疯草棘豆蠕孢菌哌可酸氧化酶基因突变菌株的构建
发布时间：2021-01-09 21:09
疯草是广泛分布于我国西北、美国、俄罗斯、澳大利亚和加拿大草原上的豆科棘豆属和黄芪属有毒植物,苦马豆素（Swainsonine,SW）是其主要毒性成分。然而,SW还具有显著的抗肿瘤作用,通过改变肿瘤细胞表面糖基化作用直接抑制肿瘤细胞,还可以促进细胞因子或化疗药物对肿瘤细胞的杀伤作用,因此受到医学界广泛关注。根据现有研究可知,豆类丝核菌（Slafractonia leguminicola）和金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）在体外发酵培养条件下可以产生SW,近年来,有研究人员从疯草中分离到内生真菌—棘豆蠕孢菌（Undifilum oxytropis）,且该菌在SW合成过程中起着主导作用,是疯草类植物中SW的主要来源,但目前有关棘豆蠕孢菌的SW生物合成通路及调控关键酶尚不清楚。鉴于此,课题组前期对棘豆蠕孢菌进行了全基因组测序,筛选并获得了一些可能参与调控SW生物合成的关键酶,哌可酸氧化酶（Pipecolate oxidase,PIPOX）即为其中之一,本试验采用CRISPR/Cas 9基因编辑技术对PIPOX基因进行敲除,成功构建棘豆蠕孢菌PIPOX基因突变菌株,试...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SW结构（1，2，8-三羟基八氢吲哚里西啶）
图 1-2 豆类丝核菌菌落（200×）与菌丝（1000×）形态Figure 1-2 The colony and mycelium of S.leguminicola草食哺乳动物采食被该菌污染的牧草后会引起严重的流涎症，早期研究表明现流涎症是由豆类丝核菌一种代谢产物流涎胺（Slaframine，SF）引起的（G Elliott 1956），它是赖氨酸和哌可酸的代谢产物。随后，Schneider（1983quist（1984）先后对豆类丝核菌的代谢产物进行了深入研究，发现并分离出另合物 SW。1985 年，Croom 等从美国标准菌库保存的豆类丝核菌的菌丝体中分到纯品 SW。Kagan（2016）从红三叶草中发现豆类丝核菌，并且确定该菌。我国杨鸣琦（1997）也首次从豆科植物中分离到 10 株豆类丝核菌，菌丝干 SW产量为 12.3 g/kg-29.9 g/kg。由于豆类丝核菌中 SW 的发现晚于 SF，对 SF 合成的研究较早。前期研究表酸是一个比赖氨酸更直接的 SF 前体物质，Wickwire（1990a，1990b）等发现酸生成酵母氨酸，再转化生成 P6C，最后反应生成哌可酸的过程。另外，在生物，如β-内酰胺放线菌中观察到 P6C 是由赖氨酸通过 L-赖氨酸ε-转氨酶（LA成，之后转化成 L-α-氨基己二酸（Rius et al. 1997）。随着 SW 和 SF 的立体化
图 1-3 豆类丝核菌中 SW 和 SF 的合成通路Figure 1-3 The biosynthesis pathway of SW and SF in S.leguminicola金龟子绿僵菌金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）属于真菌门（Eumycophyta），半知菌FungiImperfecti），丝孢菌纲（Hyphomyecetes），肉座菌目（Hypocreales），科（Clavicipitaceae），绿僵菌属（Metarhizium），是一种广谱的昆虫病原性真好礼等 1986；刘爱英 1988）。自 1985 年 Hino 等首次从金龟子绿僵菌发酵液中分离到 SW 纯品以来，国内外者开始对金龟子绿僵菌的生理学特性进行研究，以提高 SW 产量。Tamerle98）控制培养基 pH 值从 6.5 降到 3.8，SW产量最高达到 45.5 mg/L。Sim（199酶学法测定金龟子绿僵菌培养液中 SW，在缺氧条件下，pH 下降时 SW 开始培养液中添加 L-赖氨酸可提高 SW 产量约四倍，这表明赖氨酸是 SW 生物合成代谢前体物质。Gao 等（2011）通过分析宿主病原体相互作用基因数据库，确子绿僵菌基因组中 16% 的基因与实验验证的致病性真菌尤其是植物病原菌基因
