在青藏高原普若岗日冰川生态系统真菌多样性研究中,本研究采用稀释平板法从冰川前缘土壤样品中分离出一株菌株,鉴定为西藏中华暗球腔菌(新属新种)。形态学分析显示,该真菌在PDA培养基上形成从橄榄色至橄榄褐色的分生孢子,分生孢子由2个至多个细胞排列而成,呈弯曲或不规则链状排列;部分细胞轻度膨大,形成明显的凸起结构或聚集为锤状聚簇。基于5个基因位点的系统发育分析,包括内转录间隔区(ITS)、核糖体大亚基DNA (LSU)、核糖体小亚基DNA (SSU)、RNA聚合酶Ⅱ第二大亚基(rpb2)和翻译延伸因子1-α (tef1-α),表明该菌代表暗球腔菌科内一个先前未描述的进化谱系。该属位于包括Paraloratospora、Loratospora、Wingfieldomyces和Sulcispora的分支基部,揭示了其独特的进化地位。
本研究利用多基因位点DNA序列,包括内部转录间隔区(ITS)、大亚基核糖体RNA基因(nLSU)和翻译延伸因子1-α基因(tef1),对蘑菇目真菌开展了形态和系统发育关系研究,描述了来自中国西南地区云南省1个木生真菌新物种—云南葫芦担革菌Sicyoideibasidia yunnanensis,该新种形态特征为担子果平伏,子实层体表面光滑,新鲜时奶油色,干后浅黄色或微黄色,菌丝系统一体系,生殖菌丝简单分隔,担孢子椭圆形。基于多基因序列的蘑菇目系统发育分析揭示该新种与竹生葫芦担革菌S. bambusicola和点状葫芦担革菌S. punctata聚为一支。
在贵州省清镇市红枫湖周围耕地辣椒根际土壤中发现了一个齿盾囊霉属Dentiscutata新种,命名为红枫湖齿盾囊霉Dentiscutata hongfenghuana。该物种孢子无色透明,白色至浅黄绿色,大小为185-191 × 298-460 μm,产孢细胞黄棕色,近球形至瓶形,发芽盾为浅黄色至黄棕色,具3-8个裂片。孢子壁由3层构成:外壁3层(OWL1-3)、中壁两层(MWL1-2)和内壁3层(IWL1-3),OW层在Melzer’s试剂中呈铁锈色至红黑色,MW层不发生反应,IW层被染成浅粉色至深紫红色。核rDNA序列[覆盖部分小亚基SSU (small subunit)、全部内转录间隔区ITS (internal transcribed spacer)和部分大亚基LSU (large subunit)]发育分析支持其为齿盾囊霉属内一个独特演化支系。本研究提供了该新种详细的形态描述、特征图示及模式标本信息,并讨论了相关近缘种的鉴别特征。
通过形态学、解剖学和化学方法,结合rDNA-ITS序列构建系统发育树综合分析,研究报道了地衣型真菌巨孢衣科一个新种——长孢绿囊衣Chlorangium longiconidicum W.T. Gong & D.L. Niu,sp. nov.,提供了详细的描述和形态解剖图,并与该属相似物种进行了对比讨论。该种主要特征是地衣体呈盾状,被粉霜,短柄显著;分生孢子器明显,埋生,分生孢子长丝状,14.0-22.0 µm,含3种未知化合物。绿囊衣属Chlorangium也是首次在中国报道。该研究结果丰富了中国巨孢衣科地衣的基础资料。
石台县位于安徽省南部,县内植被繁茂,为各类菌物提供了良好的生长环境,形成了丰富的菌物资源。本研究于2024年采用样线法和随机踏查法对石台县58个采样点的大型真菌资源进行了深入调查,共采集标本743份。通过形态学与分子生物学方法鉴定出大型真菌285种,隶属于2门7纲18目76科178属,其中子囊菌门3纲4目8科13属14种,担子菌门4纲14目68科165属271种。