香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用制造技术

本发明专利技术公开了香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用，所述的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明专利技术通过将香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX基因转入适合的微生物宿主体内，使宿主表达谷胱甘肽过氧化物酶，提高宿主细胞的耐冷胁迫能力及耐盐胁迫能力。本发明专利技术的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX来源于真菌，通过转入适合的微生物宿主中，能够提高宿主的耐胁迫能力。

【技术实现步骤摘要】
香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用
本专利技术属于抗氧化酶
，涉及一种香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用。
技术介绍
香菇(Lentinulaedodes(Berk.)Pegler)在分类学上属于担子菌门、伞菌纲、伞菌目、光茸菌科、香菇属。香菇属于木腐菌类，栽培生产需要木质素的降解提供充足的营养以供菌丝生长及子实体发育，并且属于中低温型食用菌，在30℃时菌丝生长速率显著下降(王波等.香菇菌株菌丝和子实体生长耐高温试验研究.吉林农业大学学报,2004,26(2):145-147)，高温直接导致香菇产量的减少和品质的下降。生物在受到逆境胁迫时，破坏了活性氧的动态平衡，细胞内ROS过量积累并产生毒害，及时清除细胞内的多余ROS是非常必要的。生物体通常具有清除ROS的酶促清除机制和非酶促清除机制。超氧化物歧化酶(SOD)，过氧化氢酶(CAT)，抗坏血酸过氧化物酶(APX)，谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等属于酶促机制。GPX(EC1.11.1.9，EC1.11.12)是一种含巯基的过氧化物酶，可以清除机体内的H2O2、氢过氧化物及脂质过氧化物，阻断ROS自由基对机体的进一步损伤。当植物遭受高盐、重金属、机械刺激、干旱、温度及光照等不同非生物胁迫时，多数GPX的表达及酶活性会增强。第一个植物GPX基因分离于烟草的叶片中，其cDNA与动物的GPX有较高同源性(CriquiMC,JametE,ParmentierY,etal.IsolationandcharacterizationofaplantcDNAshowinghomologytoanimalglutathioneperoxidases.PlantMolBiol,1992,18(3):623-627)，随后展开了植物GPX的研究，从拟南芥、水稻、番茄、柑桔、菠菜、盐芥等多种植物中分离和鉴定。过表达烟草GPX基因后，其转基因烟草增强了ROS清除能力，细胞膜损伤缓解，也增强了对盐胁迫和冷胁迫的耐性(RoxasVP,LodhiSA,GarrettDK,etal.StresstoleranceintransgenictobaccoseedlingsthatoverexpressglutathioneS-transferase/glutathioneperoxidase.PlantCellPhysiol,2000,41(11):1229-1234)。在烟草的细胞质中或叶绿体中过表达衣藻(Chlamydomonas)GPX后，转基因株系都表现较高的光合能力，抑制了脂质氢过氧化物的产生，增强了盐、冷等胁迫的耐受性(YoshimuraK,MiyaoK,GaberA,etal.EnhancementofstresstoleranceintransgenictobaccoplantsoverexpressingChlamydomonasglutathionperoxidaseincytosolorchloroplast.PlantJ,2004,37(1):21-33)。上述方法采用的GPX均来源于动植物，目前食用菌中谷胱甘肽过氧化物酶的研究主要是进行富硒菌株的选育(方玲.杏鲍菇富硒优良菌株筛选与深层发酵及生物活性研究[D].南京农业大学,2016；茆广华.灰树花子实体富硒及其硒多糖的研究[D].江苏大学，2014)及食用菌多糖中谷胱甘肽过氧化物酶活性的研究(张利伟.松茸多糖对缓解运动员有氧运动疲劳恢复应用研究[J].中国食用菌,2020；杨文建.金针菇多糖的分离纯化、结构分析及其记忆功能改善作用机制研究[D].南京农业大学,2012)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用。将该香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX的核苷酸序列转入宿主体内，通过使宿主表达谷胱甘肽过氧化物酶，提高宿主细胞的耐冷胁迫能力和耐盐胁迫能力。本专利技术提供香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用。本专利技术中所述的微生物可以为真菌或者细菌。在本专利技术具体实施方式中，采用的微生物为大肠杆菌。本专利技术所述的耐胁迫能力包括耐冷胁迫能力和耐盐胁迫能力。本专利技术的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX，其氨基酸序列如SEQIDNO.1所示。具体地，通过将含香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX基因的表达载体转入到微生物宿主细胞中，提高微生物的耐胁迫能力。本专利技术的香菇谷胱甘肽过氧化物酶的编码基因LeGPX，其核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。在本专利技术的具体实施方式中，所述的含香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX基因的表达载体为pBARGPE1/LeGPX，通过将含香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX基因的核苷酸片段与经BamHI和EcoRI双酶切后的pBARGPE1质粒连接构建得到。在本专利技术的具体实施方式中，通过将含香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX基因的表达载体pBARGPE1/LeGPX转入到大肠杆菌中，提高大肠杆菌的耐冷胁迫能力和耐盐胁迫能力。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术通过将香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX基因转入适合的微生物宿主体内，使宿主表达谷胱甘肽过氧化物酶，提高宿主细胞的耐冷胁迫能力和耐盐胁迫能力。实验证明转入香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX基因的大肠杆菌过量表达谷胱甘肽过氧化物酶后，其耐冷胁迫能力及耐盐胁迫能力得到显著提高。本专利技术的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX来源于真菌，能够转入适合的微生物宿主中，提高宿主的耐胁迫能力。附图说明图1为过表达载体pBARGPE1图谱；图2为香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX的信号肽预测结果图；图3为香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX的磷酸化位点预测结果图；图4为香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX的跨膜结构预测结果图；图5为香菇谷胱甘肽过氧化物酶过表达载体pBARGPE1/LeGPX的图谱；图6为pBARGPE1/LeGPX重组表达蛋白产物的SDS-PAGE电泳图，其中，泳道1是蛋白Marker；泳道2是未用IPTG诱导，含有pBARGPE1空载体对照组大肠杆菌表达蛋白产物的电泳图谱；泳道3是经IPTG诱导后，含有pBARGPE1空载体对照组大肠杆菌表达蛋白产物的电泳图谱；泳道4是经IPTG诱导后，含有pBARGPE1/LeGPX重组质粒的大肠杆菌蛋白的电泳图谱；泳道5是未用IPTG诱导，含有pBARGPE1/LeGPX重组质粒的大肠杆菌蛋白表达电泳图谱；图7为冷胁迫(4℃)下，转入香菇LeGPX基因前后的大肠杆菌生长速率比较(注：*:P<0.05；**:P<0.01；***:P<0.001；N.S.:P>0.05)；图8为盐胁迫(6％NaCl)下，转入香菇LeGPX基因前后的大肠杆菌生长速率比较(注：*:P<0.05；**:P<0.01；***:P<0.001本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用，所述的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示，所述的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示。/n

【技术特征摘要】
1.香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX在提高微生物耐胁迫能力中的应用，所述的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX的氨基酸序列如SEQIDNO.1所示，所述的香菇谷胱甘肽过氧化物酶LeGPX编码基因的核苷酸序列如SEQIDNO.2所示。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的微生物为真菌或者细菌。


3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的微生物为大肠杆菌。


4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的耐胁迫能力为耐冷胁迫能力及耐盐胁迫能力。


5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵妍，杨焕玲，陈明杰，游华芳，宋晓霞，奚莉萍，宋盼盼，王耀冉，
申请(专利权)人：上海市农业科学院，
类型：发明
国别省市：上海;31