木腐真菌可以分解木质素、纤维素和半纤维素,在森林生态系统物质循环中起着不可或缺的作用。本研究基于形态学和分子系统学证据描述并绘制了来自中国西南地区云南省1个木腐真菌新属紫韧革菌属Porphyrostereum,模式种为点状紫韧革菌Porphyrostereum punctatum。该属形态特征为革状担子果,其子实层体表面光滑有裂纹,新鲜时奶油色至浅黄色,干后浅紫粉色或粉紫色,菌丝系统一体系具锁状联合,担孢子卵圆形至椭圆形。研究采用最大似然法和贝叶斯推断法对研究标本的ITS+nLSU nrRNA基因序列进行系统发育分析,结果揭示新属紫韧革菌属Porphyrostereum隶属于Polyporales,并形成单一谱系,且与Purpureocorticium为近缘类群。
本研究报道了来自中国的蜈蚣衣属Physcia地衣的一个新种:颗粒蜈蚣衣Physcia grumosa。通过形态学、解剖学和化学成分分析,与利用rDNA-ITS序列构建的单基因系统发育树相结合对该物种进行鉴定,并提供了该种详细的特征描述和形态图。颗粒蜈蚣衣的主要特征是灰白色叶状地衣体,裂片窄而短;裂片顶端生有棕色缘毛,中等稠密,长2-4 mm;上表面具明显的白斑,有丰富的球状裂芽;子囊盘黑色,子囊50-80 × 16.25-21.25 μm,子囊无色,内含8孢;子囊顶部I+黄色;子囊孢子23.75-28 × 13.75-16.25 μm,褐色,双胞,Physica型。研究结果丰富了中国蜈蚣衣属地衣的基础资料。
为了培育灵芝优良新菌株,对两株高产麦角硫因(ergothionine,EGT)的灵芝菌株树脂灵芝Ganoderma resinaceum FQ23和无柄灵芝Ganoderma sessile FQ16进行原生质体融合育种,获得10株融合菌株(RS1、RS6、RS7、RS8、RS10、RS11、RS12、RS13、RS14、RS16)。本研究对融合菌株和亲本菌株进行了子实体栽培和固体发酵,对麦角硫因、三萜、多糖等活性成分含量进行分析比较,并进一步使用特性雷达图综合评价、相关性矩阵分析评价、氨基酸组成分析及营养评价,筛选适合子实体栽培和固体发酵的灵芝优良菌株。结果显示,融合菌株RS6和RS8为最适宜子实体栽培的灵芝菌株,RS6特征是多酚含量在子实体中最高,比两亲本FQ23和FQ16分别提高28.97%和20.45%,EGT含量也较高,比两亲本分别提高了3.05%和4.02%;融合菌株RS16为最适宜固体发酵的灵芝菌株,其特征是EGT含量在固体发酵菌质中最高,比两亲本FQ23和FQ16分别提高了52.40%和38.84%,多糖含量分别提高了23.80%和28.07%。该结果表明原生质体融合育种能够改变药用真菌的活性成分含量,是优良新品种培育的有效途径之一。
蛹虫草在采收后含水量高,鲜品容易出现机械损伤和微生物侵染,因此市场上蛹虫草产品主要为干制品及二次加工产物,且主要在室温下储藏,没有真空密封。本研究采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)共同联用的方法,分析4 ℃储藏条件下蛹虫草干制品在1-6个月储藏期内出现的主要代谢物的变化,并探究其品质变化。通过代谢组学检测共鉴定出856种非挥发性物质和431种挥发性物质,其中差异显著性分析筛选出159种非挥发性物质和110种挥发性物质。进一步分析发现非挥发性代谢物在储藏前3个月呈现显著波动,3个月后各组分趋于稳定;挥发性成分在储藏2个月达到平衡。本研究为探究蛹虫草干制品食用时间提供了新的见解。
