[发明专利]调控金针菇子实体发育的转录因子PDD1及其编码基因与应用

说明书

本发明公开了一种调控子实体发育的转录因子PDD1及其编码基因与应用。本发明的转录因子PDD1的编码基因序列如序列表中序列1所示；该转录因子的氨基酸序列如序列表中序列2所示。本发明通过在金针菇中进行pdd1的过表达和RNAi实验发现，pdd1是金针菇菌丝生长和子实体发育过程中必需的正调控因子，影响着金针菇原基期和成熟期，子实体数量、高度及湿重。本发明还公开了一株具有出菇周期短、产量高的金针菇突变菌株(pdd1^OE#31)，不仅具有提前进入成熟期的特性，还能够提高金针菇的产量，缩短金针菇的生产周期，减少能耗和人工成本，具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及基因工程技术领域，具体涉及一个正向调控金针菇(Flammulinavelutipes)菌丝生长和子实体发育的转录因子PDD1，以及一株具有出菇周期短、产量高的pdd1过表达突变菌株(pdd1^OE#31)。

背景技术

金针菇(Flammulinavelutipes)又名冬菇、朴菇、毛柄金钱菇等，是典型的担子类食用菌，在全世界尤其是亚洲国家广泛栽培。金针菇含有丰富的蛋白质、膳食纤维和糖类，此外还含有丰富的维生素B1、B2、B3和维生素C、D、E。金针菇作为一种传统的食用菌，不仅具有丰富的营养价值，而且具有重要的药用价值。近年来的研究表明，金针菇具有抗肿瘤、延长寿命、降低胆固醇、抗疲劳、免疫调节等功效。这些营养和药用价值都是以子实体为实现载体，子实体的产量和质量直接决定了营养和药用的价值。

近年来随着金针菇大面积种植，陆续有许多关于金针菇增产技术和方法的研究，主要包括营养条件的优化和遗传育种。营养条件的优化包括改良栽培方式、优化栽培料配方和添加促增产物质。比如采用窄袋栽培、红光诱导出菇、卧式两头出菇等栽培方式促进子实体生长，或者选用更合适的碳源、氮源，用稻壳代替玉米芯促进菌丝生长，或者通过外源添加三十烷醇、特效植物营养素(SPNE)、黄豆面等物质刺激子实体产生等方式。但是，这些方法侧重对外部环境进行改变以适应菌株生长，增产能力有限，而且需要考虑成本。而遗传育种是针对菌株自身做出改变去适应环境的变化，目前应用于金针菇遗传育种的方式主要包括自然选育、诱变育种、杂交育种和基因工程育种，比如经过自然选育和诱变得到出菇周期短的“三明一号”、抗霉能力强的“西师8001”和高产的“辐金一号”等优良性状菌株，以及经过不同亲本交配得到的早熟金针菇“农金六号”、抗病金针菇A45等。以上三种育种方法在分子生物学发展初期较为常用，虽然能选育出性状优良的菌株，但是筛选较为盲目，而且耗费人工和时间。另外一种是基因工程育种，目标明确，周期较短，但是此方法需要基于对调控子实体发育基因的深入理解。随着分子生物学在金针菇中的应用，逐渐有一些关于金针菇子实体发育基因的报道。如fvh1在金针菇子实体发育时期高表达，疏水蛋白编码基因Fv-hyd1过表达后使原基形成提前，组氨酸激酶基因和GATA Zinc finger转录因子参与冷诱导原基形成过程，Mads8、N1477、HK535基因在原基和菌丝中有差异表达，敲低腺苷脱氨酶编码基因Fv-ada会抑制金针菇菌丝生长，苯丙氨酸氨裂解酶编码基因Fvpal的表达与金针菇子实体形成相关，金针菇交配型基因的分析，漆酶编码基因参与金针菇子实体的形成，过表达Fv-JRL1促进金针菇菌丝生长和子实体发育，但是这些研究局限于对基因结构或者基因功能的研究，对其基因在金针菇中的应用还有待开展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何调控金针菇菌丝生长和子实体发育，培育出产量高、出菇周期短的金针菇。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种可调控金针菇菌丝生长和子实体发育的蛋白质。本发明提供的可调控金针菇菌丝生长和子实体发育的蛋白质的名称为PDD1，所述PDD1蛋白质是如下a)或b)或c)或d)的蛋白质：

a)氨基酸序列是序列2所示的蛋白质；

b)在序列2所示的蛋白质的N端和/或C端连接标签得到的融合蛋白质；