有性结构（子囊层hymenium）组成的。在许多子囊菌中，梨形的有性果实被称为子囊壳(perithecia)。丝状子囊菌的性生命周期是从雌性器官产囊体（ascogonia）的分化而开始，雌性器官起源于营养菌丝细胞产生的弯曲分枝(croziers)，随后被聚集的菌丝包围，最终形成了周围的包膜。产囊体可以与菌丝或无性孢子受精，也有一些真菌特异分化出了可以作为雄性配子（精子）的细胞。在自交不育的真菌中，受精仅发生在交配型不同的繁殖结构之间（在图中是用mat+和mat-来表示）。受精后，雄性配子进入有雌性配子的产囊体中形成子囊层。图1.2说明了从双核阶段到子囊孢子形成（从左到右）的子实体的发育：两个配子核（异源真菌中相反交配型）成对分离成专门的钩形细胞，称为croziers。在有丝分裂（连接核代表纺锤体的线）和隔膜形成之后，每个croziers形成三个细胞：上部的双核细胞和两个侧翼无核细胞。两个无核细胞融合产生新的双核crozier，其称为双核阶段，而上部的双核细胞经历配子之间的融合并发育成子囊（meiocyte）。减数分裂发生在双核细胞中。最后，从减数分裂发出的单倍体核产物被包装到子囊孢子中。图1.2表明，通过减数分和有丝分裂形成的8个核被两两分配到子囊孢子中，形成子囊。子囊孢子在子囊壳内成熟，它们最终被排出。
第2章寒区嗜热丝孢菌的分离与鉴定21株，反之则为衰老菌株。值得注意的是上述培养皿放置时，有菌块的一边在下，另一边向上抬起30-45度，防止孢子飞溅影响实验数据。每个实验重复三次，每次每组样品均进行三次技术性重复。2.2结果与分析2.2.1嗜热丝状真菌的分离与鉴定本实验室收集越冬牛粪，秸秆和堆肥样品共64份（图2.1）。本章随机选择了12份样品进行嗜热真菌的分离，在50℃培养条件下，筛选获得丝状真菌36株，细菌12株和1株放线菌。针对分离获得的36株丝状真菌进行了纯化培养，菌落观察和分子生物学验证。经菌落形态观察和ITS序列比对可知，该36株丝状菌中有18株为疏棉状嗜热丝孢菌，8株为嗜热毛壳菌，4株为曲霉，3株为青霉和一株未得到鉴定的菌株（图2.2）。疏棉状嗜热丝孢菌气生菌丝成棉絮状，培养初期成白色，随着分生孢子的产生菌落从中间开始呈现灰绿色，镜下可见单个分生孢子梗上有一个分生孢子产生。嗜热毛壳菌菌落呈典型的同心圆状，起初培养时也为白色绒毛状，边缘不整齐，随着培养时间的增加，菌落表面出现肉眼可见的黑色颗粒即为子囊壳。镜下可见菌丝缠绕成团是有性生殖开始的结构。曲霉菌落较前两者嗜热丝孢菌扁平，表面呈粉质状，轻轻晃动培养皿即有分生孢子散落，菌落整体呈烟绿色的为烟曲霉。烟曲霉镜下菌丝顶部膨大形成分生孢子头，分生孢子头上有单层柱状细胞，紧接着形成成串的分生孢子，经乳酸酚棉兰染色成蓝色。与烟曲霉不同，黑曲霉菌丝松散，分生孢子头大而成黑色，因此菌落培养时即可鉴别。青霉菌成浅绿色，菌落形态与曲霉类似而难以鉴别，镜下青霉菌分生孢子成长串状排列，一个分生孢子梗上生有好几串孢子形似扫帚（图2.3）。图2.1牛粪样品耐热菌株分离示意图Fig2.1Schematicdiagramofseparationofheat-resistants
本文编号：3062732
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：135 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
曲霉无性生殖结构图
