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灰树花(Grifola frondosa)是我国近年来大力开发的药食用菌之一,灰树花多糖作为灰树花主要的生物活性成分,已经被证实具有抗肿瘤、免疫调节、抗辐射、降血糖和降血脂等作用,但在已有的文献报道中灰树花菌株的液态发酵产糖量不高,其菌种普遍存在适应能力差、易染杂菌、生长速度慢等缺点。因此本论文期望通过基因组重排技术来选育出高产多糖的灰树花优良菌株,并对其纯化多糖进行结构表征及抗氧化活性的测定,具体得出的结果如下:(1)对原生质体的制备以及再生培养基进行优化,通过单因素实验确定原生质体制备的酶解液、温度、时间以及原生质体的再生培养基,得出最佳制备原生质体的条件为:使用2%溶壁酶在32℃的温度下对于灰树花菌丝体进行酶解4 h时,原生质体的产量最高,达到1.52×10~6/m L,效果最好的再生培养基是甘露醇再生培养基。(2)计算两种诱变方法的致死率进行最佳诱变时间的确定以及菌株的筛选:确定紫外和常压室温等离子体(ARTP)的最适诱变时间为60 s和30 s,对灰树花进行大量诱变后进行筛选,最后筛选出15株紫外诱变菌株和8株ARTP诱变菌株,为基因组重排奠定了基础。(3)对基因组重排中两种灭活方式的时间、融合剂的浓度、p H、融合温度及时间进行优化,大量筛选后得到优良菌株并进行UPGMA聚类分析:探索灰树花原生质体的热灭活和紫外灭活的条件,得出结果为55℃恒温热灭活12 min,紫外灭活的时间为160 s;优化灰树花原生质体递归式融合的条件为融合剂中PEG浓度达到35%,p H达到7.5,在23℃温度下融合15 min;通过2轮的融合,筛选得到两株生长性能提高的基因组重排菌株,分别命名为G-31和G-59,G-31和G-59的生长速度分别为3.10和2.79 mm·d-1,相较于原始菌株的2.57 mm·d-1提高了20.62%和8.56%,G-31和G-59的生物量分别为5.01和3.78 g/L,相较于原始菌株的2.62 g/L提高了91.22%和44.27%,G-31的多糖产量为119.73 mg/g比原始菌株的178.49 mg/g有所降低,G-59的多糖产量为299.42 mg/g,在原始菌株的基础上提高了67.75%;对三株灰树花菌株遗传相似系数进行UPGMA聚类分析,结果表明,融合菌株G-31和G-59与原始菌株的相似系数分别为0.6与0.4,原生质体融合在诱变育种的基础上,扩大了原始菌株的遗传基础。(4)对原始菌株和融合菌株的多糖进行纯化后,进行结构和抗氧化能力的测定:对菌株的胞内外粗多糖中的总糖和蛋白质的含量进行测定,其中原始菌株在胞内外粗多糖中,总糖的含量均为最高;对筛选得到的融合子和原始菌株多糖进行分离纯化后进行结构表征,利用紫外分光光度计在200-400 nm进行扫描,在260、280 nm处基本无吸收峰,表明多糖中含有较少蛋白质和核酸;通过高效液相色谱法测定6种纯化胞外多糖C-0-0M、C-0-0.2M、G-31-0M、G-31-0.2M、G-59-0M和G-59-0.2M的分子量依次分别为:1.16×10~3k Da、1.38×10~3k Da、1.16×10~3k Da、1.26×10~3k Da、0.86×10~3k Da和1.15×10~3k Da;采用GC-MS分析6种纯化胞外多糖的单糖组成,结果显示为6种纯化多糖均含有木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,菌株G-31的酸性多糖中含有更多的葡萄糖;红外光谱结果表明6种纯化组分均具有多糖特征吸收峰;电镜扫描结果表明菌株G-31和G-59与原始菌株的纯化多糖存在着变化;通过测定6种纯化胞外多糖C-0-0M、C-0-0.2M、G-31-0M、G-31-0.2M、G-59-0M和G-59-0.2M对ABTS自由基、羟基自由基和DPPH自由基的清除能力,比较多糖的体外抗氧化能力,实验证明,灰树花多糖对于DPPH自由基的清除能力最好,其中基因组重排菌株表现出更好的抗氧化能力。