全 文 :菌物学报
jwxt@im.ac.cn 22 August 2016, 35(8): 946-955
Http://journals.im.ac.cn Mycosystema ISSN1672-6472 CN11-5180/Q
Tel: +86-10-64807521 Copyright © 2016 Institute of Microbiology, CAS. All rights reserved.
研究论文 Research paper DOI: 10.13346/j.mycosystema.150142
基金项目:浙江省农业新品种选育重大科技专项-食用菌新品种选育(2012C12911);国家自然科学基金(31401930);浙
江省自然科学基金(LQ13C150005)
Supported by Zhejiang Major Science and Technology Projects of New Agricutural Varieties Breeding (2012C12911); National
Natural Science Foundation of China (31401930); National Natural Science Foundation of Zhejiang Province (LQ13C150005).
∆Contributed equally to this article.
*Corresponding author. E-mail: caiwm527@126.com
Received: 2015-06-09, accepted: 2015-12-02
肺形侧耳变温结实相关基因 Ppcsl-1的克隆及功能预测
周烁红 1∆ 沈颖越 2∆ 蔡为明 2* 金群力 2 范丽军 2 宋婷婷 2
冯伟林 2 章宵华 1
1浙江师范大学化学与生命科学学院 浙江 金华 321004
2浙江省农业科学院园艺研究所 浙江 杭州 310021
摘 要:CSL(CBF1/RBP-Jκ/suppressor of hairless/LAG-1)转录因子家族在真菌发育和细胞分化过程中扮演重要角色。前期
研究已构建了肺形侧耳变温结实相关消减杂交文库,并从中筛选到一个代表 csl基因部分序列的 EST。通过 TAIL PCR(thermal
asymmetric interlaced PCR)技术克隆了该基因( Pleurotus pulmonarius csl-1,简写为 Ppcsl-1),并利用 RACE
(rapid-amplification of cDNA ends)技术获得该基因的 cDNA全长。Ppcsl-1 cDNA全长 2 991bp,编码一个 996个氨基酸组
成的蛋白(命名为 PpCSL-1)。进化分析显示在担子菌 CSL中,PpCSL-1与糙皮侧耳 Pleurotus ostreatus CSL(PoCSL)亲缘关
系最近。荧光定量检测结果表明 Ppcsl-1在菌丝经过 5℃ 12h冷处理之后的表达量最高,表明其有可能被冷刺激诱导表达
并在开启子实体形成的过程中起重要作用。
关键词:CSL转录因子,克隆,序列分析,进化分析,表达分析
Cloning and functional prediction of the Ppcsl-1 related to
change-temperature fruiting of Pleurotus pulmonarius
ZHOU Shuo-Hong1∆ SHEN Ying-Yue2∆ CAI Wei-Ming2* JIN Qun-Li2 FAN Li-Jun2
SONG Ting-Ting2 FENG Wei-Lin2 ZHANG Xiao-Hua1
1College of Chemistry and Life Science, Zhejiang Normal University, Jinhua, Zhejiang 321004, China
2Institute of Horticulture, Zhejiang Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou, Zhejiang 310021, China
Abstract: The CSL (CBF1/RBP-Jκ/suppressor of hairless/LAG-1) transcription factor family members play a critical role in fungal
development and cell differentiation. In previous study, an EST (the expressed sequence tag) representing part of csl sequence
周烁红 等 /肺形侧耳变温结实相关基因 Ppcsl-1的克隆及功能预测
菌物学报
947
from Pleurotus pulmonarius was obtained from a SSH (suppressive subtractive hybridization) cDNA library related to
change-temperature fruiting. In the present study, the full-length sequence of the candidate gene was cloned by TAIL PCR
(thermal asymmetric interlaced PCR) based on the known sequences, designated as Ppcsl-1. The complete cDNA sequence of
Ppcsl-1 was cloned by 5’ and 3’ RACE (rapid-amplification of cDNA ends). Sequence analysis showed that the cDNA coding region
of Ppcsl-1 contains 2 991bp nucleotides that encode a protein (so-called PpCSL-1) consisted of 996 amino acids. A phylogenetic
analysis indicates that PpCSL-1 and PoCSL shared a highest homology among the CSLs from basidiomycetes. The real-time
quantitative PCR revealed that Ppcsl-1 showed the highest expression level at the mycelia after 12h cold stimulation at 5°C
across all the developmental phases of P. pulmonarius. These results suggested that the Ppcsl-1 gene could be induced by cold
stimulation and might play role on initiation of a series of developmental events of fruiting-body formation.