该县内的大型真菌优势科(物种数≥10)为5个,包括多孔菌科Polyporaceae、锈革孔菌科Hymenochaetaceae、原毛平革菌科Phanerochaetaceae、红菇科Russulaceae、类脐菇科Omphalotaceae,共88种,占比30.88%;优势属(物种数≥5)为7个,包括红菇属Russula、栓孔菌属Trametes、趋木齿菌属Xylodon、褐孔菌属Fuscoporia、锈革菌属Hymenochaete、隔孢伏革菌属Peniophora、小皮伞属Marasmius,共50种,占比17.54%。石台县大型真菌属水平的地理成分有7种类型,以世界广布属和泛热带分布属为主,分别有87个属和42个属。大型真菌资源评价表明:石台县分布有食用菌19种,药用菌26种,食药兼用菌19种,毒菌9种。本研究结果可为石台县大型真菌资源保护和可持续利用提供重要基础。
核桃是我国重要的木本粮油经济树种,其栽培面积与产量均位居世界之首。近年来,我国核桃病原真菌性病害有加重危害趋势,极大影响了核桃的产量与品质。为厘清我国核桃病原真菌的物种多样性,2020至2024年间,我们自全国9个核桃主产区广泛采集核桃真菌病害标本,共分离出1 882株真菌,经科赫氏法则致病验证,最终鉴定出5目、9科、51种真菌。此外,本文还收集整理了我国已报道的核桃病原真菌种类。结果表明,在我国能引起核桃病害的病原真菌共有135种,隶属2门5纲18目31科。本文根据最新分类系统与菌物命名法规,对相关病原菌物的中文名称、拉丁学名、病害名称及其在国内的分布情况进行了整理与修订。本文有助于对我国核桃病原真菌名称的规范使用与检索,也有助于核桃真菌病害的诊断与防治。
茯苓Wolfiporia hoelen是我国传统的药食同源真菌,具有重要的药用和经济价值。尽管我国已实现茯苓的大规模栽培,但仍存在品种混杂、遗传背景不清及优良菌株缺乏等问题。因此,开展茯苓遗传多样性研究,建立高效、准确的菌株鉴定方法具有重要意义。本研究选取中国主要栽培菌株、野生菌株以及日本的茯苓菌株为实验材料,基于单核苷酸多态性(SNP)进行了茯苓遗传多样性分析,并首次构建了茯苓多核苷酸多态性(MNP)分子标记库。群体遗传结构分析表明,供试茯苓群体可分为2个主要遗传群体,其中群体A呈现典型的克隆遗传特征。MNP分子标记库包括654个高特异性MNP位点,菌株间遗传相似性(GS)在9.6%-100%之间,其中群体A内菌株间的GS高达99.8%-100%。继代培养和原生质体再生菌株的基因组重测序分析证实,短期无性繁殖不影响菌株MNP基因型的稳定性。本研究建立的MNP分子鉴定体系为茯苓的品种权保护和菌株鉴别提供了可靠的技术支撑,并为茯苓杂交育种亲本的选择及种质创新奠定了基础。
冠突曲霉Aspergillus cristatus是茯砖茶发酵过程中的优势菌,渗透压可调节该菌进行纯的有性繁殖和无性繁殖。MpdA对真菌的孢子形成及甘露醇生物合成皆起到关键的调控作用,且甘露醇还与渗透压的响应相关。为揭示AcMpdA基因在冠突曲霉生长发育及应激响应中的角色,探索该菌生长发育与代谢物之间的联系,本研究构建了AcMpdA缺失菌株(∆AcMpdA)。通过比较突变株与野生型菌株的形态差异和代谢物变化,得出如下的结果:突变株的菌丝分枝增加,子囊孢子发育不全,分生孢子数减少;突变株对刚果红、渗透应激和热应激表现更敏感;甘露醇检测结果显示,突变株的甘露醇含量比野生型菌株少61%;代谢组结果分析显示,突变株与野生型菌株相比有1 555种代谢物存在显著差异,差异代谢物包括脂质和类脂分子、有机杂环化合物、有机酸及其衍生物等,其中脂质和类脂物质占比较高;KEGG通路富集分析显示,差异代谢物主要富集在新陈代谢、遗传信息处理、环境信息处理和细胞过程通路,AcMpdA缺失显著影响了不饱和脂肪酸的生物合成和花生四烯酸代谢。综上所述,冠突曲霉的AcMpdA影响了菌丝分枝、有性和无性孢子形成,降低了抗环境胁迫的能力,并调控了脂质和类脂分子的代谢过程,其中在曲霉属中该基因对脂类物质及其途径的调控作用还未见报道。
