为了解 3 种侧耳属真菌基因组密码子的使用偏性及影响因素,本研究以糙皮侧耳、刺芹侧耳和白灵侧耳基因组CDS序列为研究对象,通过生物信息学方法对3种侧耳密码子使用偏性进行了分析.结果表明,3 种侧耳基因组总碱基组成差异小,GC 含量高.RSCU、RFSC 分析表明糙皮侧耳 G/C结尾的偏好密码子的比例最高(82.14%),并且有 3 个特有偏好密码子.3 种侧耳共有偏好密码子 25 个,以G/C结尾的占 80%;共有高频密码子 3 个,均以G/C结尾.密码子相似性分析表明3 种侧耳密码子使用模式比较相似(相似性指数均小于 0.001),其中刺芹侧耳与白灵侧耳的相似性最高(相似性指数为 0.000 259 014);且 3 种侧耳密码子的使用频率与灰盖鬼伞和金针菇较为接近.PR2-plot、ENc-GC3 和中性绘图分析表明 3 种侧耳密码子偏好性使用主要受自然选择影响,在一定程度上也受碱基突变压力和其他因素影响.上述结论为分析侧耳真菌的进化规律及选择最佳异源表达受体系统提供了依据.

白灵侧耳色泽洁白,营养丰富,且具有抗肿瘤、增强免疫力等多种功效,是我国具有自主知识产权的珍稀食用菌品种.探索白灵侧耳子实体发育相关基因能够为分子辅助育种提供有效、快速标记.实验前期获得了两株白灵侧耳双核菌株,JZB2106010能够结实形成子实体,JZB2106010的单核菌株经自交获得了1株不能形成子实体的双核菌株JZB2106103.以JZB2106010和JZB2106103为实验材料,进行转录组测序,获得了两个菌株的差异表达基因并进行了功能富集分析,其中催化活性和代谢过程本体中差异基因数目最多,选取部分表达差异显著的基因通过荧光定量PCR进行验证,结果显示编码苯丙氨酸裂解酶的基因(CL4509)和编码乙醇氧化酶的基因(CL2173)在JZB2106010中表达量显著提高,推断与白灵侧耳的子实体发育相关;另外还发现一个编码DNA解旋酶的基因(Unigene7793)在JZB2106103中的表达量是JZB2106010的1046倍,推测该基因与白灵侧耳子实体发育呈负相关.

基于最新的分子系统发育分析研究、《国际藻类、菌物和植物命名法规》和《汉语学名法规》,对毛木耳、玉木耳、金针菇、阿魏侧耳和白灵侧耳等5种重要食用菌的学名进行了解析和介绍,建议使用下述规范名称:毛木耳Auricularia cornea Ehrenb.,玉木耳Auricularia cornea Ehrenb.,金针菇Flammulina filiformis (Z.W.Ge et al.) P.M.Wang,Y.C.Dai,E.Horak & Zhu L.Yang,阿魏侧耳(阿魏菇)Pleurotus eryngii vat.ferulae (Lanzi) Sacc.,白灵侧耳(白灵菇)Pleurotus tuoliensis (C.J.Mou) M.R.Zhao& Jin X.Zhang.虽然拉丁名称发生了很大变化,但为了保持汉语学名的稳定性,上述5种食用菌的汉名不变.

大多数可栽培的食用菌是属于担子菌的大型真菌,具有复杂的交配型系统,通常涉及到两类交配型基因,即编码同源域转录因子的A交配型基因以及编码脂肽信息素和信息素受体的B交配型基因.对担子菌交配型系统的研究已经有上百年的历史,近年来随着高通量测序技术的发展,很多常见食用菌的基因组获得测序,使得我们对不同类型交配型位点的分子遗传学结构能够进行更加细致的解析.本文在概述了担子菌有性生殖系统和交配型基因分子特点的基础上,对常见食用菌中的香菇、金针菇、灵芝、糙皮侧耳、刺芹侧耳、白灵侧耳、裂褶菌、双孢蘑菇、草菇和虎皮香菇以及模式生物灰盖鬼伞等物种的交配型位点的结构进行了总结和分析.从已有的研究结果来看,常见食用菌的交配型位点的分子遗传学结构存在多样性,不同物种的交配型位点具有不同的结构特点.从物种内不同菌株之间的交配型结构比较来看,交配型基因的位置和数量也具有丰富的多样性.在分子遗传学层面对常见食用菌交配型位点结构的认识将有助于深入阐明交配型基因对子实体发育的调控以及解决食用菌生产实际中的科学问题,但是目前对食用菌交配型位点和基因的研究仍旧存在很多空白,有待于进一步深入和拓展.

通过对野生种质群体生长发育性状的表型鉴定和分析,揭示我国特有种类白灵侧耳种质资源的多样性和可利用性.从国家标准菌株库的库藏中随机选择了100个白灵侧耳野生菌株,对其生长发育性状,即PDA培养基平板中的菌丝生长速度、棉籽壳培养料试管中的菌丝长速及原基形成时间等3个性状进行了表型测定和分析.根据性状数据的统计分析发现3个性状均为多基因控制的数量性状,且性状间不具有显著的相关性;菌丝长速性状具有较高的广义遗传力,说明性状的遗传变异主要由基因型决定.来源于不同地区的菌株原基形成所需的时间存在显著性差异,发现来自于托里县的菌株原基形成所需的时间最短,而来自于青河县的菌株原基形成时间最长,推测可能由不同来源地菌株的进化机制不同造成.研究结果为发掘白灵侧耳育种的可利用种质提供了科学依据,为将优异种质资源转化为可利用的亲本材料提供理论基础.