1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题的意义
灵芝是一种大型真菌,属担子菌纲、多孔菌科、灵芝属(ganoderma),是我国的一种传统的名贵药材,在民间有悠久而广泛的应用,中医学认为它起滋补强壮、扶正固本的作用。灵芝对人类健康的作用也日益受到国际上的重视,进一步开发灵芝的药用价值是当今药用菌研究的一个热点和前沿。
转录因子(transcription factor, tf)又称反式作用因子, 是指能与真核基因启动子区域中的顺式作用元件发生特异性结合, 通过它们之间以及与其他相关蛋白之间的相互作用, 激活或抑制转录, 从而保证目的基因以特定的强度、在特定的时间与空间表达的蛋白质分子。典型的植物转录因子具有 dna结合区、转录调控区(包括激活区或抑制区)、寡聚化位点和核定位信号等 4 个功能区域。转录因子通过和顺式因子的互作来实现作用,铸锻序列可以和转录因子的dna结合域实现共价结合,从而对基因的表达起增强或抑制作用。
2. 研究的基本内容和问题
1. 研究目标
通过研究转录因子ap-1经ros调控灵芝体内ca2 的含量,对灵芝菌丝生长和三萜合成的影响,探讨转录因子ap-1与灵芝体内ca2 的含量的关系,为阐明通过ca2 的含量变化影响次生代谢产物灵芝三萜生物合成的分子机制奠定基础。
2.研究内容
3. 研究的方法与方案
1.研究方法
(1)采用摇床培养法培养液体菌种。液体培养基培养灵芝,添加不同浓度的氧化剂和抗氧化剂,以及Ca2 清除剂和增加剂来测定灵芝三萜的变化。
(2)采用平板培养插片观察菌丝形态及分叉,采用Ca离子探针孵育和NBT染色分别观察菌丝Ca离子含量和ROS产生量。建立AP-1与Ca2 及ROS的联系。
2.技术路线
AP-1i, WT |
氧化剂 |
抗氧化剂 |
ROS(荧光检测) |
螯合剂 |
Ca2 添加剂 |
Ca2 (荧光检测) |
生长检测 |
次代检测 |
菌丝生长状况 |
生长速率检测 |
生物量检测 |
终产物检测 |
中间代谢产物检测 |
3. 可行性分析
(1)在本实验室(真菌实验室)灵芝研究中已经积累了广泛的经验,技术也比较成熟。实验室成功建立了基因的沉默技术以及基因的超量表达技术,这些遗传操作手段为下一步研究基因的功能提供优良的前提。
(2)根据研究报道中转录因子AP-1作为调控基因在其他生物体中能调控细胞生长代谢等功能,以及在抗氧化即调控体内ROS方面,AP-1发挥尤其重要的作用。而且我们经实验发现当AP-1失去功能时,体内的ROS平衡被打破,出现ROS的积累,说明在灵芝中AP-1功能是保守的,并且具有调控氧化平衡的功能。
(3)在研究报道中发现Ca2 作为一种信号分子对细胞的生长发育有较为重要的作用,ROS和Ca2 之间会出现相互影响的现象。在本实验中发现ROS增加会导致Ca2 的积累,所以我们猜测由AP-1调控的ROS变化在一定程度上调控Ca2 的变化。
4. 研究创新点
本实验首次在灵芝这类大型丝状真菌中研究转录因子与细胞信号之间相互调控的关系,并对这种关系进行初步研究,探究这种调控对灵芝生长及次生代谢的影响。
5. 研究计划与进展
1.研究计划
1) 2014.10-2014.11 查阅资料,整理实验思路,准备实验器材
2) 2014.11-2014.12 初步研究转录因子ap-1通过ros调控ca2 含量对灵芝生长及三萜的影响,分析结果,总结经验
