硫黄菌Laetiporus sulphureus是一种寄生在阔叶树干的食药用大型真菌,兼具重要的营养价值、经济价值与生态功能。近年来,随着天然产物与功能食品研究的不断深入,硫黄菌因其丰富的化学成分及显著的生物活性而广受关注。研究表明,其子实体和菌丝体中富含多糖、三萜、甾醇、倍半萜及多酚类等多种活性物质。这些成分在抗肿瘤、抗炎、抗氧化、免疫调节及代谢性疾病干预等方面具有良好的生物学活性。本文系统综述了硫黄菌的主要化学成分类型和结构特征,重点总结了其在抗肿瘤、抗氧化、抗炎等方面的药理作用及相关分子机制,如调控氧化应激、炎症信号通路及细胞凋亡过程等。同时,对当前研究中存在的活性物质基础研究相对薄弱、作用机制尚不明确及临床转化研究匮乏等问题进行了分析。在此基础上,进一步展望了硫黄菌在新药研发及功能食品开发领域中的应用潜力,旨在为其深入研究与高值化开发利用提供理论依据。
景迈山古茶林地处云南省西南部,是全球保存最完整、面积最大的古茶林景观之一,具有重要的经济价值、生态价值与文化价值。然而,该地区茶树相关的真菌多样性仍缺乏系统性研究,尤其是枯枝上的腐生真菌资源尚未得到充分挖掘。因此,本研究对景迈山古茶林茶树Camellia sinensis枯枝上的腐生真菌开展了调查,经野外采集、单孢分离、菌株纯化及形态学观察,并结合基于多基因位点的系统发育分析,对获得的菌株进行了分类学鉴定。结果显示,其中2个物种在系统发育关系和形态特征上均与已知物种存在显著差异,主要表现在子座结构、子囊及子囊孢子的形态和大小等方面,故将其描述为两个新物种:景迈蕉孢壳Diatrype jingmaiensis和景迈炭垫菌Nemania jingmaiensis。景迈蕉孢壳的主要特征是子座呈深橄榄绿色,子囊孢子单列排列、黄色、腊肠形、无隔。而景迈炭垫菌的主要特征是子座半埋生,子囊孢子椭圆形至略纺锤形,孢子较平凹一侧具一条明显、平直、长度几乎与孢子等长的萌发缝。本研究补充并丰富了景迈山古茶林生态系统的真菌多样性。同时,新物种的发现进一步拓展了蕉孢壳属Diatrype和炭垫菌属Nemania的地理分布及物种多样性。
鳞翅虫草属Samsoniella是近年来从Isaria-like复合群中划分出的重要类群,具有较高的物种多样性,丰富的寄主类型及广泛的生态分布。本研究在贵州长顺县喀斯特森林白云山风景名胜区阔叶林中采集到一株虫草标本。通过分离纯化,形态学观察及五基因(nrSSU, nrLSU, tef-1α, rpb1和rpb2)联合系统发育分析,确认其为一新种,命名为长链鳞翅虫草Samsoniella longicatenata。系统发育分析结果表明,该物种与S. coccinellidicola、S. guizhouensis、S. pupicola、S. simplicola和S. tiankengensis 亲缘关系较近但可区分,在形态学特征上亦存在显著差异。其主要特征为瓶梗单生或对生排列,基部不膨大,且分生孢子串状(20-30个孢子)形成长链。此外,本研究基于五基因数据构建了较为完整的鳞翅虫草属系统发育框架,识别出5个主要系统发育分支。同时发现ITS 序列在Samsoniella属不同物种间普遍存在“单倍型共享”现象。本研究丰富了鳞翅虫草属已知物种多样性,构建了Samsoniella属级系统发育框架,同时明确了ITS序列不适合作为该属物种鉴定和系统发育解析的分子标记。上述研究为该属的物种多样性评估、分类学修订及后续进化研究奠定了重要基础,并进一步指出有必要对贵州喀斯特森林中Samsoniella的物种多样性进行系统调查。