Key words: CSL transcription factor, cloning, sequence analysis, evolution analysis, expression
环境(如温度),是影响食用菌结实出菇的重
要外在因素。一些食用菌必需经过低温刺激才能开
启由营养菌丝到子实体的转变,这种现象称为“变
温结实”。在这一过程中,食用菌的形态和生理都
发生了很大的变化,但其分子机制尚不清楚。
随着高通量测序等分子生物学技术的不断发
展,食用菌结实分子机制的研究渐渐成为焦点和热
点。Eastwood et al.(2013)通过多种分子手段研
究环境因子对双孢蘑菇子实体形成的影响,研究显
示多个基因在原基形成中发生表达差异,这些基因
与细胞结构形成、氮代谢、碳代谢以及信号转导等
生命进程相关。沈颖越等(2014)构建了肺形侧
耳子实体发育的消减杂交正向文库,筛选获得 185
条 EST序列,其中有 30%与刺激响应、信号转导和
转录调节相关。这些研究显示食用菌结实不仅涉及
下游代谢途径基因和细胞形态结构基因的表达水
平变化,而且涉及上游多个甚至全局性调控基因的
表达变化。这些研究将食用菌的结实归因于多个代
谢途径和调控网络的基因表达变化,然而其中一些
关键性的基因由于目前一些分子手段(如基因敲除
等)仍不完善而未被克隆和功能验证。而这些相关
基因的克隆和序列分析将是功能研究的基础,为后
续进一步阐释和应用变温结实这一生物现象奠定
基础。
变温结实是一个生物响应环境事件,必然少不
了细胞内多个信号转导途径的参与。转录因子作
为信号转导系统的最初效应蛋白,在生物生长发
育和器官分化过程中起到重要作用。CSL(CBF1/
RBP-Jkappa,suppressor of hairless,LAG-1)是动
物和真菌生长发育和组织器官分化的关键转录因
子(Furukawa et al. 1992;Kaspar & Klein 2006)。
Hale et al.(2014)的研究表明,敲除线虫 csl会影
响其繁殖系统。在人类中,CSL与其他蛋白相互作
用 调 控 共 同 淋 巴 祖 系 ( common lymphoid
progenitors)、神经干细胞和软骨细胞的分化(韩
羽楠和王振宇 2014;Miele 2011;刘显文等
2010),异常表达可能导致肿瘤细胞的分化形成
(Karsan 2008)。Prevorovsky et al.(2009,2011)
和 Oravcova et al.(2013)的研究表明,在裂殖酵
母 Schizosaccharomyces pombe中,CSL的两个旁系
同源基因)—— cbf11( SPCC736.08)和 cbf12
(SPCC1223.13)在各生长阶段均有表达,在有性
生殖分化时期上调表达,表明 CSL因子与酵母的生
殖分化有密切联系,其次,cbf11缺失会导致菌丝
生长发育迟缓,出现细胞分裂障碍等现象。由此可
见,csl在细胞分化和器官形成过程中具有重要作
用,因此 csl基因的克隆将有助于变温结实分子机
制的研究。
本实验室前期构建了肺形侧耳子实体发育相
关的正向消减杂交文库(沈颖越等 2014),并筛
ISSN1672-6472 CN11-5180/Q Mycosystema August 22, 2016 Vol. 35 No. 8
http://journals-myco.im.ac.cn
948
选获得了 1条可能代表 csl基因的 EST序列。本研
究将克隆该候选基因,并从基因水平、进化水平和
表达水平的研究对该基因进行预测和分析,为后续
的功能验证奠定基础。
1 材料与方法
1.1 供试菌株
用于基因组及总 RNA提取的供试菌株为肺形
侧耳“农秀一号”品种(以下简称“农秀”),由浙
江省农业科学院园艺研究所食药用菌研究室提供,
保藏于中国农业微生物菌种保藏中心(编号 04423)。
1.2 农秀样本的准备
农秀的栽培详见金群力等(2004)的栽培方
法。接种后的菌包在 25℃下培养 40d后,进行 5℃
12h的冷刺激,而后将菌包置于 25℃的出菇房进
行出菇。对营养菌丝期(25℃,40d)、菌丝冷处
理(成熟的菌丝在 5℃冷处理 12h)、原基期、珊
瑚期和收获期的菌包进行取样,每个时期各 3个生
物学重复样本,液氮保存。
