羊肚菌的交配型基因和有性生殖研究取得新进展

真菌有性生殖的关键调控因子是交配型位点（mating-type locus，MAT），因此交配型位点基因是食用菌研究的重要分子标记。羊肚菌是一类近年我国食用菌行业同行高度关注的重要真菌，但其交配型基因、有性生殖方式和生活史却鲜为人知。开展羊肚菌的交配型基因和有性生殖的研究，对指导羊肚菌种质鉴定、菌种选育及高产栽培，具有重要价值。

近年，中国科学院昆明植物研究所杨祝良研究员研究组通过国内外合作，由杜习慧博士等选取该属欧洲和亚洲的14个物种的223个子实体，对交配型基因及其在子实体不同部位分布的特点、子囊孢子的细胞核、有性生殖方式和生活史作了研究。（1）首次证明14种羊肚菌的有性生殖方式皆为异宗配合，即需要两种交配型基因同时存在，才能实现子实体正常发育和产生子囊孢子。在羊肚菌中，虽偶而也能发生单倍体（只含一种交配型基因）结实现象，但子实体不能产生子囊孢子。（2）在羊肚菌的生活史中，主要为单倍体阶段，其子囊孢子为多核的同核单倍体，有时有少量空核败育孢子。（3）交配型的分布有三种类型（见图2）：在子实体不育组织中和子实层中，同时具有MAT1-1-1和MAT1-2-1交配型（I）；在子实体不育组织中，只含有MAT1-1-1或MAT1-2-1交配型，但在子实层中，却同时含有MAT1-1-1和MAT1-2-1交配型（II）；在子实体不育组织和子实层中，只含有MAT1-1-1或MAT1-2-1交配型，无交配，最终子囊中不产生子囊孢子（III）。在栽培的子实体不育组织中，多数含有MAT1-1-1和MAT1-2-1两种交配型；而在野生子实体不育组织中，多数只含一种交配型，而且交配型MAT1-1-1远多于MAT1-2-1。（4）利用交配型基因的核苷酸序列构建系统发育树，能很好地区分近缘物种（图1）。（5）根据上述研究结果，提出了羊肚菌的生活史框架。研究结果以“Mixed-reproductive strategies, competitive mating-type distribution and life cycle of fourteen black morel species”为题在线发表于Scientific Reports。　

上述研究工作得到973项目( 2014CB138305)，国家自然科学基金（No. 31300022），中国科学院“西部之光”以及中国科学院/国家外专局国际合作项目创新研究团队等项目资助。

来源‖中国科学院昆明植物研究所