蜜环菌属作为全球广布的大型真菌类群,以其庞大的生物个体和超长生命周期著称。该属真菌在交配系统上呈现多型性特征,兼具腐生、寄生和共生等多样营养模式,其种间形态特征高度相似但遗传异质性显著,导致多种分类体系长期并存。这些独特的生物学特性不仅赋予其复杂的生态位适应能力,也使其成为真菌界兼具功能价值与研究挑战的焦点类群。密环菌属真菌突出的食药用价值及在森林生态系统中的关键作用,激发了对基础理论和应用研究的迫切需求。本文系统综述了蜜环菌属在交配系统、分类系统、生态功能领域的最新研究进展,提供了解析该属物种多样性形成机制及其生态适应性策略的理论依据;同时提出了蜜环菌属真菌的应用前景及展望。
依据形态和分子系统学研究,描述了产自中国云南松上小隔孢伏革菌属3个新种,即宽丝小隔孢伏革菌Peniophorella euryhypha、松生小隔孢伏革菌Peniophorella pinicola和莲花晶小隔孢伏革菌Peniophorella stellata。这3种的共同特征为:一年生平伏担子果,白色至奶油色、光滑子实体表面,具棒状至圆柱状、无树脂覆盖薄型囊状体。P. euryhypha的主要特征为具简单分隔的菌肉菌丝(直径7.5-9.5 μm)、宽棒状至球柄状拟囊状体,窄椭圆形担孢子(9.3-11 × 3-4.3 μm)。P. pinicola的主要形态特征为菌丝具结晶、碗状冠囊体和厚壁囊状体,椭圆形担孢子(5.5-8 × 3.2-5 μm)。P. stellata的主要形态特征具莲花状结晶囊状体和椭圆形担孢子(8-10 × 3.5-5 μm)。此外,Peniophorella cremea被认为是Hyphoderma transiens的同物异名。本文还提供了中国的小隔孢伏革菌属Peniophorella物种检索表。
木腐真菌作为森林生态系统中的分解者发挥着关键作用。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云南省的2个木腐真菌新种:小孢脊革菌Lopharia minispora和斑点脊革菌Lopharia punctata。L. minispora的形态特征为革质担子果,具浅棕色有裂纹的子实层体,菌丝系统一体系具锁状联合,担孢子窄椭圆形,大小为5.5-6.7 × 2.7-3.3 µm;L. punctata的形态特征为膜质担子果,具白色至奶油色的子实层体,菌丝系统一体系且生殖菌丝具简单分隔,担孢子近球形至球形,大小为9.5-12 × 7.5-10.1 µm。研究采用最大似然法、最大简约法和贝叶斯推断法对研究标本的ITS+nLSU rDNA基因序列进行系统发育分析,分析表明2个新物种隶属于Lopharia,其中L. minispora与Lopharia erubescens聚为姐妹种,L. punctata与Lopharia ayresii和Lopharia resupinata支系为近缘类群。
丝膜菌属Cortinarius是蘑菇目中最大的一个属,与多种植物存在共生关系,对生态平衡稳定具有重要作用。特拉蒙亚属Telamonia是丝膜菌属中物种数量最多的亚属,该亚属真菌在湿润条件下菌盖表面无黏性。本研究基于形态描述与分子系统发育分析方法,对中国丝膜菌属特拉蒙亚属的馆藏标本开展分类学研究,共发现106个物种,其中中国新记录种11个。本研究整理了各物种相关信息,对中国新记录种进行了详细描述。
