本报讯 “小木耳,大产业!”如何让“小”变“大”变“强”?近日我校食用菌中心李鸣雷教授团队在真菌学国际知名期刊发表的研究成果解答了这一问题。该研究首次完成秦岭两株野生木耳染色体级基因组图谱绘制,不仅填补了秦岭木耳基因组研究空白,揭示了木耳进化奥秘,更挖掘出强大的保健功能基因,打开了产业升级新空间。
陕西省商洛市柞水县位于秦岭南麓腹地,林木资源丰富,木耳、香菇等栽培历史悠久。李鸣雷团队长期致力于秦岭大型真菌种质资源发掘,已成功解析拉式猴头菇等多种大型真菌的基因组。2020年,团队在柞水县牛背梁国家森林公园和小岭镇金米村,采集了两株野生木耳菌株进行基因测序及功能基因挖掘,该菌株经过前期驯化和栽培实验,具有优良园艺性状。
基因图谱研究显示,两菌株M12和M13基因组超52兆碱基。其中M12菌株含12条染色体,进化分析发现其在457万年前分化,与近缘种光滑木耳分化时间更达3353万年,证实秦岭木耳具有独特进化地位。更令人振奋的是,M13菌株携带的特殊基因簇能合成抗炎、抗氧化物质,这从分子层面证明了木耳具有降血糖、降胆固醇的传统保健功效。两菌株携带的21-30个活性物质合成基因簇,则为开发保健产品指明了方向。
本次研究还破解了木耳的“生存智慧”——丰富的木质素降解酶系能充分分解木材、腐木等成分,将其转化为可利用的单糖,从而促进自身生长。
业内专家指出,该研究打通了从基础研究到产业应用的转化通道:一方面为功能成分提取、保健产品开发提供靶点基因,另一方面通过解析木质素代谢通路,可优化菌袋基质配方,实现栽培工艺升级。
李鸣雷表示,该成果将服务于分子标记辅助育种,推动木耳菌种选育从经验筛选向精准设计转型。目前团队已筛选出适宜两菌株生长的优质栽培条件,随着基因组研究成果的深度应用,千年传承的柞水木耳产业正迎来从传统农业向生物智造跨越的新机遇。
(张 晴)