偏肿革裥菌系统发育与Lgmnp2和Lgmnp3基因克隆及结构特征
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裥菌ꎮ 为了获得该菌株多个编码 ＭｎＰ 家族的基因ꎬ从而为研究 ＭｎＰ 基因的表达调控奠定序列结构的基础ꎬ根据
已知白腐菌 ＭｎＰｓ 基因保守区和已经扩增出的基因片段设计引物ꎬ以 Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ 的基因组 ＤＮＡ 和总 ＲＮＡ 为模 板ꎬ采用 ＰＣＲ、ＲＴ－ＰＣＲ、ＲＡＣＥ 及染色体步移等方法ꎬ克隆到该菌株编码 ＭｎＰ２ 和 ＭｎＰ３ 的全长 ｃＤＮＡ 和 ＤＮＡ 基因 ( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号分别为 ＪＱ３８８５９７、ＪＮ５７１１１４ꎻＪＱ４１１２４９、ＪＮ５７１１１６) ꎬ分别命名为 Ｌｇ－ｍｎｐ２ 和 Ｌｇ－ｍｎｐ３ꎮ ２ 个基因 ＤＮＡ 全长分别为 ２ ８６９、３ ９９２ ｂｐꎬ都含有 ６ 个外显子和 ５ 个内含子ꎻ其启动子区域都含有 ＴＡＴＡ－Ｂｏｘ、ＣＡＡＴ－Ｂｏｘ、 ＡＰ２、ＭＲＥ 等顺式作用元件ꎬＬｇ－ｍｎｐ２ 还含有 ＡＰ１ꎬＬｇ －ｍｎｐ３ 还含有 ＨＳＥꎻ其 ｃＤＮＡ 基因分别含有 ５０、５２ ｂｐ 的 ５′ ＵＴＲꎬ１５０、２４９ ｂｐ 的 ３′ＵＴＲ 和 １０９８、１ １０１ ｂｐ 的完整开放阅读框 ＯＲＦꎬ分别编码了 ３６５、３６６ 个氨基酸的蛋白质多肽 前体( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号分别为 ＡＦＣ３７４９３、ＡＦＣ３７４９４) ꎬ成熟的 Ｌｇ－ｍｎｐ２ 蛋白含有 ３３９ 个氨基酸ꎬ比 Ｌｇ－ＭｎＰ１ 蛋白 ( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号为 ＡＣＯ９２６２０) 多 １ 个氨基酸ꎻ成熟的 Ｌｇ－ｍｎｐ３ 蛋白含有 ３４０ 个氨基酸ꎬ比 Ｌｇ－ＭｎＰ２ 蛋白多 １ 个 氨基酸ꎮ第 ４７ Βιβλιοθήκη 第 ２ 期 ２０１９ 年 ２ 月
东 北 林 业 大 学 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏｌ.４７ Ｎｏ.２ Ｆｅｂ. ２０１９
偏肿革裥菌系统发育与 Ｌｇ－ｍｎｐ２ 和 Ｌｇ－ｍｎｐ３ 基因克隆及结构特征１)
池玉杰 闫洪波 吴书景
Ｔｈｅ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｄ ｓｔｒａｉｎ Ｌｅｎｚｉｔｅｓ ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ｗａｓ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ( ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ Ｎｏ.: ＪＦ２７９４４０) ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｉｔꎬ ａｎｄ ａ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ａｎｄ Ｌ. ｂｅｔｕｌｉ￣ ｎａꎬ ｓｅｖａｒａｌ Ｔｒａｍｅｔｅｓ ｓｐｐ.ꎬ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｗｈｉｔｅ￣ｒｏｔ ｆｕｎｇｉ ｈａｄ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅｓｔ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ａｎｄ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒꎬ ｔｈｅ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ｗａｓ ９９％ ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｏｆ ８５％－９７％ ｗｉｔｈ ２４ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ｓｔｒａｉｎｓꎬ ｉｎｄｉ￣ ｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｓｔｒａｉｎ ＣＢ１ ｗａｓ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｍｏｒｅ ｇｅｎｅｓ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ＭｎＰ ｆａｍｉｌｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔｒａｉｎꎬ ａｎｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＭｎＰ ｇｅｎｅｓꎬ ｔｗｏ ｆｕｌｌ ｌｅｎｇｔｈ ｃＤＮＡ ａｎｄ ＤＮＡ ｇｅｎｅｓ ｎａｍｅｄ Ｌｇ－ｍｎｐ２ ａｎｄ Ｌｇ － ｍｎｐ３ ｗｈｉｃｈ ｅｎｃｏｄｅ ｆｏｒ ｔｗｏ ｉｓｏｅｎｚｙｍｅｓ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ ２ ａｎｄ ３ ( ＭｎＰ２ ａｎｄ ＭｎＰ３) ｆｒｏｍ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ( ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ Ｎｏ. ＪＱ３８８５９７ ａｎｄ ＪＮ５７１１１４ꎻ ａｎｄ ＪＱ４１１２４９ ａｎｄ ＪＮ５７１１１６ ｆｏｒ ｃＤＮＡ ａｎｄ ＤＮＡ ｇｅｎｅꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ) ｗｅｒｅ ｃｌｏｎｅｄ ｂｙ ＰＣＲꎬ ＲＴ－ＰＣＲꎬ ＲＡＣＥꎬ ａｎｄ Ｇｅｎｏｍｅ Ｗａｌｋｉｎｇ ＰＣＲ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ＤＮＡ