江西官山国家级自然保护区作为九岭山脉重要组成部分,大型真菌本底数据长期匮乏。本研究于2022-2023年对江西官山国家级自然保护区大型真菌资源进行了系统的野外调查与标本采集,共获得标本810份。通过形态学观察与分子生物学鉴定相结合的方法,共鉴定出大型真菌251种,隶属于2门6纲19目76科143属。其中,担子菌门222种(占88.45%),子囊菌门29种(占11.55%);发现中国新记录种12种。物种组成分析显示,优势科为多孔菌科Polyporaceae、红菇科Russulaceae、蘑菇科Agaricaceae、牛肝菌科Boletaceae、类脐菇科Omphalotaceae和小皮伞科Marasmiaceae,其物种数占总种数的40.24%;优势属包括红菇属Russula、小皮伞属Marasmius、拟金钱菌属Collybiopsis、灵芝属Ganoderma、栓菌属Trametes和线虫草属Ophiocordyceps,占总种数的20.32%。资源评价结果表明,保护区内大型真菌资源丰富,涵盖食用菌52种、药用菌58种、菌根菌43种、有毒菌34种及木腐菌135种。区系地理成分分析显示,该区域以世界广布属为主(占71.33%),同时北温带成分(13.99%)和泛热带成分(9.79%)并存,体现出明显的中亚热带过渡区系特征。受威胁等级评估结果显示,近危物种2种、中国特有种10种,另有25.77%的物种表现为数据不足。本研究首次系统揭示了江西官山国家级自然保护区大型真菌的物种多样性与资源本底,为该区域大型真菌资源的保护与可持续利用提供了重要的科学依据。
为明确泛喜马拉雅地区小麦条锈病菌条形柄锈菌小麦专化型Puccinia striiformis f. sp. tritici的毒性结构,对2024-2025年采自中国(西藏、云南、青海)、印度、巴基斯坦、阿富汗和尼泊尔并分离纯化到的297株小麦条锈病菌,利用近等基因系鉴别寄主进行生理小种鉴定和毒性表型多样性分析,共鉴定出35个已知生理小种和82个未知生理小种,其中PSTv-076为优势小种,占比18.52%。供试条型柄锈菌中对Yr6抗锈基因的毒性频率最高,为96.63%,未鉴定出对Yr5具有毒性的菌株。毒性多样性分析结果显示,中国藏东群体(G5)各毒性多样性指数均最高,阿富汗群体(G1)的Nei’s多样性指数(Hs)和Kosman指数(K)均最低,印度-尼泊尔-中国藏西群体(G2)的辛普森指数(Si)、标准化Shannon指数(Sh)、Stoddart指数(St)、Shannon指数(SH)和丰富度(E)均最低,巴基斯坦群体(G3)的Gleason指数(G)最低。基于毒性表型的聚类分析表明,中国青海群体(G4)与其他群体差异最大,单独聚为一类;其余5个群体聚为另一大类,其中阿富汗群体(G1)、印度-尼泊尔-中国藏西群体(G2)与巴基斯坦群体(G3)的毒性结构高度相似,共同聚为一亚类,中国藏东群体(G5)和中国云南群体(G6)则依次聚类在其外围。本研究明确了泛喜马拉雅地区条形柄锈菌小麦专化型的生理小种及毒性结构,为该地区小麦抗病品种合理布局提供了理论依据。
外生菌根真菌(ectomycorrhizal fungi, EMF)是植物生长和树木发育的重要养分收集媒介,对不同树种根系EMF多样性研究已有较多报道,但对植物宿主不同发育阶段的EMF群落动态还缺乏研究。本文以长白山臭冷杉Abies nephrolepis为研究对象,对其不同发育阶段(幼苗、幼树和成树)根系EMF群落组成进行了分析,基于真菌ITS2区域的高通量测序分析,共获得596个EMF扩增子序列变体(amplicon sequence variants, ASVs)。随寄主成熟,EMF多样性整体呈上升趋势,群落组成差异显著减小,并在各分类水平上表现出与发育阶段相关的富集特征。在幼苗阶段,EMF多样性受根际土壤理化性质影响较弱;幼树阶段则主要受到土壤有机质和交换性镁的影响;成树阶段,pH成为影响EMF多样性的关键因子。幼苗阶段富集的威氏盘菌属Wilcoxina与多数土壤因子呈显著负相关;幼树阶段的指示类群角孢革菌属Tylospora、乳菇属Lactarius和口蘑属Tricholoma与土壤理化性质显著正相关;在成树阶段,锁瑚菌属Clavulina被识别为预测土壤养分最为重要的指示类群。
小麦矮腥黑穗病(wheat dwarf bunt disease, DB)是由小麦矮腥黑粉菌Tilletia controversa (TCK)侵染引发的重大检疫性病害。实现TCK的精准快速检测,对口岸检疫与病害防控工作至关重要。本研究以TCK基因组(LWDE02001036.1)上保守性较高的基因片段为靶标,建立了重组酶聚合酶等温扩增技术(RPA)结合CRISPR/Cas12a的快速可视化检测体系。该体系在37 ℃恒温条件下,20 min内即可完成目标病原菌检测,对TCK基因组DNA和质粒检测灵敏度分别达200 fg/μL和101 copy/μL,对冬孢子检测下限为40个。检测结果可通过核酸试纸条颜色反应直观读取。该体系具备特异、灵敏和快速等优势,为基层口岸TCK检疫提供了技术支撑。
