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夏日采菇| 多组学技术在蘑菇培育、贮存、功效中的应用

夏日采菇| 多组学技术在蘑菇培育、贮存、功效中的应用

作者: ee00dc6faab7 | 来源:发表于2022-08-05 10:59 被阅读0次

向往的生活或许是这样的。

炊烟起征程,

去林间探访颜色多样,形状各异的蘑菇;

蝉鸣唤烟火,

砌好炉灶,品一口鲜掉眉毛的菌菇火锅;

倦鸟醒归巢,

迎着夏风,炖一盅七彩菌菇汤。

高温多雨的时节,正是采拾蘑菇的好时候。作为一种大型食用真菌,蘑菇不仅味道鲜美,营养丰富,还同时兼具保健、药用的功效,在古代被称为“长生不老药”。而今,多组学分析技术成功应用,为提高蘑菇产量、开发新型菌菇贮存技术,以及生产更多有效代谢产物等提供了更多的可能。

育一朵香菇

香菇,起源于中国,至今已有800多年历史。作为一种珍贵的食用菌,香菇除营养价值外,还有很高的经济效益,其产量占全球蘑菇产量的五分之一以上。

在香菇培育中,由于木质素、纤维素和其他有机物的降解,菌丝更容易从堆肥基质中吸收营养物质。然而,在堆肥基质上培养香菇的效果及其相关的分子机制尚未得到系统的研究。

研究使用RNA-seq、qRT-PCR和蛋白质组学研究了在含有新鲜(CK)和堆肥(ND)锯末的基质上培养的香菇。发现在使用RNA-seq注释的9455个基因中,与CK相比,ND中有96个基因上调,139个基因下调。在使用蛋白质组测序鉴定的2509种蛋白质中,74种上调,113种下调。在KEGG代谢途径分析中,在氰基氨基酸代谢、磷酸肌醇代谢等代谢途径中检测到差异表达的基因和蛋白质。大量与芳香族氨基酸代谢和生物合成过程相关的差异表达基因(DEG)在ND中上调。在生长在含堆肥锯末基质上的香菇中,大多数注释为碳水化合物活性酶的DEG被下调,可能是由于堆肥锯末中半纤维素和纤维素含量较低。结果表明,使用堆肥基质可以缩短培养时间,提高香菇的质量,并揭示了潜在的分子机制。

观竹荪成长

竹荪子实体因其诱人的外观、美味的口感以及较高的营养价值和药用价值备受青睐,其活性成分包括多糖、黄酮等,因此具有提高免疫力、抗肿瘤、抗氧化等疗效。竹荪子实体的发育主要包括四个阶段,分别是原基期、圆球期、桃形期和成熟期。由于成熟后的竹荪子实体质量会在短期内下降,所以一般选择在桃形期进行采摘和运输。然而,不适当的采收时间或贮藏运输条件均可能导致桃形期子实体早熟或异常发育。因此,急需对竹荪子实体采后的生理调控进行研究,为其贮藏技术的开发提供理论依据。

通过定量蛋白质组学和代谢组学分析,文章系统研究了桃形和成熟期竹荪子实体在采收后的差异。共鉴定出951个差异表达蛋白,成熟子实体中571个上调,380个下调;此外,还筛选了173种上调和165种下调的差异丰度代谢物。多种组学分析表明,在梧桐子实体成熟过程中,甘油磷脂被水解并急剧减少,葡聚糖的降解被上调,几丁质的降解和合成同时增强,蛋白质主要通过分解代谢。伴随着旺盛的物质代谢,能量生产通过上调TCA循环和氧化磷酸化而增强。此外,成熟子实体中抗氧化物质的合成和过氧化物的分解增强。这些组学分析提供了高通量数据,揭示了收获后形态发育的变化,为研究其成熟后形态发育的分子机制提供了更全面的视角。

探猴头菌功效

猴头菌,又称猴头菇,是一种鲜美无比的山珍,菌肉鲜嫩,香醇可口,有“素中荤”、“山珍猴头、海味燕窝”的称呼。作为种著名的药食同源真菌,猴头菌具有抗痴呆活性,是治疗神经系统疾病的鸟巢烷(cyathane)型二萜类天然产物的生产者。尽管萜类化合物化学合成是已知的,但它们的生物合成途径和基因调控尚不清楚。

研究首次对猴头菌的基因组和转录组进行了测序。报道了猴头菌第一个基因组序列。基因组大小为39.35 Mb,包含9895个基因模型。猴头菌的基因组揭示了多种酶和一大家族细胞色素P450(CYP)蛋白质,参与萜类、二萜、倍半萜和聚酮的生物合成。预测了三个与萜烯生物合成相关的基因簇和一个聚酮生物合成(PKS)基因簇。参与萜类生物合成的基因在菌丝体中普遍上调,而PKS基因在子实体中上调。研究结果可能有助于从猴头菌中发现和生物合成具有生物活性的次生代谢产物,并为探索其他担子菌中的次生代谢产物提供基础信息。总的来说,研究提供了一个全面的关键酶集合,这些酶参与了猴头菌主要生物活性代谢产物的生产。这些数据集对于生物技术行业将来从蘑菇中生产和包装这些代谢物用于商业应用具有重要价值,并将提高对猴头菌生物学的认识。

看了这么多蘑菇,是不是有点眼馋胃饿了呢。趁着大好时光,让我们一起背起竹篓,去采菇品汤吧。

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