作为植物病原或植物内生真菌,芳香镰孢菌Fusarium redolens的基础生物学研究时有报道,但该菌的基因编辑和遗传转化体系研究尚未见报道。本研究以YP04菌株为对象,建立了基于CRISPR/Cas9核蛋白复合体的芳香镰孢菌遗传转化体系。首先建立了优化的原生质体制备方法;随后以白僵菌素合成相关基因c18.1_Beas和c18.1_Bea3为靶标设计并制备Cas9/gRNA核蛋白(RNP)复合体;最后将RNP和含潮霉素抗性基因(hyg)的供体DNA共转化原生质体,通过潮霉素抗性筛选及PCR鉴定获得原位敲除突变体。单独转化供体DNA时Δc18.1_Bea3敲除突变体占抗性转化子的5.56%,而共转化RNP和供体DNA时Δc18.1_Beas和Δc18.1_Bea3敲除突变体分别占抗性转化子的22.22%和25.00%。HPLC分析结果显示野生型YP04及敲除突变体Δc18.1_Beas和Δc18.1_Bea3菌株合成白僵菌素的产率分别为169.25、30.00和285.22 mg/L。本研究建立的基因编辑体系可应用于芳香镰孢菌中各种致病及次生代谢基因功能的解析。
烟曲霉是引起侵袭性曲霉病的关键病原体,严重威胁着人类生命健康。钙调蛋白通路在调控烟曲霉毒力方面起着关键作用,成为抗真菌研究的重要靶点。本研究针对FDA批准的活性化合物库进行系统筛选,成功发现calmidazolium chloride (CMZ)对烟曲霉生长具有显著抑制效果。通过测定不同浓度CMZ对烟曲霉生长、分生孢子存活和萌发、次级代谢以及钙离子信号通路基因表达的影响,全面解析了其抗烟曲霉的作用机制。研究结果表明:CMZ表现出强效的杀菌活性,对烟曲霉的致死率高达(98.96±1.47)%,同时能够抑制(85.26±1.51)%的分生孢子萌发,并导致毒力相关次级代谢产物helvolic acid丰度降低了98.02%。在机制上,本研究揭示了CMZ是烟曲霉钙调蛋白激酶转录抑制剂,通过干扰细胞内钙离子浓度来发挥抗真菌作用。此外,CMZ在与两性霉素B联合使用时,能够发挥明显的协同作用,增强两性霉素B的杀菌作用。进一步研究发现,CMZ对不同来源的病原真菌,包括冻土毛霉、黄曲霉和尖孢镰孢菌均有不同程度的抑制作用,抑制率分别为(24.65±0.90)%、(51.99±0.54)%和(49.98±1.62)%,充分显示出广谱的抗真菌活性。因此,本研究全面评价了钙调蛋白激酶转录抑制剂CMZ的广谱抗真菌活性以及与两性霉素B的协同抗真菌作用,为真菌感染防控提供了极具潜力的候选化合物及联合用药方案。
香叶基香叶基焦磷酸合酶(GGPPS)是植物二萜类次生代谢物合成过程中的关键酶,通过在银耳芽孢中表达红豆杉GGPPS,探讨外源GGPPS基因对银耳芽孢萜类代谢途径及其营养、活性代谢物的调节,为利用银耳芽孢作为生物反应器表达萜类化合物提供科学理论依据。采用醋酸锂转化法对外源基因GGPPS进行异源表达,首次对工程菌株银耳芽孢生产萜类化合物香叶基香叶基焦磷酸(GGPP)进行了分析,并对外源基因GGPPS调节工程菌株中的萜类代谢途径以及营养、活性代谢物进行了分析。在工程菌株银耳芽孢中检测到了二萜化合物前体GGPP,与对照菌株相比,工程菌株银耳芽孢萜类代谢途径上的异戊烯基焦磷酸、二甲丙烯焦磷酸、法尼基焦磷酸、鲨烯和麦角甾醇含量明显下降,总二萜含量增加;营养组分(总蛋白、氨基酸组成、微量元素、碳水化合物)和活性物质(总多糖、还原性糖、可溶性糖)等代谢物含量发生改变。外源基因GGPPS可以利用银耳芽孢萜类代谢途径上的底物生成二萜化合物前体GGPP,进而调节了萜类代谢途径上的甲羟戊酸途径代谢流以及营养组分和活性物质多种代谢物的变化。
