草菇(Volvariella volvacea)是产于热带和亚热带高温潮湿地区的一种腐生真菌,具有较高的营养和药用价值。但是草菇不耐低温冷藏,即使在常规低温4℃条件下,菌丝也会迅速自溶,子实体会软化、液化甚至腐烂。因此从分子水平探讨草菇低温自溶机制,并对其耐寒机制加以遗传改造,可以为草菇低温保鲜,低温栽培以及菌种低温保藏提供理论依据。草菇的全基因组测序工作已经完成,以前对草菇低温诱导基因的筛选用的是差异显示技术,这种技术只能分离到有限的差异基因片段。本实验利用数字基因表达谱测序技术制备草菇V23菌株和低温诱变株VH3在0℃处理0、2、4小时的转录组表达谱数据,利用生物信息学技术对表达谱数据进行分析：1高表达基因在菌株内两两比较分析；2差异表达基因涉及的代谢途径分析；3冷诱导相关代谢途径中相关基因表达量分析；4结合荧光定量PCR技术对相关代谢途径中关键基因进行表达量测定分析。结果显示：1在V23和VH3菌株处理组之间选取了前50个高表达基因,进行两两比较分析,在低温处理组中的高表达基因大部分也同时出现在对照组中,33和34个基因同时分别出现在V23和VH3菌株对照组和低温处理组中,我们认为这些基因是与草菇菌丝维持正常生理功能有关的,而受低温诱导的影响不大。2当对照组与低温处理组拷贝数之间比值大于等于15其P<0.01时,我们把这类基因规定为差异表达基因。在V23菌株差异表达基因中,发现了5个与抗性有关的基因,其中有一个与冷诱导有关涉及磷脂合成代谢途径。在VH3菌株中发现了4个与抗性有关的基因,其中有三个与冷诱导有关涉及糖原、海藻糖和甘露醇的合成降解途径。3我们对两个菌株磷脂合成的相关基因表达量变化分析,发现VH3菌株磷脂合成的相关基因表达量大部分都上调,而V23菌株这些基因的表达量下调,磷脂是细胞膜上的重要成分,低温处理后诱导了细胞膜上的磷脂合成,VH3菌株在低温诱导后膜上磷脂合成代谢旺盛,提高了细胞膜的稳定性,而V23菌株没有做出相应的变化导致细胞膜通透性发生变化而自溶死亡。4我们对两个菌株糖原和海藻糖合成降解途径中相关基因表达量变化分析,V23菌株和VH3菌株糖原和海藻糖合成相关的基因表达量上升,而VH3菌株表达量上升的幅度更大,但是V23菌株糖原和海藻糖降解的相关基因表达量也同时上调,恰好与VH3菌株相反,VH3菌株通过糖原和海藻糖等小分子糖类的合成,合成更多的糖原和海藻糖来抵御低温胁迫,表现出了其耐低温的特性。5我们对上面三个途径中的三个关键基因结合荧光定量PCR技术进行表达量测定分析,基本和表达谱数据一致,验证了表达谱的可信性同时数据显示VH3菌株表现出耐低温的优良特性。6我们对不饱和脂肪酸代谢途径中两个关键基因表达量测定,结果显示两个菌株在低温刺激后,两个基因表达量都下降了,但是VH3菌株下降的幅度要小于V23菌株,说明草菇在低温刺激后不饱和脂肪酸合成的能力下降了,这可能和草菇不耐低温有关。通过对草菇低温表达谱的制备和数据分析,推测相关代谢途径与草菇耐低温特性的相关性,希望为今后对草菇自身的抗寒机制进行遗传改造提供理论依据。