新生多肽相关复合物(the nascent polypeptide-associated complex, NAC)是由α和β亚基构成的异源二聚体,在生物体的生长发育与胁迫应答过程中发挥重要调控作用。本研究基于香菇全基因组数据,鉴定获得2个NAC家族基因,命名为LeNACα和LeNACβ。利用在线网站软件对基因进行生物信息学分析,并采用RT-qPCR技术分析这2个基因在香菇不同发育阶段和非生物胁迫应答中的表达模式。结果显示,LeNACα基因全长为1 057 bp,开放阅读框为612 bp,编码203个氨基酸;LeNACβ基因全长为988 bp,开放阅读框为489 bp,编码162个氨基酸。两者均无跨膜结构和二硫键,且均含有信号肽。保守结构域和进化树分析进一步表明,LeNACα和LeNACβ分别归属于NAC的α和β亚基家族。RT-qPCR结果显示,2个基因在子实体阶段均呈现高表达,其中LeNACα基因在菌盖中表达量最高,LeNACβ基因在原基期表达最显著。在非生物胁迫响应中,高温胁迫处理诱导两者显著上调表达,盐胁迫处理则引起显著下调;在氧化胁迫处理时,LeNACα基因显著下调,而LeNACβ基因无显著变化。以上结果表明,香菇2个LeNAC基因可能共同参与香菇子实体生长发育过程,并能响应高温、盐和氧化胁迫,参与相关调控过程。
锰过氧化物酶(MnP)基因家族在白腐真菌胞外降解木质纤维素的过程中发挥关键作用。本研究基于全基因组数据对皱环球盖菇Stropharia rugosoannulata锰过氧化物酶基因家族进行系统鉴定与生物信息学分析,并进一步探究了不同农业废弃物(T1-T5)对菌丝生长、MnP活性和MnP基因家族成员相对表达量的影响。结果表明,从皱环球盖菇基因组中共鉴定出8个MnP基因家族成员(SrMnP1-SrMnP8),分布在6条染色体上,进化树显示其具有物种专属分支。添加2%棉籽壳(T3)和4%木屑(T5)显著促进菌丝生长,其中T5组菌丝干重最高,较CK提高44倍;木屑处理组MnP活性显著升高,2%木屑(T4)和4%木屑(T5)处理组的酶活最高,分别为4.85 U/g和4.25 U/g。基因表达分析显示,SrMnP3在所有处理组中表达量均显著高于其他SrMnPs。本研究初步揭示了皱环球盖菇MnP基因家族的组成与表达特性,确定了SrMnP3在木质纤维素降解中的关键作用,为今后通过分子手段优化菌株降解能力、提升农林废弃物资源化利用提供了理论依据与技术参考。
深色有隔内生真菌(dark septate endophytes, DSE)在野生天山雪莲根系普遍存在,发挥重要的生态功能。本研究对两株真菌SI-5和SI-16进行形态和分子鉴定,考察两株菌的温度适应性和产生土壤酶及植物激素的能力;通过与纯培养植物的比较,考察与两株菌分别共生对天山雪莲幼苗生长和生理的影响,以及对基质中土壤酶活性和植物激素含量的影响。结果表明,SI-5和SI-16鉴定为Juxtiphoma sp.和Leptodophora sp.,它们都是能在天山雪莲幼苗根系定殖的DSE,都能显著提高基质的5种土壤酶活性和生长素及细胞分裂素含量。与20 ℃恒温培养相比,SI-5和SI-16共生组在20 ℃/10 ℃培养时脯氨酸含量增加了74.5-107.9倍,增加幅度远低于纯培养组的331.6倍,共生幼苗对培养温度变化的适应能力更强。SI-5共生组0 ℃胁迫12 h的过氧化物酶(POD)活性即比胁迫前显著提高了40.7%,超氧化物歧化酶(SOD)活性与胁迫前没有显著差异。相同条件下纯培养组POD活性仅提高了7.8%,并伴随SOD酶活性的显著降低。此外,SI-5和SI-16共生组基质的5种土壤酶活性均显著高于纯培养组,生长素总含量均提高了约10%。本研究为DSE提高天山雪莲生态适应性的作用机制研究提供了借鉴和参考。
