中國科學院昆明植物研究所
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昆明植物所發表羊肚菌屬真菌的交配系統、生殖方式和生活史研究特邀綜述

文章来源:中國科學院东亚植物多样性与生物地理学重点实验室  |  发布时间:2021-09-07  |  作者:杨祝良  |  浏览次数:  |  【打印】 【關閉

 

  自然界真菌資源極其豐富種類繁多、形態各異是重要的真核生物類群。與物種多樣性相對應真菌呈現出高度可塑交配系統和複雜多變的生活史特点。有些物種有多种交配系统和生殖方式存在,而有的只有一种或两种。在不同的条件下,同种真菌会选择不同的交配系统和生殖方式。因此,真菌的交配系统是影響真菌物種進化基因組結構演化、子實體發育和環境適應能力的重要因素。真菌的生殖方式可簡單的分爲無性生殖有性生殖兩大類,其中有性生殖是真菌遺傳重組的重要驅動力。

  不同于動物的性別是由性染色體決定,真菌的性別是由交配型mating-typeMAT位點控制,在有性生殖過程中起決定性作用。交配型和交配型相关基因的研究是揭示真菌有性生殖机制的关键。在不同的真菌中分析交配型基因的结构、亲缘关系、功能和调控机制,對于揭示真菌有性生殖進化、染色体倍性变化、交配對象識別生殖類型轉化、子实体发育、物種演化起源都具有重要的意義。對于具有重要經濟和應用價值的真菌,開展其交配型基因、交配系統、生殖機制和生活史的研究,具有重要的科學理論意義和應用指導價值。 

  羊肚菌屬Morchella真菌隸屬于子囊菌門,是一類珍稀食藥用真菌作爲近年來國內外食用菌行業異軍突起的一類真菌,羊肚菌的科學和經濟價值日益睂觯國際上也備受關注隨著羊肚菌栽培技術的發展和栽培面積的擴大,羊肚菌成爲國內外食用菌研究的新熱點。盡管有關羊肚菌的研究層見疊出,但是羊肚菌種植地依然時常出現不出菇或産量低的現象,其主要原因在于羊肚菌的生物學特征認知不足,有關羊肚菌的交配機制、生殖方式、子實體發育和生活史方面還存在很多懸而未決的問題,其栽培技術亟待完善 

  近日,中國科學院昆明植物研究所杨祝良研究员与重庆师范大学杜习慧副教授应邀在微生物学领域权威期刊Microbiology and Molecular Biology ReviewsMMBR以封面文章的形式發表題爲Mating systems in true morels (Morchella)的綜述,并作爲MMBR期刊sex in fungi專輯的文章。該綜述結合新獲得的基因組測序數據,通過對177篇相關文獻的深入分析,就羊肚菌的有性生殖類型和過程、交配型基因的結構和演化、交配系統、性別演化、无性生殖、以及交配型對无性生殖的影響等几个方面,羊肚菌屬真菌交配系统、生殖方式和生活史研究的主要進展進行了總結,提出了存的主要問題及今後的研究方向。該綜述不仅對优化羊肚菌栽培技术、实現稳产高产具有参考价值,而且有利于羊肚菌成爲研究子囊菌交配系統、生殖方式個體發育的模式生物。 

  该项目得到了中國科學院先导B專項(XDB31000000)、中國科學院国际合作项目151853KYSB20170026)、重慶市自然科學基金(cstc2018jcyjA3693)、重慶市基礎前沿探索項目(cstc2017jcyjAX0179)、中國科學院科技服务网络計劃STS計劃區域重點項目KFJ-STS-QYZD-171)等項目的資助。 

    文章鏈接

 

1 MMBR該期封面。 

 

2 羊肚菌屬真菌系统发育关系及其對应的交配系统特征 

 

3 羊肚菌屬Morchella importuna梯棱羊肚菌(黑色羊肚菌支系)和Morchella sp. Mes-20(黃色羊肚菌支系)交配型位點基因結構分析。 

 

4 羊肚菌屬真菌成熟子实体的交配型基因分布示意圖。 

 

5 羊肚菌屬真菌无性生殖阶段(分生孢子梗、分生孢子、厚垣孢子)和子实体原基形成。 

 

6 羊肚菌屬真菌生活史示意圖。该属真菌生活史由有性生殖和无性生殖两个阶段组成,其中有性生殖阶段具有三种繁殖模式,分别为:异宗配合、假同宗配合和单性生殖。无性阶段产生两种无性孢子,分别为:分生孢子和厚垣孢子。 

(責任編輯:李雪)

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