热胁迫下香菇DnaJ影响菌丝耐热性机制研究

香菇(Lensurgical oncologytinula edodes)是我国重要的栽培食用菌之一,在夏季栽培过程中容易受到高温胁迫及木霉侵染造成巨大的经济损失。前期研究发现DnaJ基因的过表达可以显著提高香菇不同selleck Liproxstatin-1菌株菌丝的耐热及抗木霉能力,为了更好的解析DnaJ蛋白提高香菇菌丝耐热性机制,本研究对香菇菌丝在S606及S606-DnaJ07过表达菌株在不同热胁迫时间(0h,4h,12h,24h)下转录组及定量蛋白组进行了分析,共获得了14889个基因和5180个蛋白的表达数据,其中总共有9114个基因和3800个蛋白发生了表达变化。对基因和蛋白的表达进行关联分析发现出发菌株S606在受到热胁迫4h胞内基因和蛋白表达水平发生了剧烈变化而DnaJ过表达菌株在热胁迫12小时后才达到对照菌株4h的表达变化水平,说明DnaJ蛋白的高表达在热胁迫的早期阶段可以有效的保护胞内蛋白的表达水平,从而维持菌丝细胞耐热能力。从胞内IAA的表达水平也可以看出,DnaJ过表达菌株在4h就可以保证IAA水平的上调,而出发菌株则需要达到24h才可以显示明显的上调,进一步说明DnaJ蛋白在维持细胞内蛋白稳态的情况下,在热胁迫早期即可维持胞内IAA的合成进而维持细胞的耐热能力。此外对细胞壁合成相关基因、蛋白表达水平分析发现,热胁下DnaJ过表达菌株的葡聚糖合成酶是细胞壁合成中的主要酶蛋白,而出发菌株中则是几丁质合成酶为主要酶蛋白,这说明香菇DnaJ蛋白可以通过提高细胞壁中的葡聚糖的合成提升菌丝耐热和抗木霉能力。对香菇热胁迫不同时间胞内蛋白热稳定性检测发现,耐热菌株S606胞内蛋白稳定性显著强于热敏感菌株YS3357,而DnaJ过表达菌株则可以进一步提高香菇热胁迫夏胞内蛋白稳定性。综合以上结果,热胁迫下香菇分子伴侣蛋白DnaJ可通过提高胞内蛋白稳定性、IAA合成Alisertib抑制剂能力及细胞内葡聚糖含量提高香菇菌丝耐热及抗木霉能力。