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草菇是一种喜高温高湿的热带,亚热带的食用菌,营腐生性生长在一些富含纤维素的有机质上。草菇适宜在高温下生长,不能耐受低温。在5℃以下,草菇菌丝内蛋白质降解,迅速的自溶死亡,子实体会软化,褐变,最后液化腐烂。这种特性给草菇的栽培,储藏,运输造成不利影响。因此研究草菇的低温应答机制对培育,筛选耐低温的草菇品种具有重要的意义。实验材料为低温敏感型草菇菌株V23和较耐低温的草菇菌株VH3。将两株草菇菌株的菌丝分别在冰浴条件下处理0,2,4,6,8h,收集菌丝然后进行以下实验：(1)测定反应细胞受伤害程度的指标—电导率,丙二醛含量以及草菇菌丝的恢复生长时间和菌丝长速,以确定两株菌株耐低温能力的差异性；(2)通过RT-PCR技术对抗氧化酶系统中清除活性氧的关键酶(Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, CAT, GR)的基因的表达进行定量分析；(3)对关键抗氧化酶(Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, CAT, GR)的氨基酸序列进行序列比对和进化树分析,并测定了这些抗氧化酶(SOD, CAT, APX, GR)的活性。实验结果表明：1 两株草菇菌株菌丝的电导率变化趋势一致。在低温胁迫的0-2h内,电导率上升速度最快,在2-6h内,相对电导率值保持稳定,在6-8h又出现上升。在整个低温胁迫过程中,草菇菌株VH3的相应的电导率值小于V23,说明草菇菌株VH3菌株比V23能够更好的保持细胞膜的完整性,受到的伤害小。2 低温胁迫的时间越长,草菇菌丝恢复生长所需的时间就越长,恢复生长的速度就越慢。草菇菌株V23的菌丝恢复生长所需时间比VH3长,并且菌丝长速比VH3慢。低温胁迫时间越长,菌丝的恢复生长的时间和长速差异就越明显。3 在低温胁迫的0-2h中,VH3菌株的丙二醛(MDA)变化不明显,V23菌株的MDA含量上升。但是在低温胁迫的2-4h期间,菌株VH3的菌丝中MDA含量上升较快,并在低温胁迫的4-8h期间,两株菌株之间的MDA的含量几乎没有差异。4 将获得的草菇的抗氧化酶(Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, CAT, GR)的氨基酸序列与与其他真菌中确定功能的这些酶的氨基酸序列进行序列比对分析,构建进化树,结果证实草菇这四种酶的氨基酸序列与真菌相应的酶具有较高的同源性。保证了以这些抗氧化酶的碱基序列为基础的基因定量的正确性。5 铜/锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)基因的相对表达量在两株草菇菌株之间的表达量差异较小,低温处理期间总体呈先上升后下降的趋势,在VH3中的相对表达量略高于V23。低温胁迫下的草菇菌株VH3中锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)的基因相对表达量先上升后下降,在草菇菌株V23中表现出相反的趋势,该基因在VH3中的表达量远远高于V23。SOD活性先上升后下降,低温胁迫0-4h阶段,菌株VH3中SOD的活性高于菌株V23,但是后期VH3菌株的SOD活性下降较快。说明VH3菌株比V23菌株能够耐受低温可能与SOD的表达有关,尤其是Mn-SOD。6两株草菇的过氧化氢酶(CAT)基因的相对表达量都是先下降然后上升的趋势,但是VH3菌株的CAT基因的相对表达量远远高于V23菌株。CAT的活性在低温胁迫期间总体呈上升的趋势,而且VH3的CAT活性上升速度高于V23菌株,VH3菌株的CAT能够更有效的清除H202。7抗坏血酸过氧化物酶(APX)也是清除H202的重要的酶。APX的活性在两株草菇菌株中的活性先上升后下降,菌株之间的APX活性几乎没有差异,APX可能不是两株菌株低温耐受性差异的原因。8低温胁迫期间,GR基因的相对表达量呈先下降后上升,最后再下降的趋势,菌株VH3的菌丝中GR基因的转录表达水平低于V23菌株。两株菌株的GR活性在低温胁迫期间的变化趋势相同,均是呈先上升,然后保持稳定,然后下降,最后又上升的趋势。草菇V23菌株GR的活性远远高于VH3菌株,这说明草菇菌株在低温胁迫的过程中,调整GR的表达对低温胁迫作出响应。草菇菌株在抗低温过程中更倾向于利用SOD,CAT等酶组成的抗氧化酶系统清除活性氧。