[发明专利]灰树花UDP-葡萄糖焦磷酸化酶及其应用

说明书

本发明属于食用菌遗传和基因工程技术领域，具体涉及一种灰树花UDP‑葡萄糖焦磷酸化酶及其应用。本发明通过基因工程技术在灰树花中过表达UDP‑葡萄糖焦磷酸化酶基因或对沉默UDP‑葡萄糖焦磷酸化酶基因，分别显著增加或降低灰树花重组菌中菌丝体量、菌丝体多糖和胞外多糖的产量，并显著影响对灰树花菌丝体多糖和胞外多糖中单糖组成。本发明为掌握灰树花多糖合成/代谢的调控机制和高效发酵生产品质稳定的多糖产品提供研究基础。

技术领域

本发明属于食用菌遗传和基因工程技术领域，具体涉及一种灰树花UDP-葡萄糖焦磷酸化酶及其应用。

背景技术

微生物多糖是一类具有生物活性的大分子化合物，主要包括细菌多糖和真菌多糖，其对菌体生长有重要作用，且能应用于保健品、化妆品等领域。目前，已有较多研究涉及细菌胞外多糖生物合成途径与基因控制。

食药用真菌多糖是当前国内外研究十分活跃的领域之一。然而，食药用真菌多糖的合成过程极为复杂，参与合成的底物和酶系众多。因此，要实现食药用多糖高效而稳定的合成，还需明确多糖合成相关酶系的功能，并采取具有针对性的代谢调控手段以有效强化其合成。

灰树花（ Grifola frondosa）又名贝叶多孔菌，栗子蘑等，日本俗称“舞茸”，隶属层菌纲，非褶菌目，多孔菌科，灰树花属，是一种珍稀的食药两用菌。灰树花肉质鲜嫩，其中以多糖为主的生理活性物质丰富，在免疫调节、抗肿瘤、抗HIV、降血糖等方面具有显著功效。然而有关灰树花多糖（菌丝体多糖和胞外多糖）的合成途径、关键酶系的角色和功能等研究仍是空白，还需全面系统的研究。构建能提高灰树花多糖合成量的菌株、重组菌株以及构建方法是目前研究中需要解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题之一，本发明提供一种灰树花UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因及其应用。

首先，本发明从灰树花菌丝体基因组中克隆得到UDP-葡萄糖焦磷酸化酶编码基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO .1所示，保守序列如SEQ ID NO.3所示。

本发明还提供所述UDP-葡萄糖焦磷酸化酶编码蛋白，其氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。

本发明还提供一种调控灰树花菌体生长和多糖合成的方法，所述的调控方法包括上调或下调菌丝体量和多糖产量的合成量；具体的，所述上调是通过过表达灰树花UDP-葡萄糖焦磷酸化酶的编码基因实现，所述下调是通过基因沉默对灰树花UDP-葡萄糖焦磷酸化酶编码基因进行沉默实现。

本发明提供了一种重组载体，包括过表达重组载体和基因沉默载体。

所述过表达重组载体用于上调灰树花多糖合成量，所述过表达载体包含所述灰树花UGP编码基因核苷酸序列，如SEQ ID NO .1所示。所述过表达载体是通过扩增UGP编码基因核苷酸序列（SEQ ID NO .1）和构巢曲霉 35s启动子（如SEQ ID NO .6所示），经T4 DNA连接酶将2个基因片段进行连接， 再通过T4 DNA连接酶与质粒pAN7-1连接获得，所述的过表达载体为 pAN7-o-ugp。