麦角硫因是一种天然的抗氧化剂,具有较强的抗氧化、清除自由基和螯合金属离子等功能。金顶侧耳中富含丰富的麦角硫因,本研究主要以金顶侧耳菌丝体生物量和麦角硫因含量为指标,筛选出高产菌丝体生物量和麦角硫因的发酵培养基碳氮源,从而对发酵培养基进行优化,同时筛选出优势菌株,并探究不同前体物质的添加对金顶侧耳菌丝体生物量和麦角硫因含量的影响。研究结果显示,在发酵培养基碳氮源的筛选中,以乳糖为碳源,酪蛋白胨为氮源时,金顶侧耳1号、2号、3号、83520这4株菌菌丝体生物量和麦角硫因含量均达到最高值,故选择乳糖和酪蛋白胨为发酵培养基的最佳碳氮源。发酵培养基经优化后,4株菌中金顶侧耳1号菌丝体生物量和麦角硫因含量最高,分别为1.52 g/100 mL、106.81 μg/mL,故选择金顶侧耳1号为优势菌株。筛选最佳前体物质为甲硫氨酸,添加后金顶侧耳1号菌丝体生物量为1.98 g/100 mL,麦角硫因含量为228.908 μg/mL,较添加前提高了1倍。
多孔菌是重要的药用真菌资源,在医药、保健品等领域具有广阔的应用前景。为了更充分地开发多孔菌资源,本研究对采集于冀东板栗栽培区的两株野生多孔菌LZG和YJY进行菌株分离和纯化培养,结合形态学特征和分子生物学数据鉴定为梭伦小剥管孔菌Piptoporellus soloniensis,通过单因素试验结合正交试验探究其生物学特性。菌株LZG在碳源为葡萄糖、氮源为酵母浸粉、 pH为4、温度为30 ℃的条件下生长情况最佳;菌株YJY在碳源为葡萄糖、氮源为酵母浸粉、pH为5、温度为30 ℃的条件下生长情况最佳。本试验驯化出菇的梭伦剥管孔菌子实体形状与野生子实体一致。菌株LZG栽培种的最适配方是板栗树木屑40%、棉籽壳40%、麸皮19%、石膏1%,生物学转化率为17.07%。菌株YJY栽培种的最适配方是板栗树木屑30%、棉籽壳45%、麸皮22%、蔗糖1.5%、CaCO3 1%、MgSO4 0.5%,生物学转化率为16.05%。该研究为我国多孔菌资源的进一步利用提供依据。
本研究对采集自3个不同地理区域的44份野生美味黏肉菇材料进行了系统性品种选育研究。通过菌株分离、拮抗试验和母种性能评估,成功获得22个具有遗传差异性的菌株。经菌丝活力比较分析、栽培适应性复筛及农艺性状综合评价,最终筛选出具有显著优势的‘哈元1号’菌株。该品种菌丝体表现出白色致密、生长均一的菌落特征;子实体呈扇贝状丛生结构,成熟期呈深黄色,其形态参数为菌盖直径8-10 cm × 18-20 cm,厚度1.0-1.5 cm。栽培试验表明,在袋料培养体系中,该菌株单袋鲜菇产量达700 g以上(鲜重)。最佳接种期为2-3月,具有春(5-6月)秋(9-10月)双季采收特性。农艺性状分析显示,‘哈元1号’在形态指标、产量稳定性及生态适应性等方面均显著优于原始野生种群。研究表明,该品种具有形态特征显著、性状稳定、适应性广、产量突出等优势,为东北地区人工美味黏肉菇种植产业提供新的种质资源与栽培方案。
金针菇Flammulina filiformis ‘上研A111’品种以菌株‘上研1号’和‘金2641’为亲本,亲本菌株的孢子经常温室压等离子体进行诱变后,采用单孢杂交技术而得。‘上研A111’子实体为白色,产量高,芽出数量多、整齐,菌盖内卷、球形,菌柄较长,比主栽品种生育期短2-3 d。金针菇‘上研金31’ 品种以菌株‘上研1号’和‘J4137’经原生质体杂交育种而得。‘上研金31’子实体为亮黄色,菌盖和菌柄颜色较均一,产量较高,芽出整齐,菌盖厚实、球形,菌柄粗壮。肺形侧耳Pleurotus pulmonarius ‘申秀2号’品种是野生品种经驯化而得。‘申秀2号’子实体的菌盖为浅棕色,菌盖截面形态为漏斗式,出菇整齐,有效茎数较多,产量较高,培养周期比主栽品种短10 d。