酪氨酸酶(tyrosinase, TYR)基因家族在真菌的颜色形成及多种生理过程中发挥重要作用。本研究对皱环球盖菇Stropharia rugosoannulata中潜在的TYR基因进行了全基因组鉴定和生物信息学分析,并研究了TYR家族成员在不同颜色皱环球盖菇子实体生长发育不同阶段及不同部位的相对表达量。结果表明皱环球盖菇基因组中存在8个SrTYRs成员,定位到5条染色体上,且基因分布有成簇现象,上游启动子区域广泛存在光响应元件和激素响应元件。SrTYRs保守基序、信号肽、亚细胞定位和理化性质方面存在差异,但三维结构相似,除SrTYR7外均具有2个高度保守的铜离子结合位点。进化树分析表明,皱环球盖菇TYR基因家族可以分为2类。SrTYRs在菌丝期和原基期表达量均较低,SrTYR2、SrTYR5、SrTYR6、SrTYR7在子实体形成后大量表达,且SrTYR5、SrTYR6、SrTYR7在外菌皮中相对表达量显著高于菌盖、菌褶和菌柄中,与观察到的色素积累部位一致,可能与颜色形成有关。
炭疽病是油茶种植区的主要病害,造成巨大的经济损失。果生刺盘孢Colletotrichum fructicola是油茶炭疽病的优势病原菌。本研究探讨了果生刺盘孢C. fructicola中组蛋白甲基转移酶CfSet9的生物学功能,为CfSet9调控致病的分子机制提供重要的依据。根据同源重组原理,采用PEG介导的原生质体转化法获得突变体ΔCfset9,进一步获得回补菌株ΔCfset9/CfSET9。研究发现CfSet9调控组蛋白H4K20的三甲基化(H4K20me3)。进一步分析发现,与野生型和ΔCfset9/CfSET9相比,突变体ΔCfset9生长速率无明显变化,但其产孢、附着胞形成率显著降低;突变体ΔCfset9对氧化、渗透压和细胞壁胁迫更敏感,在DNA损伤环境(MMS)下更耐受;突变体ΔCfset9的致病力显著降低。组蛋白甲基转移酶CfSet9参与调控果生刺盘孢产孢、附着胞形成、附着胞膨压、外界胁迫应答以及致病力。
树蜂属昆虫的共生真菌可降解木质纤维素帮助幼虫取食生长。本文以危害针叶树的重大钻蛀性害虫新渡户树蜂的共生真菌为研究对象,测定2种共生真菌空隙淀粉韧革菌Amylostereum areolatum和细淀粉韧革菌A. chailletii的菌丝形态、生长速率及木质纤维素利用能力,并研究2种共生真菌降解木质素的能力,以此推断共生真菌对树蜂幼虫生长发育的影响。研究结果表明,A. areolatum生长速率慢于A. chailletii,2种共生真菌在培养基上生长的菌丝均呈白色,但A. areolatum的基质为黄色,A. chailletii的基质为白色;2种真菌有锁状联合,A. areolatum培养一段时间后会形成菌丝片段,A. chailletii则不会。A. chailletii降解木质纤维素的能力强于A. areolatum。A. areolatum的木质素过氧化物酶(lignin peroxidase, LiP)在第5天和第10天酶活性均保持较高水平,在第10天达到最大值;锰过氧化物酶(manganese peroxidase, MnP)在第5天达到了最大值;漆酶(laccase, Lac)呈先升高后降低的趋势,在前10 d内酶活性较平稳,在第15天酶活性升到最大。A. chailletii的LiP酶在第5天酶活性就达到了最大值,随培养时间延长酶活性呈现下降趋势,在第25天酶活最低;MnP酶在第10天酶活性最高,随后不断降低;Lac酶在第20天酶活性达到峰值,早期酶活性相对稳定。2种共生真菌的羧甲基纤维素酶(carboxymethylcellulase, CMCase)活性均在第5天达到了最大值;滤纸酶(filter paper enzymes, FPase)呈先升高后降低的趋势,A. areolatum的酶在第10天达到最大值,A. chailletii的酶在第15天酶活性达到最大值。新渡户树蜂的2种共生真菌均具有降解木质纤维素的能力,研究结果从共生真菌角度探索为防治新渡户树蜂提供新思路。
