梯棱羊肚菌生活史研究取得新進(jìn)展
8月24日華中農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用真菌研究所邊銀丙教授團(tuán)隊在國際學(xué)術(shù)期刊International Journal of Molecular Sciences上全文發(fā)表了“Opposite Polarity Monospore Genome De Novo Sequencing and Comparative Analysis Reveal the Possible Heterothallic Life Cycle of Morchella importuna ”。該論文對梯棱羊肚菌兩個不同極性單孢同核體進(jìn)行基因組測序分析和比較基因組分析，分別組裝出兩種交配型基因結(jié)構(gòu)Mat1-1和Mat1-2。分析表明，代表Mat1-1和Mat1-2交配型的單孢同核體菌株在基因組和全基因?qū)用嫔咸赜谢蚬δ苊黠@不同，梯棱羊肚菌極可能是異宗結(jié)合類型，該研究為全面揭示梯棱羊肚菌生活史奠定了基礎(chǔ)。
羊肚菌是一種享譽(yù)全球的名貴食用菌，其研究及馴化栽培受到廣大蘑菇愛好者追捧。由于羊肚菌在人工條件下難以完成生活史，使許多基礎(chǔ)生物學(xué)研究難以深入。中國的羊肚菌人工栽培在近年來取得重大突破，種植范圍已遍布大江南北。但羊肚菌菌種種性穩(wěn)定性差、品種選育缺乏基礎(chǔ)理論指導(dǎo)、栽培產(chǎn)量不穩(wěn)定等問題已經(jīng)成為制約羊肚菌種植效益的重大問題。明確羊肚菌是同宗結(jié)合還是異宗結(jié)合，是揭示羊肚菌生活史的關(guān)鍵所在，也是羊肚菌育種的重要理論基礎(chǔ)。近年來影像學(xué)（He et al, 2017）和分子生物學(xué)（Chai et al, 2017）研究，初步揭示了羊肚菌具有異宗結(jié)合的特性，但關(guān)于羊肚菌不同單孢同核體之間如何發(fā)生相互作用卻缺乏研究。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用真菌研究所羊肚菌研究團(tuán)隊對梯棱羊肚菌兩個不同極性的單孢同核體菌株M04M24和M04M26，進(jìn)行了精細(xì)基因組圖譜繪制和功能基因組比較研究。分析表明，兩個單孢菌株基因組大小分別為 48.98和 51.07 Mb，基因組完整性分別達(dá)到90.24%和94.31%，基因完整性分別達(dá)到98.97%和99.66% ；結(jié)合公開的參考基因組信息進(jìn)行進(jìn)化分析，發(fā)現(xiàn)羊肚菌科和塊菌科的分化時間在約為2.01億年前；兩個單孢菌株分別組裝出兩種不同的交配型基因Mat1-1和Mat1-2，它們在基因組層面上存在約0.78%的差異，兩者共有基因 分別為10,852和10,902個，特有基因分別為 667和868個。 特有基因功能分析顯示，代表著交配型Mat-1的M04M24菌株在一定程度上行使著細(xì)胞外層面的功能（如region part, extracellular region, cellular component organization or biogenesis, membrane and organelle part），而代表著Mat1-2的M04M26菌株則行駛著諸如catalytic、binding等涉及細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)的功能。研究結(jié)果顯示，兩種單孢同核體之間似乎可能存在具有明顯的互補(bǔ)和相互作用互作功能，不同極性的同核體之間的相互交配配合可能是完成生活史的必須的過程。
該論文是國內(nèi)外首次報道羊肚菌科物種基因組分析結(jié)果，也是首次在基因組層面揭示梯棱羊肚菌異宗結(jié)合的特性。博士生劉偉是該論文第一作者，邊銀丙教授為論文通訊作者。
詳情請參見：http://www.mdpi.com/1422-0067/19/9/2525
