華中農(nóng)大邊銀丙教授團(tuán)隊公布香菇最完整的基因組序列信息

近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)邊銀丙教授研究團(tuán)隊在PLoS ONE（《國家公共科學(xué)圖書館·綜合》）上在線發(fā)表了題為“Genome sequence of the edible cultivated mushroom Lentinula edodes (shiitake) reveals insights into Lignocellulose degradation”的研究論文。這是中國獨立完成并完整公布的香菇基因組參考序列和注釋信息，初步明確了香菇降解木質(zhì)纖維素的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，對提高香菇的栽培基質(zhì)轉(zhuǎn)化利用效率和開發(fā)新型栽培基質(zhì)具有重要的參考價值。博士生陳連福為論文第一作者，邊銀丙教授為通訊作者。

香菇是我國產(chǎn)量最高、出口量最大和栽培歷史最悠久的食用菌，在全國各地廣泛栽培，被稱為“國菇”。由于其具有獨特的風(fēng)味和較高的營養(yǎng)保健價值，深受亞洲各國消費者喜愛。目前香菇人工栽培需要以木屑為主要原料，對森林資源依賴性較高，開發(fā)秸稈類栽培基質(zhì)十分必要。

本研究選用香菇單核體菌株W1-26進(jìn)行了基因組測序，完成了基因組組裝、注釋和分析，預(yù)測香菇基因組大小為41.8 Mb，包含約14,889個基因。通過基因注釋和功能預(yù)測表明，香菇基因組中包含102個參與木質(zhì)纖維素降解過程的蛋白酶類基因，明確了木質(zhì)纖維素降解相關(guān)酶基因種類構(gòu)成及基因數(shù)量，進(jìn)一步結(jié)合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，2個纖維素酶基因和16個轉(zhuǎn)錄因子基因在纖維素培養(yǎng)基質(zhì)中表達(dá)量有明顯提升，并以此為基礎(chǔ)正在進(jìn)一步開展香菇降解纖維素的分子機(jī)制研究。同時開展了香菇交配型A位點和B位點的結(jié)構(gòu)分析。還鑒定出與香菇與風(fēng)味物質(zhì)代謝相關(guān)的7個γ-谷酰胺轉(zhuǎn)酞酶（ggt）基因和5個半胱氨酸脫硫酶（csl）基因，這類基因數(shù)量遠(yuǎn)多于其它真菌物種。另外系統(tǒng)發(fā)育分析表明，香菇與裸腳菇Gymnopus luxurians親緣關(guān)系最近。

香菇基因組信息的公布為香菇功能基因組研究提供了較好的生物信息學(xué)平臺，并為培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)香菇新品種、提高栽培基質(zhì)利用效率和開發(fā)新型栽培基質(zhì)等方面提供了參考信息，也有利于進(jìn)一步開展食用菌相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究工作。

 論文連接：http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0160336（點擊閱讀原文可查看論文）本研究得到國家自然科學(xué)基金資助。