1.3 农秀基因组及总 RNA提取
取农秀 5个时期所有样本各 1g,置于研钵中,
迅速加入液氮充分研磨,利用 TRIzol Reagent
( Invitrogen)提取农秀各时期总 RNA,并使用
DNase进行纯化处理,使用 Biophotomet生物分光
光度计(Eppendorf)测定其纯度和浓度。1%琼脂
糖凝胶电泳检测无降解,分装,-70℃保存。
1.4 引物设计
根据农秀子实体发育相关消减杂交文库的
EST序列,利用 Primer Premier 5.0设计 3’端扩增引
物 SP1、SP2,5’端扩增引物 SA1、SA2(表 1)。SP2
(SA2)在 SP1(SA1)的内侧,间距 60–100bp,
SA2和 SP2距离未知序列区域 100–200bp,以确定
正确的目的序列,增加扩增的有效长度。引物 Tm
值在 62℃以上,减少非特异性条带的扩增。Tail-PCR
随机引物 LAD1、AC1序列参考 Liu & Chen(2007)
的报道。所有引物送生工生物公司合成。
表 1 用于克隆 Ppcsl-1基因的引物
Table 1 Primers used for cloning Ppcsl-1
引物名称
Primer name
序列
Sequence (5’-3’)
SP1 GCAGGCTCCTCCTCTTCATCACTTC
SP2 GGTGTCAACGGCTTCCCAGATATT
SA1 GGAATATCTGGGAAGCCGTTGACA
SA2 ATCGCCGGTCAGAGAAGTGATGAAG
LAD1 ACGATGGACTCCAGAGCGGCCGCNNNNGGAA
AC1 ACGATGGACTCCAGAC
1.5 PpCSL-1基因组 DNA全长克隆
采用 CTAB法提取农秀基因组(刘丽等 2014),
利用 Tail-PCR方法进行巢式扩增。第一轮 PCR 50μL
体系:基因组 100ng,dNTPs(10mmol/L each)2μL,
LAD1(10pmol)1μL,SP1/SA1(10pmol)0.5μL,
KOD-neo 1μL,KOD 10× Buffer 5μL,其余用 ddH2O
补齐至 50μL。第二轮 PCR 50μL体系:模板 1μL(第
一轮 PCR产物稀释 100倍后),dNTPs(10mmol/L
each)2μL,AC1(10pmol)1μL,SP2/SA2(10pmol)
0.5μL,KOD-neo 1μL,KOD 10× Buffer 5μL,其余用
ddH2O 补齐至 50μL。 PCR 程序参考 Liu & Chen
(2007)的试验方法改进。1%琼脂糖凝胶电泳检
测,回收纯化产物片段,与 Pucm-T vector连接转
化,进行阳性克隆的鉴定及测序。根据测序结果设
计引物继续获得侧翼序列,方法同上。利用
DNAman 将所有获得的 5’和 3’侧翼序列拼接为全
长基因。
1.6 cDNA全长克隆
取农秀不同发育时期总 RNA 各 2μL,混合均
匀。使用 BD SAMRT RACE cDNA Amplification Kit
(Clontech)将混合的总 RNA 分别反转录为 3’端
cDNA和 5’端 cDNA,并分别利用 3’和 5’端 cDNA进
行巢式 PCR扩增。1%琼脂糖凝胶电泳检测扩增获
得的 5’和 3’末端 cDNA序列,回收纯化产物片段,
与 Pucm-T vector连接转化,进行阳性克隆的鉴定
及测序。利用 DNAman将 5’和 3’侧翼 cDNA序列拼
周烁红 等 /肺形侧耳变温结实相关基因 Ppcsl-1的克隆及功能预测
菌物学报
949
接为全长 cDNA。
1.7 生物信息学分析及系统发育进化树的构建
利用 NCBI-ORF Finder确定开放阅读框,利用
NCBI-Blast进行序列比对分析和结构域预测分析,
Expasy-ProtParam 进 行 理 化 性 质 分 析 ,
ExPASy-ProtScale 进 行 疏 水 性 结 构 分 析 ,
Expasy-TMpred进行跨膜结构及跨膜方向的预测分
析。利用 Weblogo对保守结构域在进化过程中氨
基酸的多样性和保守性进行分析。Ppcsl-1 序列拼
接利用 DNAMan软件。蛋白二级结构和作用位点
