[背景]接合菌在自然界广泛分布,在工业、食品、医药、生物防治等方面扮演着重要的角色,部分接合菌为有害菌.西藏地区接合菌只有少数零星的报道,其系统调查研究几乎还是空白,大量潜在的物种需要分离、鉴定、认识、保藏和开发.[目的]了解西藏地区的接合菌物种多样性和生物资源现状,为该地区有害接合菌的控制和有益接合菌的开发利用奠定基础.[方法]对西藏全境7个地区19个代表县的701个样品采用平板稀释分离法得到单菌落,然后进行形态和分子(SSU、ITS和LSU rDNA)鉴定,并在此基础上进行生物多样性以及优势和稀有属种分析.[结果]得到西藏接合菌10属26种,包括5个西藏已知种和21个西藏新记录种;其中4个为中国新记录种,分别是:类变形被孢霉(Mortierella amoeboidea)、球孢高山被孢霉(M.globalpina)、灰褐毛霉(Mucor brunneogriseus)、暗色毛霉(M.fuscus).西藏接合菌的多样性指数分析表明,不同地区间的物种数量和组成存在显著差异,排在前4位的分别是波密县、米林县、当雄县和八宿县.属种分析显示,西藏接合菌的2个优势属为被孢霉属(Mortierella)和毛霉属(Mucor);3个优势种为高山被孢霉(Mortierella alpina)、冻土毛霉(Mucor hiemalis)、匍枝根霉(Rhizopus stolonifer);常见属8个,分别是犁头霉属(Absidia)、放射毛霉属(Actinomucor)、小克银汉霉属(Cunninghamella)、根毛霉属(Rhizomucor)、根霉属(Rhizopus)、共头霉属(Syncephalastrum)、伞形霉属(Umbelopsis和接霉属(Zygorhynchus);常见种9个,稀有种14个.[结论]西藏地区接合菌资源丰富,各地区生物多样性差异显著,稀有物种占一半以上的比例提示西藏自然环境保护的重要性.

高山被孢霉是一种富含多不饱和脂肪酸的丝状真菌,但其脂质过程中NADPH的来源还没有研究透彻.以高山被孢霉(尿嘧啶营养缺陷型)作为出发菌株,研究亚甲基四氢叶酸脱氢酶(MTHFD1)对高山被孢霉脂质合成的影响.首先构建了过表达载体pBIG2-ura5 s-MTHFD1,采用根癌土壤杆菌介导转化真菌的方法,将二元表达载体转化进高山被孢霉CCFM501中,在筛选培养基SC-CS平板上进行筛选,进而得到稳定遗传MTHFD1基因的过表达菌株(MA-MTHFD1);其次提取MA-MTHFD1菌株基因组进行PCR鉴定,并结合qPCR分析结果,表明MTHFD1基因成功在高山被孢霉中实现了过量表达;最后通过对MA-MTHFD1中的脂肪酸含量、NADPH含量及NADPH合成途径中相关基因转录水平进行分析,研究MTHFD1基因过表达对脂质合成的影响.实验结果表明,过表达MTHFD1基因可以提高高山被孢霉脂质合成能力.与原养型高山被孢霉相比,MA-MTHFD1菌株中脂肪酸含量提高了40.13％,NADPH的含量提高了26.45％,而且NADPH合成途径中其他相关基因苹果酸酶(ME)和异柠檬酸脱氢酶(IDH)的转录水平也发生了上调.这一系列研究结果表明,在高山被孢霉脂质合成还原力形成中,MTHFD1基因起到了关键作用.这为解析高山被孢霉中NADPH来源及深入研究脂质合成机制,从而对其胞内脂肪酸代谢通路进行分子水平上的改建提供了一定的理论依据.

二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等ω3长链多不饱和脂肪酸(PUFAs)具有多方面的生理功能和疾病防治作用.利用转基因油料植物和油质单细胞微生物生产富含ω3 PUFAs的植物油和单细胞油,已作为可替代鱼油生产的可持续的生产方式且科学家对其展开研究并取得很大进展.亚麻芥等经代谢工程改造的植油料物,在油籽中生产和积累的ω3 PUFAs已达到类似鱼油的水平;在油质微生物方面,采用裂殖壶菌等油质微藻生产的富含DHA的藻油已被广泛应用于婴儿配方奶粉、食品、化妆品和医药等产品;一些油质真菌如高山被孢霉也己被用于富PUFAs油的商业生产;从γ-变形菌门的希瓦氏菌属和拟杆菌门的屈挠杆菌属等种群中已分离出一批能产生ω3 PUFAs的细菌;此外,真核和原核微生物中ω3 PUFAs的生物合成途径及其催化酶己被相继阐明,并形成了耶氏酵母生物技术平台.本综述对产多不饱和脂肪酸微生物近年的研究进展进行了综述并对发展前景做了展望.

