利用亚硝基胍诱变和高通量测序技术分析疯草内生真菌产SW生物合成通路

• 作者: 刘宇 宋向东 梁剑平 梁妍 温峰琴 王学红 胡毓瑶 胡永浩 邢小勇 郝宝成 陈柯源 高艳
• 来源期刊: 畜牧兽医学报
• 学科: 农学
• 关键词: Alternaria Section Undifilum oxytropis 亚硝基胍 诱变筛选 高通量测序 生物合成通路
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 基础兽医
• 页码范围: 169-182
• 页数: 14页
• 分类号: S852.66
• 字数: 8118字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11843/j.issn.0366-6964.2019.01.020

摘要

阐明产苦马豆素(swainsonine,SW)疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis中SW的生物合成通路,可以为生物发酵获得大量SW用于抗肿瘤应用和疯草的脱毒育种奠定理论基础和技术支撑.采用不同作用剂量的化学诱变剂亚硝基胍,在28℃,120 r· min-1与Alternaria Section Undifilum oxytropis孢子悬液分别作用5、10、15、20、25、30 min,选取生长良好的菌株接种PDA培养基,连续培养发酵24 d,应用α-甘露糖苷酶活性分析法检测菌丝及发酵液中SW含量,评价其传代及产SW稳定性.联合使用玻璃珠、液氮破壁法预处理菌丝,选用真菌基因组提取试剂盒提取原始菌株和突变株D4基因组DNA,经纯化、酶切、构建菌株DNA文库,并应用荧光定量PCR法检测评价文库构建质量,利用Ion torrent PGMTM测序平台进行突变株和原始株高通量全基因组测序.结果表明,经化学诱变成功获得1株突变株D4,利用MIRA软件对高通量测序序列拼接、组装,分别获得突变株D4和原始株相关基因组片段19、21条,经BLAST、GO分析,注释到Alternaria Section Undi filum oxytropis生物合成SW的关键基因SwnK、SwnH2、SwnH1、SwnR和关键酶putative amino acid transporter、pyrroline-5-car boxylate reductase、formate/glycerate dehydrogenase catalytic、saccharopine reductase-like protein,并结合KEGG数据库,预测了Alternaria Section Undifilum oxytropis产SW可能的生物合成通路.本研究为揭示Alternaria Section Undifilum oxytropis生物合成SW机制作出了新的探索尝试.