分析选择 Predictprotein。
从 NCBI数据库中下载部分真菌和动物代表性
物种 CSL 的 CDS 序列,利用 ClustalX2.1 进行两两
比对及多序列比对,比对结果进行人工修正。邻接
法(neighbor joining,NJ)采用 MEGA5.0软件,选
择泊松模型(Poisson model),1 000次重复的自展
法(bootstrap method)进行检验,获得系统发育
进化树。自展检验值标记在分支上。
1.8 Ppcsl-1的荧光定量 PCR检测
1.8.1 荧光定量引物的设计:根据已经克隆到的
Ppcsl-1基因序列和农秀内参基因 GAPDH的序列,利
用 Primer Premier 5.0设计荧光定量 PCR引物(表 2)。
1.8.2 Ppcsl-1基因的荧光定量测定:取农秀 5个不
同发育时期(营养菌丝、菌丝冷处理、原基期、珊
瑚期、收获期)所有样本的总 RNA,DNase处理后
反转录为 cDNA用于荧光定量 PCR的扩增。寻找最
佳反应条件,使得目标序列和内参序列具有一致的
扩增效率。PCR体系组成为:10μL 2× SYBR Green
表 2 Real-time RT-PCR所用引物
Table 2 Primers for real time RT-PCR
引物
Primer
序列
Sequence (5′-3′)
CSL-RT-R GGGATGTCGTCTGCGTAT
CSL-RT-F GTCTGAGATCAAGTCTGGGTAC
GAPDH-RT-R GGCTTACAGCAGCGGTCAT
GAPDH-RT-F CCCAGTCGCTTTGTCTTTCT
qPCR mix(北京博凌科为生物科技有限公司),
10μmol/L正反向引物各 0.5μL,50ng农秀不同发育
时期 cDNA模板,加去离子水补足至 20μL。反应条
件为:95℃预变性 2min,95℃变性 15s,56℃退火
20s,72℃延伸 30s,循环 40次,每个样本做 3次
反应重复,在 IQ5荧光定量 PCR仪(BioRad)上进
行。根据测定的各反应 Ct值,按照相对定量 2—△△Ct
法计算各发育时期 Ppcsl-1基因的相对表达量。目
的基因相对表达量为 2—△△Ct,以正常菌丝为对照
组,其中△△Ct=(各发育时期△Ct)–(营养菌丝
△Ct),具体计算方法参考 Livak & Schmittgen
(2001)的方法。
2 结果与分析
2.1 Ppcsl-1序列全长的克隆
经过 3次 TAIL PCR,获得 3条侧翼序列(图 1A),
分别为 lane1(1 227bp)、lane2(1 483bp)、lane3
(1 508bp),拼接为 gDNA全长 3 212bp。提取到
的农秀总 RNA完整无降解,无 DNA污染(图 1B),
反转录后,经过 3 次 3’RACE 和 1 次 5’RACE 获得
cDNA的侧翼序列(图 1C),分别为 lane1(876bp)、
lane2(744bp)、lane3(651bp)、lane4(862bp),
拼接为 cDNA编码区全长 2 991bp。
2.2 Ppcsl-1基因及其编码蛋白的结构预测分析
为了深入了解 Ppcsl-1,对其结构及其所编码
蛋白的理化性质和结构进行了预测分析。基因的结
构(图 2)显示该基因含有 3个内含子和 4个外显
子。ORF Finder比对分析显示,Ppcsl-1只有一个开
放阅读框(open-reading frame,ORF),编码一个
由 996个氨基酸组成的蛋白质,命名为 PpCSL-1。
理化性质预测结果显示,PpCSL-1的相对分子质量
为 106 914.3,等电点为 7.93,总平均疏水指数
为-0.496。
疏水性预测分析结果显示,疏水性峰值高于 0
的氨基酸占总氨基酸数目的比例明显低于 50%,估
测其为亲水性蛋白。在 655aa序列处有一个明显
ISSN1672-6472 CN11-5180/Q Mycosystema August 22, 2016 Vol. 35 No. 8
http://journals-myco.im.ac.cn
950
图 1 Ppcsl-1序列全长的克隆 A:Ppcsl-1 gDNA序列扩增;B:RNA提取结果;C:Ppcsl-1 cDNA序列扩增.