在自然环境中,兰科植物依赖共生的真菌为其提供碳源和矿质营养实现种子萌发。作为一种典型的内生菌根,其共生机理却有其独特性。而菌根真菌如何调控兰科植物菌根共生过程的研究报道较少。前期研究表明,胶膜菌科瘤菌根菌Epulorhiza repens ML01为典型的兰科植物菌根真菌,且有较广泛的宿主范围。为深入探究菌根真菌的碳氮营养利用特性对菌根共生体形成及共生效应的影响,本研究以ML01为供试菌株,探究了菌龄、降解酶种类、酶解时间、不同渗透压稳定剂等因素对其原生质体制备的影响,并建立了瘤菌根菌ML01原生质体制备体系;然后对原生质体进行紫外诱变,经过筛选最终得到5株生长突变型菌株和5株营养突变型菌株。其中突变菌株M3-12在燕麦琼脂(oatmeal agar, OMA)培养基上与兰科铁皮石斛种子共生培养时,对铁皮石斛种子萌发及原球茎发育的促进效应显著弱于出发菌株ML01。本研究为进一步解析菌根真菌调控兰科植物菌根共生机理奠定了基础,并为探索兰科共生真菌的实际应用提供了新的思路。
桑黄是我国传统珍稀药用菌,除具有抗肿瘤、抗氧化、降血糖等多重药理活性外,其降血脂功效备受关注,但具体作用机制尚未明确。本研究整合体外实验与网络药理学探究栎树桑黄Sanghuangporus quercicola降血脂的作用机制。通过胰脂肪酶抑制实验发现,40 mg/mL栎树桑黄子实体提取液对胰脂肪酶的抑制率达89.50%,对牛磺胆酸钠和甘氨胆酸钠的结合能力分别为34.59%和49.12%,表明其具有降血脂的潜力。利用超高压液相色谱-飞行时间质谱联用技术鉴定出124种代谢物,基于类药性五原则筛选出15种潜在活性化合物。进一步通过OMIM及GeneCards数据库预测化合物与高脂血症靶点,构建蛋白质互作网络并筛选出IL6、TNF、AKT1等核心靶点。通过KEGG通路富集分析显示,PPAR信号通路、脂质与动脉粥样硬化通路显著关联,提示栎树桑黄可能通过调控炎症反应和脂质代谢改善高脂血症。分子对接结果显示,化合物与核心靶点的结合能为-3.8 kcal/mol至-9.3 kcal/mol,证实其具有一定的结合能力。本研究利用体外实验和网络药理学初步揭示了栎树桑黄的降血脂作用及其机制,为开发降血脂药物或功能性食品提供了理论依据。
总氨基酸是香菇所有氨基酸的总和,具有合成蛋白质的功能,对于生长、发育、代谢和维持正常生理功能至关重要,在食品、医药、农业等多个领域都有重要的研究和应用价值。本研究以8株香菇亲本菌株(Le7、Le8、Le10、Le20、Le25、Le28、Le30、XT08)为材料,通过原生质体单核化及杂交技术进行种质创新,获得42株真实杂交菌株。供试菌株的原生质体杂交亲和率存在菌株间差异,平均为80.8%,菌丝体总氨基酸含量测定显示25株杂交菌株(59.5%)具有超亲优势,其中R23含量最高(2.66 mg/g)。通过配合力分析,筛选出3个优良单核亲本(Le7-8、Le10-46、Le28-3)和4个优势杂交组合(R23、R5、R32、R36)。简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)分子标记分析显示9对SSR核心引物多态性位点丰富度达100%,UPGMA聚类将50株菌株分为两大类群,多数杂交菌株与亲本聚为一类,但部分菌株表现出较大遗传变异性,未与亲本聚为同一大类群。研究结果为香菇高氨基酸含量菌株选育提供了重要材料和遗传依据。