( 东北林业大学ꎬ哈尔滨ꎬ１５００４０) ( 滨州市生物技术研究院) ( 广西斯道拉恩索林业有限公司)
摘 要 白腐菌偏肿革裥菌 Ｌｅｎｚｉｔｅｓ ｇｉｂｂｏｓａ 能分泌降解木质素的锰过氧化物酶( ＭｎＰｓ) ꎬ为进一步鉴定试验菌 株ꎬ对菌株 Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ 进行了 ＩＴＳ 序列( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号为 ＪＦ２７９４４０) 扩增与测序ꎬ并进行了基于 ＩＴＳ 序列的比 对与系统发育分析ꎬ结果表明 ＣＢ１ 与桦革裥菌 Ｌ. ｂｅｔｕｌｉｎａ 和栓菌属 Ｔｒａｍｅｔｅｓ 等相关白腐菌的亲缘关系较近而聚类 在一起ꎬ并与 ２４ 个同种其他菌株的 ＩＴＳ 序列覆盖度在 ８５％ ~ ９７％期间内的相似性都为 ９９％ꎬ说明该菌株为偏肿革
关键词 偏肿革裥菌ꎻ系统发育ꎻ锰过氧化物酶ꎻ基因克隆ꎻ序列分析
分类号 Ｓ７１８.８１ꎻＱ９３９.５ Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｅｎｅ Ｌｇ－ｍｎｐ２ ａｎｄ Ｌｇ－ｍｎｐ３ ｏｆ Ｌｅｎｚｉｔｅｓ ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ / / Ｃｈｉ Ｙｕｊｉｅ( Ｎｏｒｔｈ￣ ｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｈａｒｂｉｎ １５００４０ꎬ Ｐ. Ｒ. Ｃｈｉｎａ) ꎻ Ｙａｎ Ｈｏｎｇｂｏ( Ｂｉｎｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ) ꎻ Ｗｕ Ｓｈｕｊｉｎｇ ( Ｇｕａｎｇｘｉ Ｓｔｏｒａ Ｅｎｓｏ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.) / / Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１９ꎬ４７(２) :６４－６９ꎬ８７.
已知白腐菌 ＭｎＰｓ 基因保守区和已经扩增出的基因片段设计引物ꎬ以 Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ 的基因组 ＤＮＡ 和总 ＲＮＡ 为模 板ꎬ采用 ＰＣＲ、ＲＴ－ＰＣＲ、ＲＡＣＥ 及染色体步移等方法ꎬ克隆到该菌株编码 ＭｎＰ２ 和 ＭｎＰ３ 的全长 ｃＤＮＡ 和 ＤＮＡ 基因 ( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号分别为 ＪＱ３８８５９７、ＪＮ５７１１１４ꎻＪＱ４１１２４９、ＪＮ５７１１１６) ꎬ分别命名为 Ｌｇ－ｍｎｐ２ 和 Ｌｇ－ｍｎｐ３ꎮ ２ 个基因 ＤＮＡ 全长分别为 ２ ８６９、３ ９９２ ｂｐꎬ都含有 ６ 个外显子和 ５ 个内含子ꎻ其启动子区域都含有 ＴＡＴＡ－Ｂｏｘ、ＣＡＡＴ－Ｂｏｘ、 ＡＰ２、ＭＲＥ 等顺式作用元件ꎬＬｇ－ｍｎｐ２ 还含有 ＡＰ１ꎬＬｇ －ｍｎｐ３ 还含有 ＨＳＥꎻ其 ｃＤＮＡ 基因分别含有 ５０、５２ ｂｐ 的 ５′ ＵＴＲꎬ１５０、２４９ ｂｐ 的 ３′ＵＴＲ 和 １０９８、１ １０１ ｂｐ 的完整开放阅读框 ＯＲＦꎬ分别编码了 ３６５、３６６ 个氨基酸的蛋白质多肽 前体( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号分别为 ＡＦＣ３７４９３、ＡＦＣ３７４９４) ꎬ成熟的 Ｌｇ－ｍｎｐ２ 蛋白含有 ３３９ 个氨基酸ꎬ比 Ｌｇ－ＭｎＰ１ 蛋白 ( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号为 ＡＣＯ９２６２０) 多 １ 个氨基酸ꎻ成熟的 Ｌｇ－ｍｎｐ３ 蛋白含有 ３４０ 个氨基酸ꎬ比 Ｌｇ－ＭｎＰ２ 蛋白多 １ 个 氨基酸ꎮ第 ４７ Βιβλιοθήκη 第 ２ 期 ２０１９ 年 ２ 月
东 北 林 业 大 学 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＦＯＲＥＳＴＲＹ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ
Ｖｏｌ.４７ Ｎｏ.２ Ｆｅｂ. ２０１９
偏肿革裥菌系统发育与 Ｌｇ－ｍｎｐ２ 和 Ｌｇ－ｍｎｐ３ 基因克隆及结构特征１)
池玉杰 闫洪波 吴书景
