8月24日,華中農大植物科學技術學院 邊銀丙教授領銜的應用真菌團隊在國際學術期刊 Journal of Hazardous Materials上在線發表了題為“ Molecular mechanism underlying cadmium tolerance differentiation in Lentinula edodes as revealed by mRNA and milRNA analyses”的研究論文。
該研究使用mRNA和milRNA聯合分析的方法解析了香菇鎘耐受性分化的分子機制,并驗證了α淀粉酶基因LeAmy在增強香菇鎘耐受性中的作用,為選育適宜于重金屬修復的香菇優良品種奠定重要的理論基礎,這也是milRNA調控大型真菌鎘耐受性的首次報道。
生物重金屬耐受能力和生物修復能力具有重要的研究價值,香菇不同菌株間鎘耐受能力存在顯著差異。香菇對重金屬鎘耐受性分化研究對耐基質鎘污染的優良品種選育,以及利用香菇菌渣進行環境鎘污染修復,都具有重要的科學意義。
研究團隊通過mRNA和milRNA聯合分析揭示了香菇鎘耐受性分化的分子機制,細胞壁重塑、轉運、重金屬鰲合、脂質和碳水化合物代謝、轉錄調控、氧化還原穩態、蛋白水解、信號轉導、DNA修復和細胞周期相關的基因及milRNA的差異表達調控導致了菌株間的鎘耐受性分化,進一步建立了香菇鎘耐受性分化的分子機制模型。
研究團隊還通過遺傳轉化驗證了重要候選基因LeAmy的生物學功能。過表達LeAmy基因,鎘敏感菌株YS45的鎘耐受能力顯著提升,且在鎘處理條件下產生的蛋白聚集體明顯減少,而脂滴數量增加。結果表明LeAmy基因可增強香菇鎘耐受能力,碳水化合物及脂質代謝、蛋白水解等生物學過程可影響香菇鎘耐受能力。