石斛属Dendrobium植物是兰科重要的药用与观赏类群,其生长发育与共生真菌密切相关。为发掘具有应用潜力的石斛共生真菌资源,本研究采用组织块分离法从霍山石斛Dendrobium huoshanense根中分离获得一株胶膜菌属Tulasnella真菌C0337。通过实验室共生培养试验,系统评估了该菌株对铁皮石斛D. officinale和霍山石斛D. huoshanense种子萌发的影响,并进一步评价了其与铁皮石斛幼苗共培养过程中对植株生长、茎多糖积累的作用。结果表明,该胶膜菌在OMA培养基纯培养和基质条件下均能显著促进两种石斛种子萌发;可明显促进铁皮石斛植株生根和幼苗分蘖,并显著提高其茎中多糖含量。本研究为药用石斛共生真菌资源的开发及其在石斛栽培和品质调控中的应用提供菌种资源和依据。
本文以秦岭隐孔菌Cryptoporus qinlingensis为研究对象,系统开展其生物学特性及驯化栽培研究。结果表明:秦岭隐孔菌菌丝生长的最适碳源为17.41 g/L的果糖,最适氮源为2.2 g/L的酵母浸粉,最适无机盐为2.27 g/L的硫酸镁,最适维生素为维生素B1,最适温度为28 ℃。驯化栽培试验中,出菇栽培基质配方为松树锯末80%、麦麸14%、玉米粉5%、石膏1%。经避光培养30 d后菌丝满袋,后熟10 d后打孔催芽,12 d后出现原基,28 d后子实体成熟。该栽培体系的出菇成功率达97.5%,第一潮菇平均生物学效率为1.96%。成熟子实体形态与野生隐孔菌一致,呈近球形或扁球形,在基部形成拱形孔口,并散发特有的浓郁芳香气味。本研究为秦岭隐孔菌的人工规模化栽培及资源保护提供了重要参考。
本研究通过60%、70%和80% 3种不同醇沉浓度制备了黑木耳Auricularia heimuer的3种多糖AHP-60、AHP-70、AHP-80,并对其多糖、蛋白质、糖醛酸含量、单糖组成、流变特性等基本理化性质、结构特征及降血糖活性进行了研究。结果表明,3种AHP均含有少量的蛋白质和糖醛酸,其含量在1.2%-4.9%之间,随醇沉浓度的增加,AHP的多糖含量、粒径和Zeta电位绝对值均显著增加。3种AHP均具有三螺旋结构,为杂多糖,主要由甘露糖、核糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成,其中甘露糖和葡萄糖均有较高的占比,且AHP-70的葡萄糖和半乳糖的摩尔比显著高于AHP-60和AHP-80。3种AHP均具有假塑性流体的特征,随醇沉浓度及质量浓度增大,AHP溶液的表观黏度也随之增大,AHP-80在4 mg/mL浓度下有最高的黏度。3种多糖对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均有较好的抑制作用,其对两种酶抑制能力强弱顺序分别为AHP-70>AHP-60> AHP-80和AHP-70>AHP-80>AHP-60。综上所述,提高醇沉浓度能制备多糖含量更高,黏度更大的黑木耳多糖,70%的醇沉浓度能制备降血糖活性更好的黑木耳多糖。本研究能为黑木耳多糖的综合开发利用和深入研究提供理论依据。
本研究以9种正交试验设计的基质配方栽培的卵孢小奥德蘑子实体为材料,采用水提醇沉法提取多糖,运用单因素及正交试验优化提取工艺,重点聚焦固液比、提取时间、提取温度和乙醇浓度对多糖得率的影响,并分析不同基质配方对子实体多糖含量及其抗氧化活性的影响。通过测定多糖对DPPH自由基、羟自由基和ABTS自由基的清除能力,评价其体外抗氧化活性。研究结果揭示卵孢小奥德蘑多糖最佳提取工艺为固液比1:30 g/mL、提取时间4 h、提取温度100 ℃、乙醇浓度95%。在供试配方中,以酒糟55%、棉籽壳20%、麦麸20%、石灰2%、石膏1%、玉米芯2%组成的栽培基质所获子实体多糖得率最高,为20.05%。该多糖表现出良好的抗氧化活性,在加液量分别为0.8、0.8和0.6 mL时,对DPPH自由基、羟自由基和ABTS自由基的清除率为87.03%、88.91%和93.77%,清除上述3种自由基的IC50值分别为0.46、0.34和0.15 mg/mL。本研究为卵孢小奥德蘑的高值化开发及功能性栽培提供了理论依据和技术参考。