香菇UGPase酶活性及转录表达水平对不同碳氮源的响应

【目的】尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶 (UDP-glucose pyrophosphorylase，UGPase)是糖代谢途径中的关键酶，在生物体次生代谢产物合成过程中具有重要的作用，对其进行深入的研究，将有助于阐明糖代谢的分子机制。【方法】本实验以香菇新808为实验材料，设置不同的碳、氮源对香菇菌丝体进行液体发酵培养（25 °C，30天），烘干菌丝体称取其生物量，利用苯酚-硫酸法测定菌丝体胞内多糖含量，通过荧光实时定量PCR检测不同碳氮源下菌丝体ugp基因的相对表达量，同时测定UGPase酶活性。【结果】结果表明，与普通PDA培养基比较，除以硝酸铵为氮源外，其余碳氮源均能提高香菇菌丝体生物量，其中以麦麸为碳源的生物量最大（0.63g）。以小分子糖（蔗糖、麦芽糖和甘露糖）为碳源、有机复合物（麦麸和黄豆芽）为氮源时，ugp基因表达量明显上调，UGPase酶活性更高，同时，其香菇菌丝胞内多糖的含量也更高。其中分别以蔗糖为碳源，以麦麸作为氮源时，ugp基因表达量、UGPase酶活性（分别为4043.80U/mg和3873U/mg）和菌丝胞内多糖含量（分别为3.60%和3.86%）最高，ugp基因表达量分别为对照组的8.19倍和6.52倍。【结论】香菇菌丝ugp基因转录表达水平、UGPase酶活性以及菌丝胞内多糖含量三者之间显示出较高的正相关性。小分子碳源（蔗糖、麦芽糖和甘露糖）、有机氮源（麦麸和黄豆芽）有助于香菇菌丝多糖的合成，其中蔗糖和麦麸可作为香菇液体发酵优势碳源和氮源。