西北農(nóng)林科技大學(xué)團隊破解秦嶺野生木耳基因密碼

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（通訊員 張晴 祁建釗 記者 馮麗）“小木耳，大產(chǎn)業(yè)！”如何讓“小”變“大”變“強”？近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)食用菌中心李鳴雷教授團隊在真菌學(xué)國際知名期刊發(fā)表的研究成果解答了這一問題。該研究首次完成秦嶺兩株野生木耳染色體級基因組圖譜繪制，不僅填補了秦嶺木耳基因組研究空白，揭示了木耳進化奧秘，更挖掘出強大的保健功能基因，打開了產(chǎn)業(yè)升級新空間。

陜西省柞水縣位于秦嶺南麓腹地，林木資源豐富，木耳、香菇等栽培歷史悠久。李鳴雷團隊長期致力于秦嶺大型真菌種質(zhì)資源發(fā)掘，已成功解析拉式猴頭菇（Hericium rajendrae）等多種大型真菌的基因組。2020年，李鳴雷團隊在柞水縣牛背梁國家森林公園和小嶺鎮(zhèn)金米村，采集經(jīng)過前期馴化和栽培實驗表明具有優(yōu)良園藝性狀的兩株野生木耳菌株，對其進行基因測序及功能基因挖掘。

研究發(fā)現(xiàn)，基因圖譜顯示兩菌株基因組超52Mbp，其中M12含12條染色體。進化分析發(fā)現(xiàn)它們在457萬年前分化，與近緣種Auricularia subglabra分化時間更達3353萬年，證實秦嶺木耳獨特進化地位。更令人振奮的是，M13攜帶的特殊基因簇能合成抗炎、抗氧化物質(zhì)，從分子層面揭示木耳降血糖、降膽固醇的傳統(tǒng)功效。研究還破解了木耳的“生存智慧”——豐富的木質(zhì)素降解酶系解釋其分解木材的能力，而兩菌株攜帶的21—30個活性物質(zhì)合成基因簇，則為開發(fā)保健產(chǎn)品指明方向。

業(yè)內(nèi)專家指出，該研究打通了從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化通道：一方面為功能成分提取、保健產(chǎn)品開發(fā)提供靶點基因，另一方面通過解析木質(zhì)素代謝通路，可優(yōu)化菌袋基質(zhì)配方，實現(xiàn)栽培工藝升級。

“該成果將服務(wù)于分子標記輔助育種，推動木耳菌種選育從經(jīng)驗篩選向精準設(shè)計轉(zhuǎn)型?！崩铠Q雷說。目前團隊已篩選出優(yōu)質(zhì)栽培條件，助力柞水木耳產(chǎn)業(yè)升級。隨著基因組研究成果的深度應(yīng)用，千年傳承的柞水木耳產(chǎn)業(yè)正迎來從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向生物智造跨越的新機遇。