Fig. 1 The full-length cloning of Ppcsl-1. A: The gDNA amplification of Ppcsl-1; B: RNA extraction; C: Amplification of Ppcsl-1
cDNA.
图 2 DNA结构分析 黑色方框表示外显子,黑色线段表
示内含子,数字表示外显子和内含子的长度.
Fig. 2 DNA structure analysis. Black box for exons, black line
for introns and digital for the length of the exons and introns.
高的峰值,预测该区域疏水性高于其他区域(图
3A)。TMpred 跨膜结构预测结果显示,同样在
655aa处出现了一个高峰,说明该位点附近区域可
能是跨膜区域(图 3B)。
Predictprotein二级结构分析,预测螺旋结构比
例为 16.7%,β折叠结构比例为 7.5%,其余为卷曲结
构。蛋白质结合位点预测结果显示,PpCSL-1含有两
个 DNA结合位点(DNA-binding-region)和多个可能
的蛋白结合位点(protein binding region)(图 4A)。
NCBI-Blast 结构域预测显示,PpCSL-1 可能含有 3
个结构域:LAG1-DNAbind、BTD(β-trefoil domain)
和 IPT-RBP-Jkappa(IPT domain of the recombination
signal Jkappa binding protein)(图 4B),结合图 3
可以猜测跨膜区域可能位于 BTD结构域上,但关
于这一推测结果还未有相关文献报道。
2.3 CSL因子系统发育进化树的构建及保守结构域
分析
为了分析 PpCSL-1与其他生物 CSL的同源性以
及在生物进化过程中的地位,我们检索 GenBank
中真菌和动物等的具有代表性的 CSL蛋白 29个,
构建 CSL蛋白的 NJ系统发育进化树,并根据这些
蛋白的序列绘制结构域(图 5)。进化树分析显示
CSL 家族在进化过程中形成了动物 ClassM(Class
metazoan)、真菌 ClassF1(Class fungi)和 ClassF2
等 3个分支,该结果与 Prevorovsky et al.(2007)
的结果一致。PpCSL-1 属于 ClassF2 分支,担子菌
亚分支(subclass basidiomycete)即 ClassF2-b 分
支,且和与其同属的糙皮侧耳 Pleurotus ostreatus
CSL(PoCSL)具有最近的亲缘关系,其序列相似
性为 97%。
CSL的结构域分析结果显示 LAG1-DNAbind和
BTD存在于所有代表性物种的 CSL因子中,而 IPT
仅存在于部分 CSL因子中,这说明 LAG1-DNAbind
和 BTD在 CSL 家族基因的进化过程中相对保守。
周烁红 等 /肺形侧耳变温结实相关基因 Ppcsl-1的克隆及功能预测
菌物学报
951
图 3 PpCSL-1疏水性结构和跨膜结构预测分析 A:蛋白疏水性预测分析;B:跨膜结构预测分析.
Fig. 3 Protein hydrophobicity and transmembrane domain predictive analysis. A: Protein hydrophobicity predictive analysis; B:
Transmembrane domain predictive analysis.
图 4 PpCSL-1结合位点和结构域预测分析 A:结合位点;B:结构域.
Fig. 4 Binding site and structure predictive analysis of PpCSL-1. A: Binding site of PpCSL-1; B: Structure of PpCSL-1.
