巴西洋菇性別基因選殖與交配型之探討

Molecular cloning of mating-type gene and study of mating type in Agaricus blazei Murrill

謝秀欣(Hsiu-Hsin Hsieh)

指導教授 ： 許瑞祥

國立臺灣大學/生命科學院/微生物與生化學研究所/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2006.10224

摘要

巴西洋菇（Agaricus blazei Murrill）為重要的食藥用菌，其菌絲體無扣子體且為不規則多核型，因此無法直接辨別菌絲體生活史類型，造成遺傳育種研究的困難。本論文主要探討巴西洋菇的有性世代生活史中，性別基因與交配過程的相關性。
顯微鏡下形態觀察顯示，巴西洋菇蕈褶內擔子柄能產生四顆擔孢子，每個擔孢子內具有兩個細胞核。巴西洋菇菌落普遍偏黃，菌絲不具有扣子體；菌絲細胞核數目不規則，多為二、三、四個核。同核體交配試驗顯示巴西洋菇菌絲間具有親和現象，推斷其生活史應為具有交配的雌雄異株（heterothallism）模式。
以子實體rDNA基因的變異區域ITS（internal transcribed spacer）序列的分析，顯示異核體皆具有兩種ITS序列，命名為ITS typeⅠ和ITS typeⅡ。對照交配試驗結果顯示，若具有兩種ITS序列者，必為異核體（heterokaryon），但是若僅具有一種ITS序列者，卻不一定是同核體（homokaryon）。另外，具有不同ITS序列之同核體可相互親和，而產生具有兩種ITS序列的異核體的結果，由此亦證明巴西洋菇的生活史為具有交配過程的雌雄異株模式。
巴西洋菇同核體0925-3菌株建構的 DNA library，以粒腺體中間肽酶(mitochondrial intermediate peptidase, mip)基因為引導，找到與mip基因位在同一連鎖群上的巴西洋菇之A性別基因—此為蕈菌屬第一條A性別基因。經序列分析後，巴西洋菇與灰蓋鬼傘（Coprinus cinerea）和簇生鬼傘（C. disseminatus）相同，皆具有兩組含保守性homeodomain區域的A性別基因：分別為hd1序列/hd2序列和單一一段hd1’序列。 hd1具1872個鹼基對；hd2 則具有1384個鹼基對。相似度比對結果顯示，巴西洋菇A性別基因的保守性區域homeodomain1和homeodomain1’間，DNA和胺基酸相似度各為63.6％和58.3％。而與其他擔子菌homeodomain1的DNA和胺基酸相似度皆僅約在40％∼60％；homeodomain2和其他擔子菌homeodomain2的DNA和胺基酸相似度也是相同為此值。

關鍵字

巴西洋菇 ； 性別基因 ； 交配型 ； 生活史 ； 蕈菌屬

並列摘要

Agaricus blazei Murrill myceliam have no clamp cell, but irregular and multiple nuclei. This feature has been complicated the sexual life cycle analysis considerably. To identify the sexual life cycle of A. blazei, this thesis focus analyzing of A. blazei on using morphology and molecular techniques.
The morphology reveals that A. blazei basidia produce four basidiospores, which contains two postmeiotic nuclei. The majority of A. blazei mycelium are yellow, and all of them have no clamp cell; nuclear numbers in hyphae are irregular, with various numbers of nuclei per cell ranging from 1 to 10, mostly in the 2 to 4 range. The compatibility test between some single-spore cultures show compatible and it is hypothesized that the sexual life cycle of A. blazei is heterothallic systems.
Within A. blazei heterokaryon are found two divergent types of the ribosomal internal transcribed spacer（ITS）, named ITS typeⅠand ITS typeⅡ, while within the homokaryon strain are not always found only one single ITS sequence. Furthermore, according to the compatibility of single spore cultures with different types of ITS sequence, it implies A. blazei heterothallic system existence.
Identifying A. blazei mating type directly, this thesis screens the A. blazei homokaryon 0925-3 DNA library by mitochondrial intermediate peptidase (mip) probe and finds out three DNA pools with putative A mating-type gene. After analyzing these sequences, A. blazei 0925-3 has two pairs of , and this character is similar to the model tetrapolar species Coprinus cinerea and C. disseminatus

並列關鍵字

Agaricus blazei ； mating-type gene ； mating type ； life cycle ； Agaricus spp.

參考文獻

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