【参考文献】：
期刊论文
[1]链格孢菌苹果致病型的ATMT转化体系的建立[J]. 顾雪迎,施文骁,王洪凯,郭庆元. 中国农业科学. 2016(10)
[2]小花棘豆Embellisia内生真菌原生质体的制备与再生研究[J]. 呼吉雅,卢萍,牛艳芳. 生物技术通报. 2015(05)
[3]苦马豆素诱导新生SD大鼠大脑皮质神经细胞凋亡[J]. 张樑,赵宝玉,路浩,王姗姗,温伟利,周启武,王文龙. 中国兽医学报. 2014(02)
[4]PEG介导的猴头菌遗传转化体系的建立[J]. 刘莉,肖招燕,郭丽琼,林俊芳,尤琳烽,廖静文. 菌物学报. 2014(01)
[5]宁夏黄花棘豆中产苦马豆素内生真菌的分离及鉴定[J]. 张蕾蕾,何生虎,余永涛,赵清梅. 中国畜牧兽医. 2013(12)
[6]红花三叶草中产苦马豆素豆类丝核菌的分离与鉴定[J]. 郭良,杨鸣琦,赵煜,罗颉,史嘉瑜,刘芳. 西北农业学报. 2013(11)
[7]和田羊小花棘豆中毒与血液生化指标的相关性研究[J]. 王帅,贾琦珍,陈根元,张玲,马春晖. 农学学报. 2013(07)
[8]我国主要疯草内生真菌分离鉴定及其进化分析[J]. 路浩,卢围,赵宝玉,陈基萍,荣杰,庞龙,宋岩岩. 中国兽医学报. 2012(12)
[9]中国主要疯草内生真菌分离鉴定及其抑菌活性研究[J]. 陈基萍,赵宝玉,路浩,丁来弟,张广芳,李小蒙,高源,周启武,杨晓雯. 畜牧兽医学报. 2012(09)
[10]苦马豆素抗肿瘤作用研究进展[J]. 路浩,王建军,孙莉莎,赵宝玉,王占新,马尧,陈基萍,刘忠艳. 动物医学进展. 2009(09)
博士论文
[1]产苦马豆素疯草内生真菌的分离鉴定及其遗传多态性研究[D]. 余永涛.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]棘豆属疯草内生真菌的生活史研究[D]. 汪治刚.兰州大学 2017
[2]有毒黄芪内生真菌种群分布特征及遗传多样性研究[D]. 曹丹丹.西北农林科技大学 2015
本文编号：2967404
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
SW结构（1，2，8-三羟基八氢吲哚里西啶）
图 1-2 豆类丝核菌菌落（200×）与菌丝（1000×）形态Figure 1-2 The colony and mycelium of S.leguminicola草食哺乳动物采食被该菌污染的牧草后会引起严重的流涎症，早期研究表明现流涎症是由豆类丝核菌一种代谢产物流涎胺（Slaframine，SF）引起的（G Elliott 1956），它是赖氨酸和哌可酸的代谢产物。随后，Schneider（1983quist（1984）先后对豆类丝核菌的代谢产物进行了深入研究，发现并分离出另合物 SW。1985 年，Croom 等从美国标准菌库保存的豆类丝核菌的菌丝体中分到纯品 SW。Kagan（2016）从红三叶草中发现豆类丝核菌，并且确定该菌。我国杨鸣琦（1997）也首次从豆科植物中分离到 10 株豆类丝核菌，菌丝干 SW产量为 12.3 g/kg-29.9 g/kg。由于豆类丝核菌中 SW 的发现晚于 SF，对 SF 合成的研究较早。前期研究表酸是一个比赖氨酸更直接的 SF 前体物质，Wickwire（1990a，1990b）等发现酸生成酵母氨酸，再转化生成 P6C，最后反应生成哌可酸的过程。另外，在生物，如β-内酰胺放线菌中观察到 P6C 是由赖氨酸通过 L-赖氨酸ε-转氨酶（LA成，之后转化成 L-α-氨基己二酸（Rius et al. 1997）。随着 SW 和 SF 的立体化