为实现对谷物类农产品中黄曲霉毒素B1 (AFB1)的高灵敏定量分析,本研究通过采用碳二亚胺法制备AFB1完全抗原(AFB1-BSA),并包被至纳米磁珠表面;利用生物素标记AFB1单克隆抗体,制备含有多个CRISPR/Cas12a系统激活序列的DNA扩增子;经优化反应条件,最终建立了基于纳米磁珠和CRISPR/Cas12a的AFB1新型荧光免疫检测法(CRISPR/Cas12a-FLISA),并对其灵敏度和稳定性进行了评价。最佳反应条件下,经计算,该CRISPR/Cas12a-FLISA检测下限为0.07 ng/mL,半数抑制浓度(IC50)为0.58 ng/mL,定量检测范围(IC20-IC80)为0.12-2.90 ng/mL。与AFB1结构类似物(AFG1、AFB2、AFG2和AFM1)的交叉反应率为15.7%、4.3%、2.9%和8.1%,对其他常见真菌毒素几乎无交叉反应,特异性高。加标实验结果显示,在玉米和小麦样本中的回收率可达83.2%-112.5%,且变异系数均小于10%,兼具准确性和稳定性。对实际样本中AFB1的定量检测结果与液相二级质谱(LC-MS/MS)检测结果的相关性显著(P<0.01),表明可用于对天然样本中AFB1的定量分析。本研究为农产品中真菌毒素检测技术的开发提供了新思路。
同核体菌株的获得及交配型的精准鉴定是限制双孢蘑菇Agaricus bisporus杂交新品种选育的关键因素。本研究利用重测序数据,开发和筛选分子标记,构建双孢蘑菇W192和A15的交配型和亲本来源双重鉴定技术。基于单孢菌株的交配型鉴定结果,开展杂交配对实验,基于双重鉴定结果,对杂交菌株进行栽培实验和性状测定,成功选育杂交新菌株。获得交配型鉴定引物Mats2 (SNP位点)和亲本来源鉴定引物QFi5 (InDel位点)。单孢菌株中,W192的同核体菌株占3.59% (A1型5株,A2型10株);A15的同核体菌株占4.72% (A3型8株,A4的型13株)。设计459对杂交组合,获得1 251株菌株,经分子标记双重鉴定,获得58株杂交菌株,均为不同交配型菌株之间配对而来,其中,同核体与同核体菌株配对的杂交成功率为11.18%,同核体与异核体配对的杂交成功率为1.59%。栽培实验中,47株(81%)杂交菌株具备正常出菇能力,其中,21株(44.68%)菌株的生物学效率超越双亲。本研究希望利用分子标记辅助育种技术,获得杂交菌株,并提高双孢蘑菇杂交育种的效率。
通过形态学观察和ITS基因序列同源性比对,对1株采自西藏林芝市巴宜区的野生木层孔菌(编号MLS 240528)进行物种鉴定,采取单因素及正交试验对其菌丝在不同母种培养基、碳源、氮源、无机盐、pH和温度的长势进行研究,明确最适生长条件,并对其进行驯化栽培。结合形态特征和ITS序列对比,将菌株MLS 240528鉴定为高山木层孔菌Phellinus monticola。经正交试验得出对菌株MLS 240528菌丝生长速度的影响依次排列:pH>无机盐>氮源>碳源;菌株MLS 240528菌丝生长的最适培养条件为可溶性淀粉20 g/L、蛋白胨2.5 g/L、硫酸镁1.5 g/L、pH 5.0;出菇适宜配方:松木屑65%、稻壳20%、麦麸12%、蔗糖1%、石膏1%、石灰1%;40-63 d菌丝满袋,室温自然10-20 ℃,空气相对湿度70%-80%,自然通风,散射光照射,17-22 d出现原基。