Ｔｈｅ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｄ ｓｔｒａｉｎ Ｌｅｎｚｉｔｅｓ ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ｗａｓ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ ( ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ Ｎｏ.: ＪＦ２７９４４０) ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｉｔꎬ ａｎｄ ａ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ａｎｄ Ｌ. ｂｅｔｕｌｉ￣ ｎａꎬ ｓｅｖａｒａｌ Ｔｒａｍｅｔｅｓ ｓｐｐ.ꎬ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｒｅｌａｔｅｄ ｗｈｉｔｅ￣ｒｏｔ ｆｕｎｇｉ ｈａｄ ｔｈｅ ｃｌｏｓｅｓｔ ｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ａｎｄ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒꎬ ｔｈｅ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ｗａｓ ９９％ ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ ｉｎ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｏｆ ８５％－９７％ ｗｉｔｈ ２４ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ｓｔｒａｉｎｓꎬ ｉｎｄｉ￣ ｃａｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｓｔｒａｉｎ ＣＢ１ ｗａｓ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｍｏｒｅ ｇｅｎｅｓ ｅｎｃｏｄｉｎｇ ＭｎＰ ｆａｍｉｌｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｔｒａｉｎꎬ ａｎｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＭｎＰ ｇｅｎｅｓꎬ ｔｗｏ ｆｕｌｌ ｌｅｎｇｔｈ ｃＤＮＡ ａｎｄ ＤＮＡ ｇｅｎｅｓ ｎａｍｅｄ Ｌｇ－ｍｎｐ２ ａｎｄ Ｌｇ － ｍｎｐ３ ｗｈｉｃｈ ｅｎｃｏｄｅ ｆｏｒ ｔｗｏ ｉｓｏｅｎｚｙｍｅｓ ｏｆ ｍａｎｇａｎｅｓｅ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ ２ ａｎｄ ３ ( ＭｎＰ２ ａｎｄ ＭｎＰ３) ｆｒｏｍ Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ ( ＧｅｎＢａｎｋ Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ Ｎｏ. ＪＱ３８８５９７ ａｎｄ ＪＮ５７１１１４ꎻ ａｎｄ ＪＱ４１１２４９ ａｎｄ ＪＮ５７１１１６ ｆｏｒ ｃＤＮＡ ａｎｄ ＤＮＡ ｇｅｎｅꎬ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ) ｗｅｒｅ ｃｌｏｎｅｄ ｂｙ ＰＣＲꎬ ＲＴ－ＰＣＲꎬ ＲＡＣＥꎬ ａｎｄ Ｇｅｎｏｍｅ Ｗａｌｋｉｎｇ ＰＣＲ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｅ ＤＮＡ
( 东北林业大学ꎬ哈尔滨ꎬ１５００４０) ( 滨州市生物技术研究院) ( 广西斯道拉恩索林业有限公司)
摘 要 白腐菌偏肿革裥菌 Ｌｅｎｚｉｔｅｓ ｇｉｂｂｏｓａ 能分泌降解木质素的锰过氧化物酶( ＭｎＰｓ) ꎬ为进一步鉴定试验菌 株ꎬ对菌株 Ｌ. ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ 进行了 ＩＴＳ 序列( ＧｅｎＢａｎｋ 登录号为 ＪＦ２７９４４０) 扩增与测序ꎬ并进行了基于 ＩＴＳ 序列的比 对与系统发育分析ꎬ结果表明 ＣＢ１ 与桦革裥菌 Ｌ. ｂｅｔｕｌｉｎａ 和栓菌属 Ｔｒａｍｅｔｅｓ 等相关白腐菌的亲缘关系较近而聚类 在一起ꎬ并与 ２４ 个同种其他菌株的 ＩＴＳ 序列覆盖度在 ８５％ ~ ９７％期间内的相似性都为 ９９％ꎬ说明该菌株为偏肿革
关键词 偏肿革裥菌ꎻ系统发育ꎻ锰过氧化物酶ꎻ基因克隆ꎻ序列分析
分类号 Ｓ７１８.８１ꎻＱ９３９.５ Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃｌｏｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｅｎｅ Ｌｇ－ｍｎｐ２ ａｎｄ Ｌｇ－ｍｎｐ３ ｏｆ Ｌｅｎｚｉｔｅｓ ｇｉｂｂｏｓａ ＣＢ１ / / Ｃｈｉ Ｙｕｊｉｅ( Ｎｏｒｔｈ￣ ｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｈａｒｂｉｎ １５００４０ꎬ Ｐ. Ｒ. Ｃｈｉｎａ) ꎻ Ｙａｎ Ｈｏｎｇｂｏ( Ｂｉｎｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ) ꎻ Ｗｕ Ｓｈｕｊｉｎｇ ( Ｇｕａｎｇｘｉ Ｓｔｏｒａ Ｅｎｓｏ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｃｏ.ꎬ Ｌｔｄ.) / / Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ２０１９ꎬ４７(２) :６４－６９ꎬ８７.