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國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系黑木耳品種改良崗位首次發(fā)現(xiàn)黑木耳抵御鹽脅迫機(jī)制
國(guó)家食用菌產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系黑木耳品種改良崗位科學(xué)家、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院姚方杰教授團(tuán)隊(duì)開展黑木耳種質(zhì)耐鹽性評(píng)價(jià)篩選出耐鹽菌株H2、鹽敏感菌株H26，結(jié)合生理學(xué)與轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析，首次系統(tǒng)揭示了黑木耳抵御鹽脅迫機(jī)制，為黑木耳產(chǎn)業(yè)利用鹽堿地、減少農(nóng)田占用提供科學(xué)依據(jù)。
研究主要結(jié)論為黑木耳耐鹽菌株H2在鹽堿脅迫條件下表現(xiàn)出顯著強(qiáng)于鹽敏感菌株H26的耐受能力，在菌絲和子實(shí)體兩個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段，H2均能夠維持更高的滲透調(diào)節(jié)能力、更強(qiáng)的抗氧化防御體系以及更低的細(xì)胞膜損傷水平。轉(zhuǎn)錄組分析揭示，參與GDP-甘露糖生物合成的關(guān)鍵酶基因g2692（編碼甘露糖-6-磷酸異構(gòu)酶，PMI）和g2546（編碼 GDP-甘露糖焦磷酸化酶，GMPP）顯著上調(diào)。實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析表明，在鹽脅迫條件下，H2菌株中調(diào)控GDP-甘露糖生物合成途徑基因的表達(dá)水平顯著高于H26，并伴隨著細(xì)胞內(nèi)甘露糖含量的顯著增加，在黑木耳耐鹽性形成過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。本研究為提高黑木耳等食用菌在鹽堿環(huán)境下的適應(yīng)性提供了生理和分子水平的理論依據(jù)，為抗逆育種和利用鹽漬植物殘?bào)w作為替代栽培基質(zhì)提供理論支持。
研究成果以題為“Transcriptomics-based study on the GDP-mannose synthesis pathway and salt tolerance mechanism in Auricularia heimuer”發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Scientia Horticulturae。
圖1 不同碳酸氫鈉濃度下H2（A）和H26（B）菌株的菌絲形
圖2 耐鹽菌株H2（R）與鹽敏感菌株H26（S）在不同碳酸氫鈉濃度下的生理指標(biāo)變化（p<0.05）
圖3 （A）樣本間基因表達(dá)水平相關(guān)性熱圖，（B）差異表達(dá)基因統(tǒng)計(jì)分析，（C）差異表達(dá)基因聚類分析
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