绿色木霉Tv-1511组蛋白乙酰化酶编码基因TvGCN5的功能分析

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· 研究报告·
生 物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2022, 38(5) :136-148
收稿日 期 ： 2021-08-05
基金项目 ： 国家重点研发计划（ 2017YFD0200806）， 国家自然科学基金项目（ 21607169）， 山东省自然科学基金项目（ ZR202102270296），
山东省科学院青年科学基金项目（ 2020QN0019， 2020QN0017）， 济南市创新团队项目（ 2019GXRC033）
作者简介 ： 张豪， 男， 硕士研究生， 研究方向 ： 木霉菌资源开发及利用 ； E-mail ： arthur02@163.com
通讯作者 ： 李哲， 男， 博士， 研究员， 研究方向 ： 废弃物资源化利用及底盘菌株开发 ； E-mail ： zhel@sdas.org
绿色木霉 Tv-1511 组蛋白乙酰化酶编码基因 TvGCN5 的
功能分析
张豪  李哲  郭凯  黄艳华  郝永任
（ 齐鲁工业大学（ 山东省科学院） 生物研究所， 济南 250014）
摘 要 ： 绿色木霉在植物促生抗逆、 生物防治、 纤维素酶生产和生物质利用等方面有着广泛用途。 组蛋白乙酰化酶在基因
表达调控中发挥着重要作用， GCN5 是最具代表性的组蛋白乙酰化酶之一。 本文针对绿色木霉 TvGCN5 基因的功能进行了 分析研究。
通过敲除绿色木霉组蛋白乙酰化酶 TvGCN5 基因建立绿色木霉 Tv-1511- △ GCN5 缺失突变菌株， 同时通过构建 TvGCN5 基因过表
达载体获得绿色木霉 GCN5 基因过表达菌株 Tv-1511-GCN5-OE， 以研究绿色木霉 Tv-1511 组蛋白乙酰化酶编码基因 TvGCN5 在促生
抗逆、 产酶等方面的功能。 结果表明， 相比较野生型， TvGCN5 过表达的 Tv-1511-GCN5-OE 菌株， 在胁迫应答方面， 具有更强的
盐胁迫和高温胁迫耐受性 ； 在对植物促生方面， 具有更强的 IAA 生产能力， 促生效果更好 ； 在产酶方面， 具有更更强的多种纤维
素酶的生产和分泌能力。 而缺失型菌株 Tv-1511- △ GCN5， 相比较野生型， 则在这些方面普遍降低， 效果减弱。 因此， TvGCN5 基
因在木霉促生抗逆、 次级代谢以及产纤维素酶等方面可能起着重要作用。
关键词 ： 绿色木霉 ； 组蛋白乙酰化酶 ； 基因编辑 ； 基因功能 ； 生理特性
DOI ： 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2021-0998
Functional Analysis of TvGCN5 Gene Encoding Histone Acetylase from
Trichoderma viride Tv-1511
ZHANG Hao  LI Zhe  GUO Kai  HUANG Yan-hua  HAO Yong-ren
（ Biology Institute， Qilu University of Technology（ Shandong Academy of Sciences）， Jinan 250014）
Abstract: Trichoderma viride presents a wide range of applications in plant growth promotion and stress resistance， biological control，
cellulase production and biomass utilization. Histone acetylation plays an important role in regulating transcriptional expression of gene. GCN5
is the most representative histone acetylase. First， the function of TvGCN5 gene in Trichoderma viride Tv-1511 was analyzed， then the deletion
mutants（ Tv-1511-△GCN5） was constructed by deleting TvGCN5 gene， and the overexpression mutants（ Tv-1511-GCN5-OE） of GCN5
gene in the Tv-1511 was obtained by constructing TvGCN5 gene overexpression vector， for studying the functions of TvGCN5 in the Tv-1511
in growth-promoting and stress resistances as well as enzyme production. The results showed that the over-expression of TvGCN5 resulted in the
longer mycelia diameter and more biomass under salt stress and high temperature stress compared with wild-type Tv-1511. Furthermore， the
Tv-1511-△GCN5 strains obtained enhanced growth-promoting effect of plant by increasing the synthetic capacity of IAA. Notably， the higher
production of cellulase was observed in the Tv-1511-GCN5-OE strain. The deletion mutant（ Tv-1511-△GCN5） demonstrated the decrease of
all above aspects， i.e.， the effects was weaker. Thus， TvGCN5 gene plays an important role in plant growth promotion， stress tolerance and
cellulase production.
Key words: Trichoderma viride ； histone acetylase GCN5 ； gene editing ； gene function ； physiological characteristics

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关键词：功能分析 Constructing Applications Application Utilization