紅菇是一種具有鮮明地域特色的野生食用菌品種，其中灰肉紅菇是一種著名的外生菌根食用菌，主要分布在中國(guó)南方。因其富含多種對(duì)人體有益的維生素、氨基酸及礦物質(zhì)，被當(dāng)?shù)厝俗u(yù)為長(zhǎng)壽食品。由于紅菇菌絲體在人工培養(yǎng)基上生長(zhǎng)困難，尚沒(méi)有人工栽培子實(shí)體的準(zhǔn)確方法。近日，省科學(xué)院微生物研究所吳清平院士研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)潛在的制約紅菇人工栽培的關(guān)鍵因素，相關(guān)研究成果以《灰肉紅菇的全基因組測(cè)序及其與菌根特征的關(guān)聯(lián)》為題發(fā)表在《基因》（GENE）上。

　　研究所正高級(jí)工程師胡惠萍介紹，大型真菌測(cè)定高質(zhì)量基因組常規(guī)的研究方法是用其單核菌絲，紅菇是一個(gè)共生菌，迄今為止沒(méi)有分離到菌絲，若采用新鮮子實(shí)體測(cè)定其基因組難度很大。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)華南地區(qū)的紅菇資源進(jìn)行調(diào)查和鑒定，獲得了準(zhǔn)確的灰肉紅菇子實(shí)體，提取出高質(zhì)量基因組DNA并運(yùn)用二代和三代測(cè)序技術(shù)對(duì)灰肉紅菇基因組進(jìn)行測(cè)序，然后進(jìn)行高通量測(cè)序數(shù)據(jù)的從頭組裝，并利用GeneMark-ES、BLAST、CAZy等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行功能基因注釋。基于不同營(yíng)養(yǎng)型真菌的單拷貝基因構(gòu)建了系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)，將四個(gè)代表性物種與灰肉紅菇進(jìn)行了比較基因組學(xué)分析。

　　通過(guò)研究分析發(fā)現(xiàn)，灰肉紅菇的碳水化合物水解酶的分布與其他菌根真菌如松茸和牛肝菌相似，而數(shù)量和種類較腐生菌而言偏少，特別是碳水化合物結(jié)合模塊（CBMs）和碳水化合物酯酶（CEs），這可能是其難以利用人工碳源培養(yǎng)基完成生長(zhǎng)的潛在原因。在灰肉紅菇中未發(fā)現(xiàn)存在與菌根誘導(dǎo)相關(guān)的小型分泌蛋白 (MiSSPs)，這表明在灰肉紅菇中可能存在一些與寄主植物相互作用的特殊效應(yīng)蛋白。該研究結(jié)果為大型真菌特別是菌根型真菌的營(yíng)養(yǎng)生態(tài)進(jìn)化研究提供了基因數(shù)據(jù)支持，為下一步篩選灰肉紅菇可利用的營(yíng)養(yǎng)源奠定基礎(chǔ)。

　　文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.gene.2021.145996

野外紅菇子實(shí)體

（省科學(xué)院微生物研究所/供稿）