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【都市時(shí)報(bào)】中科院昆明植物所科研人員揭秘乳菇(奶漿菌)專性共生機(jī)制 文章來(lái)源: | 發(fā)布時(shí)間:2022-04-18 | 作者: | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 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(duì)多個(gè)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(xié)同演化機(jī)制,同時(shí)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(chǎng)上銷售的松乳菇(谷熟菌) 據(jù)介紹,乳菇因子實(shí)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(xué)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(gòu)成紅菇科下一個(gè)獨(dú)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(xué)差異,其中共生宿主的專一性差異備受關(guān)注。已有文獻(xiàn)記錄絕大多數(shù)乳菇與松科植物共生,只有極少數(shù)與闊葉樹(shù)(如櫟)共生,而紅菇多數(shù)則具有較廣的宿主范圍。不僅如此,乳菇屬內(nèi)不同種、甚至不同菌株之間也可能存在著嚴(yán)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(jī)制提供了理想的材料。 同時(shí),乳菇屬包含了許多美味的野生食用菌,在我國(guó)各地被稱為“谷熟菌、紫花菌、寒菌、松樹(shù)菌”等,其中松乳菇(俗稱谷熟菌)是國(guó)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(guó)許多省份廣為食用,靚麗乳菇在我國(guó)西南有著廣泛的分布。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所科研人員也于近年來(lái)實(shí)現(xiàn)了以上3種乳菇的人工栽培(培育)出菇,進(jìn)一步深入的應(yīng)用基礎(chǔ)和底層技術(shù)研究急需開(kāi)展。 自2018年起,中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所開(kāi)始與法國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)研究所、美國(guó)能源部聯(lián)合基因組研究所,對(duì)多個(gè)乳菇物種開(kāi)展了全基因組測(cè)序分析,以期從基因組學(xué)層面探索宿主特異性的形成機(jī)制。比較基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),乳菇類群具有顯著不同于其姐妹類群的特征。 研究發(fā)現(xiàn),乳菇具有更大基因組和更多基因,但其類群內(nèi)部卻呈現(xiàn)明顯的異質(zhì)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(xiàn)顯著擴(kuò)張,其中Sedolisin家族的劇烈擴(kuò)張從未在植物互作真菌中發(fā)現(xiàn)。 盡管丟失了大量植物細(xì)胞壁多糖降解基因,但乳菇卻進(jìn)化出更多作用于真菌細(xì)胞壁(幾丁質(zhì))及細(xì)菌細(xì)胞壁(肽聚糖)的基因。早先在乳牛肝Suillus spp.中發(fā)現(xiàn)的宿主專一性潛在相關(guān)基因在乳菇中并未出現(xiàn)明顯擴(kuò)張和進(jìn)化加速,反而Sedolisin基因呈現(xiàn)顯著進(jìn)化加速特征。 為進(jìn)一步探索基因表達(dá)對(duì)乳菇宿主專一性的調(diào)控作用,團(tuán)隊(duì)還對(duì)這些乳菇的共生發(fā)育階段(菌根)轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了分析,結(jié)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(xiàn)大規(guī)模上調(diào)表達(dá),再次表明了這些基因潛在的重要作用。不同菌根轉(zhuǎn)錄組之間的比較分析顯示,乳菇中大量基因的特異調(diào)控模式可能是其宿主特異性的主要遺傳基礎(chǔ)。 (都市時(shí)報(bào) 2022年4月14日) 來(lái)源:https://dssbh5.i-km.com.cn/art-263314.html |
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