草菇多酚氧化酶基因的克隆与表达分析

【目的】解析草菇多酚氧化酶基因家族序列信息，明确其特征和表达模式。【方法】通过转录组测序找出含有酪氨酸酶结构域的基因，并根据搜索得到的序列设计引物，以不同发育时期的草菇 v26 菌株，以及草菇蛋形期外菌膜、菌盖、菌柄等不同组织为材料提取 RNA，经反转录为 cDNA，扩增获得草菇多酚氧化酶基因序列。采用在线生物信息学网站预测草菇多酚氧化酶的理化性质。采用 RT-PCR 的方法，检测草菇不同发育时期和不同组织部位多酚氧化酶的表达模式。【结果】获得 4 个草菇多酚氧化酶基因家族的 CDS 序列，依次命名为 VvPPO1、VvPPO2、VvPPO3、VvPPO4，其中 VvPPO1 CDS 全长 1 596 bp、编码 531 个氨基酸，VvPPO2 CDS 全长 2 685 bp、编码 894 个氨基酸，VvPPO3 CDS 全长 1 593 bp、编码 530 个氨基酸，VvPPO4 CDS 全长2 067 bp、编码 688 个氨基酸。生物信息学分析表明，4 个基因编码的蛋白均含有 2 个铜离子结合区，为亲水性蛋白；RT-PCR 结果显示，4 个基因在草菇发育的菌丝期、原基期、蛋形期、成熟期均有表达，VvPPO1、VvPPO3 和VvPPO4 的表达量在子实体时期高于菌丝期，在蛋形期 VvPPO1 和 VvPPO4 在外菌膜的表达量比在菌柄和菌盖中的表达量高。【结论】在草菇中搜索得到 4 个多酚氧化酶基因，均含有 2 个铜离子结合区，4 个基因在各个发育时期均有表达。

Cloning and Expression Analysis of Polyphenol Oxidase Gene Family in Volvariella volvacea