图 1-3 豆类丝核菌中 SW 和 SF 的合成通路Figure 1-3 The biosynthesis pathway of SW and SF in S.leguminicola金龟子绿僵菌金龟子绿僵菌（Metarhizium anisopliae）属于真菌门（Eumycophyta），半知菌FungiImperfecti），丝孢菌纲（Hyphomyecetes），肉座菌目（Hypocreales），科（Clavicipitaceae），绿僵菌属（Metarhizium），是一种广谱的昆虫病原性真好礼等 1986；刘爱英 1988）。自 1985 年 Hino 等首次从金龟子绿僵菌发酵液中分离到 SW 纯品以来，国内外者开始对金龟子绿僵菌的生理学特性进行研究，以提高 SW 产量。Tamerle98）控制培养基 pH 值从 6.5 降到 3.8，SW产量最高达到 45.5 mg/L。Sim（199酶学法测定金龟子绿僵菌培养液中 SW，在缺氧条件下，pH 下降时 SW 开始培养液中添加 L-赖氨酸可提高 SW 产量约四倍，这表明赖氨酸是 SW 生物合成代谢前体物质。Gao 等（2011）通过分析宿主病原体相互作用基因数据库，确子绿僵菌基因组中 16% 的基因与实验验证的致病性真菌尤其是植物病原菌基因
【参考文献】：
期刊论文
[1]链格孢菌苹果致病型的ATMT转化体系的建立[J]. 顾雪迎,施文骁,王洪凯,郭庆元. 中国农业科学. 2016(10)
[2]小花棘豆Embellisia内生真菌原生质体的制备与再生研究[J]. 呼吉雅,卢萍,牛艳芳. 生物技术通报. 2015(05)
[3]苦马豆素诱导新生SD大鼠大脑皮质神经细胞凋亡[J]. 张樑,赵宝玉,路浩,王姗姗,温伟利,周启武,王文龙. 中国兽医学报. 2014(02)
[4]PEG介导的猴头菌遗传转化体系的建立[J]. 刘莉,肖招燕,郭丽琼,林俊芳,尤琳烽,廖静文. 菌物学报. 2014(01)
[5]宁夏黄花棘豆中产苦马豆素内生真菌的分离及鉴定[J]. 张蕾蕾,何生虎,余永涛,赵清梅. 中国畜牧兽医. 2013(12)
[6]红花三叶草中产苦马豆素豆类丝核菌的分离与鉴定[J]. 郭良,杨鸣琦,赵煜,罗颉,史嘉瑜,刘芳. 西北农业学报. 2013(11)
[7]和田羊小花棘豆中毒与血液生化指标的相关性研究[J]. 王帅,贾琦珍,陈根元,张玲,马春晖. 农学学报. 2013(07)
[8]我国主要疯草内生真菌分离鉴定及其进化分析[J]. 路浩,卢围,赵宝玉,陈基萍,荣杰,庞龙,宋岩岩. 中国兽医学报. 2012(12)
[9]中国主要疯草内生真菌分离鉴定及其抑菌活性研究[J]. 陈基萍,赵宝玉,路浩,丁来弟,张广芳,李小蒙,高源,周启武,杨晓雯. 畜牧兽医学报. 2012(09)
[10]苦马豆素抗肿瘤作用研究进展[J]. 路浩,王建军,孙莉莎,赵宝玉,王占新,马尧,陈基萍,刘忠艳. 动物医学进展. 2009(09)
博士论文
[1]产苦马豆素疯草内生真菌的分离鉴定及其遗传多态性研究[D]. 余永涛.西北农林科技大学 2009
硕士论文
[1]棘豆属疯草内生真菌的生活史研究[D]. 汪治刚.兰州大学 2017
[2]有毒黄芪内生真菌种群分布特征及遗传多样性研究[D]. 曹丹丹.西北农林科技大学 2015
本文编号：2967404
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