金针菇中红光受体蛋白FphA的基因克隆和生物信息预测及低温环境对特定氨基酸的调控作用开题报告

 2022-02-06 18:32:56

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、国内外研究概况、应用前景等(列出主要参考文献)课题意义金针菇(flammulina velutipes)是一种传统的食用菌,别名冬菇、朴蕈、绒毛柄金钱菌等,属真菌门、担子菌亚门、层菌纲、伞菌目、口蘑科、金钱菌属。

其盖滑,柄脆、味鲜,营养极其丰富, 其含有多糖、糖蛋白、蛋白聚精、火菇素、火菇毒素、倍半萜等多种生物活性物质[1]。

据测定,金针菇氨基酸的含量非常丰富,经常食用金针菇可防治溃疡病。

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2. 研究的基本内容和问题

研究的目标、内容和拟解决的关键问题

研究目标

旨在探究红光受体蛋白FphA对于金针菇生长时的生长指标和氨基酸含量的影响,拓宽我们对于FphA在金针菇中功能的认识,进一步探寻如何提高金针菇的产量和品质。

研究内容

1、通过同源性比对找到金针菇中编码FphA的基因,设计沉默引物。

2、通过分子生物学手段构建FphA沉默菌株

3、将金针菇中FphA沉默以后,测定对照组以及实验组菌丝体基本生长数据以及生理生化指标。

4、探究FphA在菌丝生长、代谢中的作用。

拟解决的关键问题

1、金针菇FphA沉默菌株的构建

2、沉默FphA后确定金针菇发生哪些生理发生变化及生理变化检测指标的测定

3、探究影响金针菇生理的机制

3. 研究的方法与方案

研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

研究方法

通过NCBI数据库寻找红光受体蛋白FphA的基因序列,得到交链孢菌、构巢曲霉、青霉等物种的相关序列,在金针菇基因组库中对比检索并将对比得到的基因序列设计引物。利用基因克隆技术克隆金针菇FphA基因,通过实验室前期构建的沉默载体构建FphA沉默载体,通过脂质体转化技术得到沉默菌株,测定菌丝生长数据及氨基酸含量数据与野生型进行对比。

技术路线

实验方案

1.设计引物:用Primer5.0设计目的基因沉默片段的特异引物

2.提取金针菇RNA,反转录获取cDNA

3.PCR扩增目的片段

4.葡萄糖凝胶电泳,验证PCR成功并切胶回收

5.与T载体进行连接,做转化

6.碱裂解法提取质粒

7.菌液PCR后送公司测序进行验证

8.将测序成功的质粒与沉默载体进行酶切与酶连操作,做转化

9.碱裂解法提取质粒

10.菌液PCR后送公司测序进行验证

11.分装保存

12.脂质体转化,构建沉默菌株

13.通过抗性筛选沉默菌株

14.设计好引物,进行实时荧光定量PCR,验证FphA的转录情况

15.获取沉默菌株,进行发酵实验和生长实验

16.测定野生型和沉默型菌丝的生长指标及赖氨酸、精氨酸、水溶蛋白含量

可行性分析

在本实验室(应用真菌实验室)食用菌研究中已经积累了丰富的经验,实验 技术、方法成熟。实验室成功建立了基因的沉默技术及过表达技术,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。 研究手段和方法在动物及酵母中已经较为成熟,能为我们提供广阔的思路和成熟的技术方法。 本项目的研究计划已经划分,步骤详细切实可行,工作量适中,可以在一年内完成课题,并完成结题报告。

4. 研究创新点

特色或创新之处

红光受体蛋白FphA,为光敏色素(phytochrome)的一种,为吸收红光-远红光可逆转换的光受体。研究表明,光信号与真菌产生孢子、初生代谢途径和次生代谢途径有紧密关联。因此,光信号必须与其他信号级联,发育途径和代谢网络紧密相连,而在金针菇中尚未有此方面的研究。

此研究的开展可以了解一些在金针菇生产过程中易出现的问题对金针菇生产的影响大小,同时研究金针菇在FphA被沉默的条件下其主要药用价值各种氨基酸含量是否会发生变化,同时将金针菇FphA与代谢调节之间建立联系,为金针菇的栽培提供一定的借鉴和参考。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

2019年 9 月-2019 年 10 月:培养野生型金针菇菌株并进行前期基本的知识技术积累;

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