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工作進展

昆明植物所與西北工業大學合作在六妹羊肚菌形態發育和子實體成熟的分子機理方面取得新進展

文章來源:中國西南野生生物種質資源庫  |  發布時間:2024-01-18  |  作者:時曉菲  |  瀏覽次數:  |  【打印】 【關閉

 

  羊肚菌是全球廣受歡迎的食藥用真菌,具有出色的營養和經濟價值。近十年來,羊肚菌產業化栽培規模發展迅速,但羊肚菌形態學發育和子實體成熟的分子調控機制仍知之甚少,難以支撐羊肚菌栽培高質量發展。昆明植物所與西北工業大學合作,基于六妹羊肚菌代表性發育階段的轉錄組和代謝組數據,對羊肚菌菌絲體生長、原基形成和子囊果成熟過程進行了系統分析,探討羊肚菌從營養生長向生殖生長轉變的潛在調控機制,研究結果如下:

  1、代謝組數據中共計鑒定出943種注釋的代謝物,主要為脂質和脂類分子和有機酸及其衍生物;轉錄組數據共計鑒定了5342個差異表達基因,功能富集分析表明羊肚菌生長發育過程均涉及ABC轉運蛋白、氨基酸代謝、脂肪酸生物合成和代謝途徑,這些功能代謝通路呈持續的活躍和波動狀態。 

  2、代謝組和轉錄組聯合分析表征了差異表達基因和差異表達代謝物之間存在顯著的相關性,并共富集在特定碳、氮代謝途徑,暗示代謝物動態可能直接或間接受到相應差異表達基因的調控。 

  3、基于羊肚菌形態發育和成熟過程的動態代謝組和轉錄組圖譜,推斷了羊肚菌轉錄和代謝調控的基礎概念模型,該模型中環境因子可以激活轉錄因子的表達,進而促進羊肚菌形態發育和成熟過程的代謝和轉錄調控。 

  4、表征了細胞壁合成和修飾、信號轉導相關基因的表達圖譜,相關基因組織特異性表達可能促進了羊肚菌原基形成和形態發育。 

  研究結果為羊肚菌形態學發育和成熟的分子調控機制提供了新的見解,為羊肚菌可持續栽培提供科學支撐。相關研究結果以Integration of Metabolomes and Transcriptomes Provides Insights into Morphogenesis and Maturation in Morchella sextelata為題在國際學術期刊Journal of Fungi上發表。西北工業大學博士研究生張晨、中國科學院昆明植物研究所時曉菲博士為論文共同第一作者,西北工業大學王文教授、中國科學院昆明植物研究所劉偉博士為論文共同通訊作者,西北工業大學張杰雄、菌勝生物張業勝博士參與項目研究,相關研究得到國家重點研發計劃(2021YFD1600404)和云南省博士后定向培養基金的支持。 

 

1 六妹羊肚菌形態學發育和成熟過程的形態表型和代謝物組成 

 

2 六妹羊肚菌形態發育和子實體成熟過程的轉錄和代謝調控概念模型 

(責任編輯:李雪)

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