PpCSL-1蛋白既包含了保守的 LAG1-DNAbind和BTD
结构域,又包含存在差异的 IPT结构,与亲缘关系
最近的 PoCSL蛋白在结构域上存在明显的区别。
为了细化分析 CSL的保守结构域,我们对其中
20个 CSL蛋白进行比对分析(图 6)。LAG1-DNAbind
和 BTD各有 3个保守区域,分别命名为 S1、S2、
S3、S4、S5和 S6。对这 6个保守区域作进一步的
氨基酸保守性和多样性分析(图 7):根据图中氨
基酸代号字母的大小和高度可以明显看出在某一
区域氨基酸的丰富程度和保守程度。其中 S1和 S6
保守性最高,其次是两个结构域的连接区域 S3和
S4。结构域的多序列比对分析(图 7)显示,
LAG-DNAbind 和 BTD 两个结构域中存在一些进化
过程中高度保守的结构区域。Weblogo分析(图 8)
进一步指出这些区域含有丰富的脯氨酸、甘氨酸、
丝氨酸/苏氨酸和赖氨酸/精氨酸,具有 DNA结合
位点的特征(Prevorovsky et al. 2011)。
2.4 肺形侧耳不同发育时期 Ppcsl-1的表达分析
肺形侧耳菌丝需要一定的冷处理才能迅速开
启由营养菌丝向子实体原基的分化过程。为了探究
PpCSL-1在菌丝分化这一关键过程中可能的作用,
对肺形侧耳不同发育时期(即营养菌丝期、菌丝冷
ISSN1672-6472 CN11-5180/Q Mycosystema August 22, 2016 Vol. 35 No. 8
http://journals-myco.im.ac.cn
952
图 5 CSL 蛋白系统发育树及结构域图示 每个分支节点上的数字表示 1 000次重复自展检验的支持率,红色方框表示
LAG-DNAbind,绿色椭圆表示 BTD,黄色方框表示 IPT.
Fig. 5 The phylogenetic tree and graphical structure of CSL. The numbers at each node mean percentage of bootstrap support
calculated from 1 000 replicates. Red box for LAG-DNAbind, green ellipse for BTD and yellow box for IPT.
处理、原基期、珊瑚期、收获期)的 Ppcsl-1分别进
行荧光定量分析(图 8):Ppcsl-1基因在肺形侧耳的
不同发育时期均有表达,且在菌丝冷处理(5℃,
12h)后的表达量显著增加并达到峰值,是对照(营
养菌丝期)表达量的 3.34倍,说明 Ppcsl-1受冷诱
导表达。而在原基期其表达量呈显著下降趋势,低
于其在营养菌丝期的表达量,在随后的珊瑚期和收
获期,该基因表达基本上处于平衡状态,与其在原
基期表达量没有显著差异。据此猜测,在菌丝冷处
理过程中 Ppcsl-1的表达量达到一定的阈值从而开
启了细胞分化,营养菌丝开始发育为子实体原基。
3 讨论
转录因子作为生物响应环境事件中的早期效
应蛋白,能够调控众多下游途径,也是复杂生物事
件分子机制研究的关键蛋白。前人研究显示 CSL
是动物和真菌生殖发育以及组织器官分化的关键
因子,SSH文库研究表明其在肺形侧耳变温结实进
程中上调表达,因此该基因的克隆和功能预测对肺
形侧耳变温结实分子机制的研究具有实践意义。目
前食用菌功能基因组的研究还处于筛选和挖掘阶
段,已报道克隆的基因还很少。因此,本研究克隆
的 Ppcsl-1基因将是第一个被报道的关于肺形侧耳
变温结实的转录因子基因。
大多数的转录因子都定位于细胞核内,也有少
部分定位于生物膜上且横跨膜的两侧,称为跨膜转
录因子,这类蛋白对于信号由膜外传递到膜内具有
至关重要的作用。本研究理化性质预测显示,
PpCSL-1 是可能存在跨膜结构的转录因子,其中
BTD的部分结构位于膜上,LAG1-DNAbind 位于膜
内,IPT位于膜外,因此 PpCSL-1极有可能在变温
结实信号传递过程中扮演重要角色,但具体作用还
需要后续的功能分析。
进化分析显示 PpCSL-1与 PoCSL具有最近的亲
周烁红 等 /肺形侧耳变温结实相关基因 Ppcsl-1的克隆及功能预测
菌物学报
953
缘关系,但结构分析表明两者在 IPT结构域上存在
很大的差异,可能是在进化过程中该区域的某些重
要氨基酸位点发生了改变,导致结构和功能有了很
大的不同,从而推动了进化进程。
食用菌的变温结实现象与植物的春化现象具
有很大的共性特点,都需要一定程度的低温胁迫才
能实现从营养生长到生殖生长的转变。Ppcsl-1在
冷刺激时期上调表达,表明其在变温结实过程中属
于早期响应的基因。生命进程中早期响应的基因对
整个分子机制的研究至关重要,如在拟南芥春化过
程中,VIN3基因受低温诱导表达,达到临界值从
而开启植物花器官发育,当植株由春化的低温条件
转到正常生长环境后,VIN3迅速关闭(赵仲华等
2006)。本研究显示 Ppcsl-1基因在肺形侧耳变温结
实的早期阶段被瞬时诱导表达,当恢复正常生长条
件时,该因子处于本底表达水平。因此 Ppcsl-1很
可能作为“分子开关”中的一个重要元件开启后续
一系列细胞分化事件。
图 6 CSL保守结构域氨基酸的多序列比对 蓝色区域表示比对相似度大于 75%的序列.