以污染香菇菌棒的优势木霉物种Trichoderma atroviride、T. macrochlamydospora和T. subvermifimicola为研究对象,针对其RNA聚合酶Ⅱ(rpb2)基因设计特异性引物,优化并建立了一种能同时检测3种优势木霉的多重PCR分子检测技术。该技术特异性强,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后呈现出大小为358、805和614 bp的3个特异条带,而作为参照菌株的其他8种木霉、2个香菇品种以及香菇常见污染真菌青霉和毛霉均无条带出现。该技术对T. macrochlamydospora和T. subvermifimicola基因组DNA的检测限为10 pg/μL,与单重PCR检测技术灵敏度一致,对T. atroviride的检测限为100 pg/μL,单重PCR灵敏度是多重PCR的10倍。利用该检测技术对北京、河北、河南等香菇产区基地污染基质样品进行检测,可评估木霉污染的潜在风险,为预测香菇基质污染的发生及其科学防控提供技术支撑。
为探索鼠李嗜蓝孢孔菌Fomitiporia rhamnoidis的驯化栽培条件及体系,本研究致力于优化其最佳生长条件,并进一步探究料袋基质及出菇催蕾条件,尝试诱导子实体的形成。采用单因素试验和正交试验,明晰了碳源、氮源、温度、pH及生长因子对鼠李嗜蓝孢孔菌生长的影响;利用调整栽培配方比例法,开展该物种的驯化栽培试验。单因素试验结果表明鼠李嗜蓝孢孔菌最适碳源为可溶性淀粉,最适氮源为黄豆粉,最适生长因子为VB1,最适温度为28 ℃,最适pH 6.5;正交试验结果显示鼠李嗜蓝孢孔菌以可溶性淀粉为碳源、麸皮为氮源、VB7为生长因子和pH 6.0时,菌丝生长速率最快且长势最佳;驯化栽培试验结果表明:在上述最优条件下,使用5种不同料袋基质,料袋中菌丝均长满且菌质泛黄,但最终未能成功诱导子实体的形成。本研究结果为实现鼠李嗜蓝孢孔菌的驯化栽培和开发利用提供了重要参考。
以一株分离自玉木耳Auricularia cornea菌包的耙齿菌Irpex菌株为研究对象,通过形态学观察、ITS测序分析、生物学特性研究、栽培试验进行鉴定和驯化。形态学和分子生物学鉴定表明,该菌株为撕裂耙齿菌Irpex laceratus;正交试验结果表明,影响撕裂耙齿菌菌丝生长主要因素为氮源,其次为碳源、pH和温度。栽培驯化表明,撕裂耙齿菌最佳碳氮比为50:1-52:1,添加14.5%-43.5%竹屑可加快菌丝生长速度,提高菌丝长势;不同配方活性物质有所差异,配方B (木屑29%,竹屑29%,麦麸20%,棉籽壳20%,石灰1%,石膏1%)总三萜含量最大,为66.10 mg/g;配方I (竹屑78%,麦麸20%,石灰1%,石膏1%)总蛋白含量最高,为21.83 g/100 g;配方CK (木屑58%,麦麸20%,棉籽壳20%,石灰1%,石膏1%)总黄酮含量最高,为0.99 mg/g;配方C (木屑14.5%,竹屑43.5%,麦麸20%,棉籽壳20%,石灰1%,石膏1%)多糖含量最高,为2.80 g/100 g;配方F (竹屑68%,麦麸20%,棉籽壳10%,石灰1%,石膏1%)总酚含量最高,为19.02 mg/g。研究结果为撕裂耙齿菌栽培和药物开发利用提供了参考。
为扩大饲料资源,有效利用秸秆资源,本研究以西藏雅江雪牛为研究对象,利用羧甲基纤维素钠选择性培养基从雅江雪牛瘤胃中筛选纤维素降解菌,并探究菌株的产酶特性及其对秸秆纤维素的降解能力。研究结果得到,从雅江雪牛瘤胃中共筛选出6株可以崩解滤纸条的菌株,其中一株(XZ6)被鉴定为库氏毕赤酵母Pichia kudriavzevii。单因素产酶条件优化确定了该菌株的最优产木聚糖酶条件,即在温度为33 ℃、培养时间为18 h、摇床转速为240 r/min、接种量为1% (体积比)时,菌株产木聚糖酶的活性最高为11.55 U/mL,比优化前提高了12倍;产β-葡聚糖酶的活性最高为1.82 U/mL,比优化前提高了7倍;产β-甘露聚糖酶活性最高为2.07 U/mL,比优化前提高了3倍。全基因组测序得到该菌株共注释到408个糖苷水解酶基因和352个糖基转移酶基因。利用菌株XZ6的粗酶液发酵青稞秸秆与玉米秸秆,可以显著降低两种秸秆中粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量。综合来看,菌株XZ6具有降解秸秆纤维的能力。
