羊肚菌的交配型基因和有性生殖研究取得新進(jìn)展

真菌有性生殖的關(guān)鍵調(diào)控因子是交配型位點(diǎn)（mating-type locus，MAT），因此交配型位點(diǎn)基因是食用菌研究的重要分子標(biāo)記。羊肚菌是一類近年我國(guó)食用菌行業(yè)同行高度關(guān)注的重要真菌，但其交配型基因、有性生殖方式和生活史卻鮮為人知。開展羊肚菌的交配型基因和有性生殖的研究，對(duì)指導(dǎo)羊肚菌種質(zhì)鑒定、菌種選育及高產(chǎn)栽培，具有重要價(jià)值。

近年，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所楊祝良研究員研究組通過國(guó)內(nèi)外合作，由杜習(xí)慧博士等選取該屬歐洲和亞洲的14個(gè)物種的223個(gè)子實(shí)體，對(duì)交配型基因及其在子實(shí)體不同部位分布的特點(diǎn)、子囊孢子的細(xì)胞核、有性生殖方式和生活史作了研究。（1）首次證明14種羊肚菌的有性生殖方式皆為異宗配合，即需要兩種交配型基因同時(shí)存在，才能實(shí)現(xiàn)子實(shí)體正常發(fā)育和產(chǎn)生子囊孢子。在羊肚菌中，雖偶而也能發(fā)生單倍體（只含一種交配型基因）結(jié)實(shí)現(xiàn)象，但子實(shí)體不能產(chǎn)生子囊孢子。（2）在羊肚菌的生活史中，主要為單倍體階段，其子囊孢子為多核的同核單倍體，有時(shí)有少量空核敗育孢子。（3）交配型的分布有三種類型（見圖2）：在子實(shí)體不育組織中和子實(shí)層中，同時(shí)具有MAT1-1-1和MAT1-2-1交配型（I）；在子實(shí)體不育組織中，只含有MAT1-1-1或MAT1-2-1交配型，但在子實(shí)層中，卻同時(shí)含有MAT1-1-1和MAT1-2-1交配型（II）；在子實(shí)體不育組織和子實(shí)層中，只含有MAT1-1-1或MAT1-2-1交配型，無交配，最終子囊中不產(chǎn)生子囊孢子（III）。在栽培的子實(shí)體不育組織中，多數(shù)含有MAT1-1-1和MAT1-2-1兩種交配型；而在野生子實(shí)體不育組織中，多數(shù)只含一種交配型，而且交配型MAT1-1-1遠(yuǎn)多于MAT1-2-1。（4）利用交配型基因的核苷酸序列構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹，能很好地區(qū)分近緣物種（圖1）。（5）根據(jù)上述研究結(jié)果，提出了羊肚菌的生活史框架。研究結(jié)果以“Mixed-reproductive strategies, competitive mating-type distribution and life cycle of fourteen black morel species”為題在線發(fā)表于Scientific Reports。　

上述研究工作得到973項(xiàng)目( 2014CB138305)，國(guó)家自然科學(xué)基金（No. 31300022），中國(guó)科學(xué)院“西部之光”以及中國(guó)科學(xué)院/國(guó)家外專局國(guó)際合作項(xiàng)目創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目資助。

來源‖中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所