8月24日,华中农大植物科学技术学院 边银丙教授领衔的应用真菌团队在国际学术期刊 Journal of Hazardous Materials上在线发表了题为“ Molecular mechanism underlying cadmium tolerance differentiation in Lentinula edodes as revealed by mRNA and milRNA analyses”的研究论文。
该研究使用mRNA和milRNA联合分析的方法解析了香菇镉耐受性分化的分子机制,并验证了α淀粉酶基因LeAmy在增强香菇镉耐受性中的作用,为选育适宜于重金属修复的香菇优良品种奠定重要的理论基础,这也是milRNA调控大型真菌镉耐受性的首次报道。
生物重金属耐受能力和生物修复能力具有重要的研究价值,香菇不同菌株间镉耐受能力存在显著差异。香菇对重金属镉耐受性分化研究对耐基质镉污染的优良品种选育,以及利用香菇菌渣进行环境镉污染修复,都具有重要的科学意义。
研究团队通过mRNA和milRNA联合分析揭示了香菇镉耐受性分化的分子机制,细胞壁重塑、转运、重金属鳌合、脂质和碳水化合物代谢、转录调控、氧化还原稳态、蛋白水解、信号转导、DNA修复和细胞周期相关的基因及milRNA的差异表达调控导致了菌株间的镉耐受性分化,进一步建立了香菇镉耐受性分化的分子机制模型。
研究团队还通过遗传转化验证了重要候选基因LeAmy的生物学功能。过表达LeAmy基因,镉敏感菌株YS45的镉耐受能力显著提升,且在镉处理条件下产生的蛋白聚集体明显减少,而脂滴数量增加。结果表明LeAmy基因可增强香菇镉耐受能力,碳水化合物及脂质代谢、蛋白水解等生物学过程可影响香菇镉耐受能力。