为提高中草药太子参Pseudostellaria heterophylla副产物资源利用及拓展饲料来源,其作为药性基质与云芝Trametes versicolor建立双向发酵,基于菌丝生长速度混料设计优化全性基质配方,监测菌丝后熟期菌质活性成分的含量变化,以及分析菌质的营养和活性成分含量及抗氧化活性。优化的全性基质为玉米芯59%、太子参10%、麸皮29%、石膏1%和石灰1%。利用优化的基质发酵,菌丝后熟期多酚、黄酮、糖肽及多糖均随后熟时间呈上升趋势,三萜类化合物先下降后上升。袋式固态发酵菌质的粗蛋白含量8.20%,与对照(6.24%)相比提高31.41%,灰分含量由3.50%提高至8.10%,提高131.43%,多酚由6.32 mg/g提高至6.87 mg/g,提高8.70%,但黄酮、糖肽、多糖及三萜类化合物的含量下降,以及中性洗涤纤维含量降低但酸性洗涤纤维含量升高。云芝-太子参菌质的乙醇提取物对DPPH自由基的清除率与对照相应提取物相近,水提取物则低于对照,两种提取物对ABTS自由基的清除率均低于对照相应提取物。本研究可为太子参副产物资源的利用和云芝-太子参菌质开发为动物饲料提供参考。
暗色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)广泛定殖于重金属污染土壤植物根系。然而,DSE对不同生长阶段甘草生长和药用成分的影响有待进一步阐明。本研究利用盆栽试验,在不同镉(Cd)含量(0、5、10和15 mg/kg)土壤中分别接种Neocamarosporium betae (NB)和Cladosporium fusiforme (CF),探讨了接种DSE对甘草生长和药用成分的影响。结果表明,CF和NB菌株都能在甘草根部有效定殖。接种DSE增加了甘草根总长、根体积、根表面积和生物量,增加了土壤速效氮含量。DSE定殖使得甘草可溶性蛋白和谷胱甘肽含量提高,丙二醛含量降低。方差分解分析表明,DSE分别解释了前期、中期和后期土壤因子变异的46.60%、13.60%和7.80%。DSE解释了前期和后期甘草生理变异的52.20%和40.00%。土壤因子对3个时期甘草药用成分分别有22.00%、38.30%和58.40%的解释量。土壤速效钾、速效磷和速效氮对前期甘草生物量和根长有显著促进作用。这些数据表明,Cd胁迫抑制了甘草生长,而接种DSE能够改善土壤营养状况,促进甘草生长以及甘草苷和甘草酸积累。
本文以典型煤矿区高环多环芳烃(HMW-PAHs)污染老化土壤为研究对象,以镰孢菌Fusarium sp. ZH-H2为修复菌株,通过三因素四水平正交试验研究了不同环境条件下ZH-H2对HMW-PAHs污染老化土壤的修复效果。研究表明,ZH-H2降解土壤HMW-PAHs的最佳环境参数为接菌量1 000-2 000 mg/kg,温度30-40 ℃和湿度5%-15%,在此环境条件下对10种HMW-PAHs总量去除范围为22.72%-25.44%。此外,在此环境优化基础上,通过对老化土壤进行不同次数接种发现,HMW-PAHs总量和单体去除率均在4次接菌处理时达最高值,总量去除率高达49.64%,单体去除率范围为45.24%-59.73%,以苯并芘(BaP)表现最佳,降解率高达59.73%。本研究创新性地提出基于ZH-H2的多阶段强化修复策略,建立了HMW-PAHs污染土壤的“环境优化-接种强化”多阶段修复模式。为煤矿区老化污染土壤中HMW-PAHs的微生物修复提供了重要的理论依据。