Fig. 6 Multiple sequence alignment of CSL. Blue areas mean the similarity rate of sequence is more than 75%.
ISSN1672-6472 CN11-5180/Q Mycosystema August 22, 2016 Vol. 35 No. 8
http://journals-myco.im.ac.cn
954
图 7 保守区域的 Weblogo分析 S1–S6为 PpCSL-1的 6个保守区域. 每一个堆叠对应序列的一个位点,堆叠的总高度代
表该位点的保守性,堆叠中每一个字母的高度反映了该字母所代表氨基酸在该位点出现的相对频率(Crooks et al. 2004;
Salvi et al. 2010).
Fig. 7 Weblogo analysis of conservative region. S1–S6 mean the six conservative regions of PpCSL-1. One stack means each
position in the sequence. The overall height of each stack indicates the sequence conservation at that position, whereas the
height of symbols within the stack reflects the relative frequency of the corresponding amino or nucleic acid at that position
(Crooks et al. 2004; Salvi et al. 2010).
图 8 Ppcsl-1 基因在肺形侧耳不同发育时期的表达情况
纵轴表示各发育时期 Ppcsl-1的相对表达量;**表示差异极
显著(P<0.01).
Fig. 8 The relative expression of Ppcsl-1 gene during different
growth period of Pleurotus pulmonarius. The vertical axis
means the relative expression of Ppcsl-1 during different
periods. **means the difference is significant at the 0.01 level.
鉴于本研究现有的结果和分析,后续研究将通
过一系列分子生物学技术手段对该基因的具体功
能加以分析和验证。
[REFERENCES]
Crooks GE, Hon G, Chandonia JM, Brenner SE, 2004.
WebLogo: a sequence logo generator. Genome Research,
6(14): 1188-1190
Eastwood DC, Herman B, Noble R, Pennington AD,
Sreenivasaprasad S, Burton KS, 2013. Environmental
regulation of reproductive phase change in Agaricus
bisporus by 1-octen-3-ol, temperature and CO2. Fungal
Genetics and Biology, 55: 54-66
Furukawa T, Kawaichi M, Matsunami N, Ryo H, Nishida Y,
Honjo T, 1992. The Drosophila RBP-Jkappa gene encodes
the binding protein for the immunoglobulin J kappa
recombination signal sequence. Journal of Biological
Chemistry, 266(34): 23334-23340
Hale JJ, Amin NM, George C, Via Z, Shi HR, Liu J, 2014. A role
周烁红 等 /肺形侧耳变温结实相关基因 Ppcsl-1的克隆及功能预测
菌物学报
955
of the LIN-12/Notch signaling pathway in diversifying the
non-striated egg-laying muscles in C. elegans.
Developmental Biology, 389: 137-148
Han YN, Wang ZY, 2014. The influence of Notch and Wnt
signal pathways on the proliferation and differentiation
of neural stem cells. Progress of Anatomical Sciences,
20(4): 385-387 (in Chinese)
Jin QL, Cai WM, Feng WL, Fan LJ, Fang JL, 2004. Fast and
efficient cultivation techniques of Pleurotus pulmonarius.
