科研進(jìn)展
羊肚菌科真菌生態(tài)生活方式與基因組演化研究獲新進(jìn)展
羊肚菌科（Morchellaceae）包括可食用的羊肚菌和塊菌，以及其他不可食用的種類(lèi)。盡管羊肚菌被普遍認(rèn)為是腐生真菌，但由于缺乏系統(tǒng)的基因組比較和進(jìn)化分析，對(duì)其能否與植物形成生物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系仍存在長(zhǎng)期爭(zhēng)議，營(yíng)養(yǎng)模式的演化過(guò)程始終未被明確揭示。
近日，中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院聯(lián)合美國(guó)密歇根州立大學(xué)、日本沖繩科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)、美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)能源部Joint Genome Institute、法國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)食品與環(huán)境研究院（INRAE），對(duì)覆蓋全球羊肚菌主要譜系的高質(zhì)量基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析，并揭示了羊肚菌科腐生菌的基因組基礎(chǔ)，以及羊肚菌科塊菌進(jìn)化為依賴(lài)于植物宿主營(yíng)養(yǎng)的外生菌根生活方式的基因組特征。
研究表明，羊肚菌保留了完整的植物降解酶基因組庫(kù)，具備典型的腐生能力。相比之下，羊肚菌科的塊菌（如Leucangium spp.）則顯示出轉(zhuǎn)座元件富集、降解酶減少等與外生菌根共生真菌一致的基因組特征。研究發(fā)現(xiàn)，羊肚菌主要是異宗結(jié)合（MAT1-1或MAT1-2），但也有少數(shù)羊肚菌科物種是同宗結(jié)合。研究指出，羊肚菌可能處于“腐-共生”連續(xù)體的中間區(qū)域。該研究彌補(bǔ)了關(guān)于羊肚菌腐生能力及其與植物潛在生物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系長(zhǎng)期存在的認(rèn)識(shí)空白，為理解土壤真菌營(yíng)養(yǎng)模式的復(fù)雜演化提供了重要基因組證據(jù)。
研究成果以Pangeneric analyses reveal the divergent genome evolution and ecologies between morels and truffles in the Morchellaceae為題，在線發(fā)表于Cell子刊Current Biology。西北研究院客座研究員譚昊為論文并列第一作者，柔性引進(jìn)人才法國(guó)Francis M. Martin院士為論文通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、干旱區(qū)生態(tài)安全與可持續(xù)發(fā)展全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目聯(lián)合資助。
