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日前,記者從中科院昆明植物研究所獲悉,該所科研人員在對多個乳菇物種的研究中,揭示了乳菇與宿主“執(zhí)子之手,與子偕老”的專性共生與協同演化機制,同時也為許多名貴野生食用菌的菌根合成和人工栽培(培育)研究提供了參考。 ![]() 云南市場上銷售的松乳菇(谷熟菌) 據介紹,乳菇因子實體受傷后分泌乳膠狀汁液而得名,在云南被百姓形象的稱為奶漿菌,分類學上隸屬傘菌綱紅菇目紅菇科,廣泛分布于溫帶及亞熱帶森林生態(tài)系統(tǒng)。乳菇與紅菇及另外兩屬一起構成紅菇科下一個獨立的菌根真菌支系。 有趣的是,這一支系不同亞類群之間存在著顯著的生理生態(tài)學差異,其中共生宿主的專一性差異備受關注。已有文獻記錄絕大多數乳菇與松科植物共生,只有極少數與闊葉樹(如櫟)共生,而紅菇多數則具有較廣的宿主范圍。不僅如此,乳菇屬內不同種、甚至不同菌株之間也可能存在著嚴格的宿主專一性。這種鮮明的宿主選擇性為深入研究菌根共生宿主特異性的形成機制提供了理想的材料。 同時,乳菇屬包含了許多美味的野生食用菌,在我國各地被稱為“谷熟菌、紫花菌、寒菌、松樹菌”等,其中松乳菇(俗稱谷熟菌)是國際上著名的野生食用菌,紅汁乳菇(俗稱銅綠菌)在日本以及我國許多省份廣為食用,靚麗乳菇在我國西南有著廣泛的分布。中國科學院昆明植物研究所科研人員也于近年來實現了以上3種乳菇的人工栽培(培育)出菇,進一步深入的應用基礎和底層技術研究急需開展。 自2018年起,中國科學院昆明植物研究所開始與法國國家農業(yè)研究所、美國能源部聯合基因組研究所,對多個乳菇物種開展了全基因組測序分析,以期從基因組學層面探索宿主特異性的形成機制。比較基因組學分析發(fā)現,乳菇類群具有顯著不同于其姐妹類群的特征。 研究發(fā)現,乳菇具有更大基因組和更多基因,但其類群內部卻呈現明顯的異質性,不同物種之間基因組及基因含量存在近一倍的差異;乳菇基因組中編碼分泌性蛋白酶的基因出現顯著擴張,其中Sedolisin家族的劇烈擴張從未在植物互作真菌中發(fā)現。 盡管丟失了大量植物細胞壁多糖降解基因,但乳菇卻進化出更多作用于真菌細胞壁(幾丁質)及細菌細胞壁(肽聚糖)的基因。早先在乳牛肝Suillus spp.中發(fā)現的宿主專一性潛在相關基因在乳菇中并未出現明顯擴張和進化加速,反而Sedolisin基因呈現顯著進化加速特征。 為進一步探索基因表達對乳菇宿主專一性的調控作用,團隊還對這些乳菇的共生發(fā)育階段(菌根)轉錄組進行了分析,結果顯示,分泌性蛋白酶基因(尤其是Sedolisin基因)在不同菌根共生體中均呈現大規(guī)模上調表達,再次表明了這些基因潛在的重要作用。不同菌根轉錄組之間的比較分析顯示,乳菇中大量基因的特異調控模式可能是其宿主特異性的主要遺傳基礎。 (都市時報 2022年4月14日) 來源:https://dssbh5.i-km.com.cn/art-263314.html |
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