Edible Fungal, 2004(5): 30-31 (in Chinese)
Karsan A, 2008. Notch and integrin affinity: a sticky situation.
Science Signaling, 1(2): 1-3
Kaspa M, Klein T, 2006. Functional analysis of murine CBF1
during Drosophila development. Developmental
Dynamics, 235(4): 918-927
Liu L, Zang YJ, Xu CZ, Luo F, 2014. A modified CTAB method
for isolating genome DNA from fungus with abundant
polysaccharose. China Biotechnology, 34(5): 75-79 (in
Chinese)
Liu XW, Zhu SS, Hu J, 2010. Notch signaling pathway, articular
cartilage development and osteoarthritis. Journal of
Clinical Rehabilitative Tissue Engineering Research,
14(11): 2014-2017 (in Chinese)
Liu YG, Chen YL, 2007. High-efficiency thermal asymmetric
interlaced PCR for amplification of unknown flanking
sequences. Short Technical Reports, 43(5): 649-654
Livak KJ, Schmittgen TD, 2001. Analysis of relative gene
expression data using real-time quantitative PCR and the
2-△△CT method. Methods, 25: 402-408
Mielel L, 2011. Transcription factor RBPJ/CSL: a genome-wide
look at transcriptional regulation. Proceedings of the
National Academy of Sciences of the United States of
America, 108(36): 14715-14716
Oravcova M, Teska M, Puta F, Folk P, Prevorovsky M, 2013.
Fission yeast CSL proteins function as transcription
factors. PLoS One, 8(3): 59435-59438
Prevorovsky M, Atkinson SR, Ptackova M, Mclean JR, Gould K,
Folk P, Puta F, Bahler J, 2011. N-termini of fungal CSL
transcription factors are disordered, enriched in
regulatory motifs and inhibit DNA binding in fission
yeast. PLoS One, 6(8): 23650-23654
Prevorovsky M, Grousl T, Stanurova J, Rynes J, Nellen W, Puta
F, Folk P, 2009. Cbf11 and Cbf12, the fission yeast CSL
proteins, play opposing roles in cell adhesion and
coordination of cell and nuclear division. Experimental
Cell Research, 315(8): 1533-1547
Prevorovsky M, Puta F, Folk P, 2007. Fungal CSL transcription
factor. BMC Genomics, 233(8): 1-12
Salvi M, Cesaro L, Pinna LA, 2010. Variable contribution of
protein kinases to the generation of the human
phosphoproteome: a global weblogo analysis.
Biomolecular Concepts, 2(1): 185-195
Shen YY, Gu M, Cai WM, Jin QL, Fan LJ, Feng WL, Song TT,
Tian FF, 2014. Construction and analysis of a suppressive
subtractive hybridisation cDNA library related to fruiting
body formation of Pleurotus pulmonarius after cold
stimulation. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 26(2):
330-334 (in Chinese)
Zhao ZH, Zeng Q, Zhao SQ, 2006. The molecular mechanism
of vernalization in plants. Chinese Bulletin of Botany,
23(1): 60-67 (in Chinese)
[附中文参考文献]
韩羽楠,王振宇,2014. Notch和 Wnt信号通路对神经干细
胞增殖分化的影响. 解剖科学进展,20(4): 385-387
金群力,蔡为明,冯伟林,范丽君,方菊莲,2004. “农
秀 1号”快速高效栽培技术. 食用菌,2004(5): 30-31
刘丽,张永军,许长征,罗锋,2014. 一种改良的 CTAB法提
取产多糖真菌 DNA. 中国生物工程杂志,34(5): 75-79
刘显文,祝颂松,胡静,2010. Notch信号通路与关节软骨
发育及骨关节炎 . 中国组织工程研究与临床康复,
14(11): 2014-2017
沈颖越,顾敏,蔡为明,金群力,范丽君,冯伟林,宋婷婷,
田芳芳,2014. 肺形侧耳子实体发育相关消减杂交 cdna
文库的构建与分析. 浙江农业学报,26(2): 330-334
赵仲华,曾群,赵淑清,2006. 植物春化作用的分子机理.
植物学通报,23(1): 60-67
(本文责编:韩丽)