【作者】張晗星 錢(qián)正明 蘇堯 劉杏忠 李文佳 董彩虹

【機(jī)構(gòu)】中國(guó)科學(xué)院微生物研究所真菌學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣東東陽(yáng)光藥業(yè)有限公司國(guó)家中醫(yī)藥管理局重點(diǎn)研究室宜昌山城水都冬蟲(chóng)夏草有限公司

【摘要】本文選定冬蟲(chóng)夏草寄主昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)(S1)、僵蟲(chóng)(S2)、子座初期(子座<1cm,S3)、子座早期(1cm<子座<3cm,S4)、成熟冬蟲(chóng)夏草(子座>7cm,S5)、商品冬蟲(chóng)夏草菌核(S6)、商品冬蟲(chóng)夏草子座(S7)及商品冬蟲(chóng)夏草(中期子座≈5cm,S8)8個(gè)樣品,用定量蛋白質(zhì)組學(xué)方法 i TRAQ分析技術(shù)對(duì)冬蟲(chóng)夏草不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的差異蛋白質(zhì)組進(jìn)行比較。共計(jì)獲得9 924個(gè)不同肽段,鑒定到1 809個(gè)蛋白質(zhì),其中差異比值1.5倍以上,P<0.05蛋白個(gè)數(shù)506個(gè),以商品冬蟲(chóng)夏草樣本(S8)為參照,比較差異蛋白數(shù)量,寄主幼蟲(chóng)(S1)、僵蟲(chóng)(S2)、子座初期(S3)、子座早期(S4)、成熟冬蟲(chóng)夏草(S5)、商品冬蟲(chóng)夏草菌核(S6)及商品冬蟲(chóng)夏草子座(S7)階段差異蛋白數(shù)分別為104、102、34、35、49、46和136個(gè),說(shuō)明昆蟲(chóng)幼蟲(chóng)、僵蟲(chóng)及子座與商品冬蟲(chóng)夏草樣品差異顯著。對(duì)鑒定蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了主成分分析(principal component analysis,PCA),在第三主成分(component 3)上的顯著差異,表明成熟冬蟲(chóng)夏草(S5)的蛋白組成不同于商品蟲(chóng)草,說(shuō)明成熟蟲(chóng)草品質(zhì)下降。層次聚類(lèi)(hierarchy clustering)分析結(jié)果表明所有樣品分為兩支,僵蟲(chóng)(S2)和商品冬蟲(chóng)夏草菌核(S6)與寄主幼蟲(chóng)(S1)聚在了一個(gè)分支上,而不同發(fā)育階段樣品(S3、S4和S5)與商品蟲(chóng)草子座(S7)聚在一個(gè)分支上,說(shuō)明商品冬蟲(chóng)夏草菌核中還殘留有寄主昆蟲(chóng)蛋白。冬蟲(chóng)夏草菌核部位的蛋白到子座部位的蛋白呈現(xiàn)由寄主幼蟲(chóng)蛋白向真菌蛋白發(fā)育過(guò)渡的聚類(lèi)關(guān)系。子集嵌套關(guān)系同步子實(shí)體生長(zhǎng)發(fā)育階段蛋白組成變化隨時(shí)間的程序性變化的規(guī)律。K-均值(K-means)聚類(lèi)和Gene ontology(GO)注釋分析,提供了冬蟲(chóng)夏草成熟過(guò)程中能量代謝通路的變化趨勢(shì)以及與真菌侵染昆蟲(chóng)和有性生殖相關(guān)蛋白質(zhì)信息。研究結(jié)果為理解寄主昆蟲(chóng)對(duì)冬蟲(chóng)夏草功能的潛在貢獻(xiàn)、子實(shí)體形成和發(fā)育的分子機(jī)制提供借鑒,并為蛋白質(zhì)組作為冬蟲(chóng)夏草質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供了科學(xué)參考。

【基金】國(guó)家自然科學(xué)基金(31572179)； 山西省煤基重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目設(shè)施食用菌高效碳循環(huán)研究與示范(FT2014-03-01)~~；

【關(guān)鍵詞】冬蟲(chóng)夏草; 蛋白質(zhì)組; i TRAQ; 二維液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜; 生物信息學(xué);