吉林大学博士学位论文8图1.2模式丝状子囊菌有性生殖循环模式图Fig1.2Thesexuallifecycleofamodelfilamentousascomycetefungus.大多数丝状子囊菌的有性繁殖发生在子实体内，子实体是由保护层包裹着有性结构（子囊层hymenium）组成的。在许多子囊菌中，梨形的有性果实被称为子囊壳(perithecia)。丝状子囊菌的性生命周期是从雌性器官产囊体（ascogonia）的分化而开始，雌性器官起源于营养菌丝细胞产生的弯曲分枝(croziers)，随后被聚集的菌丝包围，最终形成了周围的包膜。产囊体可以与菌丝或无性孢子受精，也有一些真菌特异分化出了可以作为雄性配子（精子）的细胞。在自交不育的真菌中，受精仅发生在交配型不同的繁殖结构之间（在图中是用mat+和mat-来表示）。受精后，雄性配子进入有雌性配子的产囊体中形成子囊层。图1.2说明了从双核阶段到子囊孢子形成（从左到右）的子实体的发育：两个配子核（异源真菌中相反交配型）成对分离成专门的钩形细胞，称为croziers。在有丝分裂（连接核代表纺锤体的线）和隔膜形成之后，每个croziers形成三个细胞：上部的双核细胞和两个侧翼无核细胞。两个无核细胞融合产生新的双核crozier，其称为双核阶段，而上部的双核细胞经历配子之间的融合并发育成子囊（meiocyte）。减数分裂发生在双核细胞中。最后，从减数分裂发出的单倍体核产物被包装到子囊孢子中。图1.2表明，通过减数分和有丝分裂形成的8个核被两两分配到子囊孢子中，形成子囊。子囊孢子在子囊壳内成熟，它们最终被排出。
第2章寒区嗜热丝孢菌的分离与鉴定21株，反之则为衰老菌株。值得注意的是上述培养皿放置时，有菌块的一边在下，另一边向上抬起30-45度，防止孢子飞溅影响实验数据。每个实验重复三次，每次每组样品均进行三次技术性重复。2.2结果与分析2.2.1嗜热丝状真菌的分离与鉴定本实验室收集越冬牛粪，秸秆和堆肥样品共64份（图2.1）。本章随机选择了12份样品进行嗜热真菌的分离，在50℃培养条件下，筛选获得丝状真菌36株，细菌12株和1株放线菌。针对分离获得的36株丝状真菌进行了纯化培养，菌落观察和分子生物学验证。经菌落形态观察和ITS序列比对可知，该36株丝状菌中有18株为疏棉状嗜热丝孢菌，8株为嗜热毛壳菌，4株为曲霉，3株为青霉和一株未得到鉴定的菌株（图2.2）。疏棉状嗜热丝孢菌气生菌丝成棉絮状，培养初期成白色，随着分生孢子的产生菌落从中间开始呈现灰绿色，镜下可见单个分生孢子梗上有一个分生孢子产生。嗜热毛壳菌菌落呈典型的同心圆状，起初培养时也为白色绒毛状，边缘不整齐，随着培养时间的增加，菌落表面出现肉眼可见的黑色颗粒即为子囊壳。镜下可见菌丝缠绕成团是有性生殖开始的结构。曲霉菌落较前两者嗜热丝孢菌扁平，表面呈粉质状，轻轻晃动培养皿即有分生孢子散落，菌落整体呈烟绿色的为烟曲霉。烟曲霉镜下菌丝顶部膨大形成分生孢子头，分生孢子头上有单层柱状细胞，紧接着形成成串的分生孢子，经乳酸酚棉兰染色成蓝色。与烟曲霉不同，黑曲霉菌丝松散，分生孢子头大而成黑色，因此菌落培养时即可鉴别。青霉菌成浅绿色，菌落形态与曲霉类似而难以鉴别，镜下青霉菌分生孢子成长串状排列，一个分生孢子梗上生有好几串孢子形似扫帚（图2.3）。图2.1牛粪样品耐热菌株分离示意图Fig2.1Schematicdiagramofseparationofheat-resistants
本文编号：3062732
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