本研究以采自祁连山地区的野生银丝草菇菌株为研究对象,通过形态学鉴定及ITS分子系统发育分析鉴定为银丝草菇Volvariella bombycina。以分离纯化获得的菌株为供试材料,分析了生物学特性及人工驯化栽培条件,通过单因素分析,研究发现银丝草菇菌丝体在28-30 ℃、pH 8.0、碳氮比(C:N) 40:1的条件下表现出最佳生长状态。通过正交试验,确定最佳栽培条件为:玉米粉20 g/L,黄豆粉5 g/L,碳氮比(C:N) 40:1,pH 8.0,生长温度28 ℃。在驯化过程中,银丝草菇表现出对多种培养基的适应性,原种在75%的麦粒上生长最佳;子实体能够在木屑、玉米芯、棉籽壳为主料的熟料上正常生长发育,也可以在以玉米芯为主料的生料上正常生长发育;20-25 d内完成从接种到子实体采收,生物学转化率达到95%;菌种适宜保藏的方式为15%甘露醇。本研究为银丝草菇的驯化栽培提供了科学依据,对银丝草菇的产业化和市场推广具有重要指导意义。
对采自江西的一种多孔菌子实体进行菌株分离与纯化。通过形态特征结合内转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)和核糖体大亚基(ribosomal large subunit, LSU)序列分析将该菌鉴定为瘤盖拟层孔菌Fomitopsis palustris。研究了不同碳氮源、pH和温度对瘤盖拟层孔菌菌丝体生长的影响,并开展了四因素三水平的正交实验,同时对其进行驯化栽培研究。单因素试验结果表明,在实验范围内该菌株的最适碳源、氮源、pH和温度分别为蔗糖、酵母浸粉、4.0和35 ℃。正交实验结果表明,该菌株在以麦芽糖为碳源、酵母浸粉为氮源、pH为4.0以及温度为35 ℃的条件下菌丝生长最佳。4个单因素对菌丝体生长的影响程度为:温度>氮源>pH>碳源。袋培适宜配方为棉籽壳64%、木屑20%、麦麸15%和石膏1%,含水量调至55%-60%;在温度35 ℃黑暗条件下菌丝满袋需要15 d,平均生长速率为0.60-0.67 cm/d;温度23-32 ℃相对湿度85%-90%条件下20 d子实体成熟。
本研究采用形态学与分子系统学方法,对黑龙江省伊春市丰林县五营国家森林公园及周边林场的红松林下大型真菌进行系统分类研究,发现蘑菇目6个中国新记录种,分别是橄榄灰鹅膏Amanita olivaceogrisea、碘味丝膜菌Cortinarius vitiosus、鹿角色粉褶菌Entoloma cornicolor、娇萌丝盖伞Inocybe carissima、东方小皮伞Marasmius orientalis和隐晦光柄菇Pluteus eludens。本文提供了6个新记录种的形态特征描述与分布等信息,并通过ITS+LSU片段进行2基因系统发育分析,为形态学鉴定结果提供分子数据支持。所有凭证标本均保存在东北林业大学东北亚生物多样性中心。
本研究通过种质资源收集,原生质体单核化杂交,并开展初筛试验、小区品比、两年五地的区域试验和多地示范推广,最终选育出性状稳定、产量高且品质优良的灵芝新品种‘仙芝5号’。新品种特征为菌丝体白色绒毛状、密,菌丝略蓬松,无色素,适宜生长温度26-28 ℃;出芝适宜温度23-28 ℃。子实体肾形、半圆形或近圆形,菌盖上表面呈红褐色,有放射状纵脊及环纹,菌盖下表面呈淡黄色;菌柄偏生或中生,紫褐色,具漆样光泽。平均菌盖横径225.9 mm、厚度42.8 mm、菌柄长111.1 mm;排场至采收148 d左右。多点段木栽培品比试验揭示子实体绝对生物转化率平均为3.57%,比对照‘仙芝1号’增产6.9%,比‘沪农1号’增产8.5%;孢子粉绝对生物转化率平均为3.62%,比对照‘仙芝1号’增产7.1%,比‘沪农1号’增产10.0%。子实体多糖含量2.67%、三萜酸1.39%,孢子粉甘油三油酸酯含量6.50%、多糖1.19%。示范推广表明子实体、孢子粉的产量及有效成分含量稳定。本研究表明‘仙芝5号’是一个综合性状较为优良的灵芝新品种。