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在森林植物养分吸收和土壤养分转化过程中具有十分重要的作用,其群落结构对森林植被更新和演替敏感响应.为了解亚高山森林转换对AMF多样性的影响,以川西亚高山岷江冷杉(Abies faxoniana)采伐后形成的次生林和粗枝云杉(Picea asperate)人工林为对象,采用高通量测序法研究了2种森林土壤有机层(半分解层和分解层)和矿质层AMF组成和多样性的特征.结果 表明:2种森林共有923个真菌OTUs,分属于9科10属36种,以球囊霉属(Glomus)为AMF优势类群,且2种森林分解层AMF丰富度和多样性均大于其他土壤层次.森林转换改变了土壤中AMF的丰富度和多样性.与次生林相比,人工林土壤中球囊霉属AMF相对丰度增加,多孢囊霉属和无梗囊霉属AMF的相对丰度降低,且AMF的Shannon指数、Ace指数和Chao指数均降低;非度量多维度(NMDS)分析显示,森林转换显著影响AMF的β多样性;冗余分析(RDA)表明,土壤pH和全磷含量是影响AMF多样性和相对丰度的主要因子.这些结果表明,森林转换会改变亚高山森林土壤中AMF的多样性,次生林能够为AMF提供更适宜的生存条件,提高AMF的多样性.

[背景]目前利用酵母表达系统已鉴定了多种物种中的Δ6脂肪酸脱饱和酶(FADS6).由于FADS6是一种具有多个跨膜螺旋的膜蛋白,使得其大量表达和纯化具有挑战性.[目的]探索FADS6的高效表达策略,研究纯化标签添加的位置对高山被孢霉FADS6I (MaFADS6I)重组表达效率的影响.[方法]在毕赤酵母表达载体中插入串联亲和标签HRV 3C-Protein A-His,利用改造后的载体构建带有N端或C端标签的MaFADS6I表达载体;通过电转化获得毕赤酵母重组表达菌株;利用斑点印迹杂交(Dot Blot)、聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-Polyacrylamide Gel Electrophoresis,SDS-PAGE)和免疫印迹(Westem Blot)分析重组蛋白的表达水平,并利用气相色谱-质谱(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)分析检测MaFADS6I催化生成的脂肪酸.[结果]通过大量的毕赤酵母转化子筛选,最终获得高效表达MaFADS6I的毕赤酵母重组菌,证实各转化子的表达具有差异性,MaFADS6I的C端带有纯化标签较N端更有利于表达.[结论]在MaFADS6I的C端添加纯化标签比在N端添加更有利于该蛋白在酵母系统中的表达以及底物的转化,为进一步探究FADS6高效表达和结构功能奠定了基础.

[背景]高山被孢霉(Mortierella alpina)是一种可积累大量花生四烯酸(Arachidonic Acid,AA)的产油丝状真菌,其所产脂肪酸主要被组装到甘油骨架上以三酰甘油(Triacylglycerol,TAG)形式存在.二酰甘油酰基转移酶(Diacylglycerol Acyltransferase,DGAT)是TAG生物合成途径的关键酶,对于高山被孢霉TAG的生产具有重要意义.[目的]通过探究高山被孢霉DGAT2在TAG生物合成方面的功能特点,以期为提高产油真菌的TAG产量及改善TAG的脂肪酸组成提供参考.[方法]利用序列比对在高山被孢霉ATCC 32222基因组中筛选出2个编码DGAT2的候选基因MaDGAT2A/2B,在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中异源表达后进行功能分析,并在外源添加AA条件下通过检测TAG产量进一步分析MaDGAT2A/2B的活性,最后在高山被孢霉中同源过表达MaDGAT2A/ 2B,通过检测重组菌总脂肪酸产量及组分以分析MaDGAT2A/2B的体内活性.[结果]MaDGAT2A在S.cerevisiae中异源表达时,重组酵母菌TAG的产量达到细胞干重的3.06％,为对照组的4.91倍;而MaDGAT2B未明显提高重组酵母菌TAG的产量.在外源添加AA时,MaDGAT2A/2B均可显著促进重组酵母菌中TAG合成,表达MaDGAT2A的重组酵母菌TAG含量为对照组的3.67倍,表达MaDGAT2B的重组酵母菌TAG含量为对照组的2.61倍.MaDGAT2A/2B在高山被孢霉中过表达对其总脂肪酸产量无显著影响,但可显著提高总脂肪酸中AA的含量,AA占总脂肪酸比例最高达到39.15％,相比对照组提高16.14％.[结论]MaDGAT2A/2B可以参与TAG的生物合成,表明2个候选基因编码的蛋白具有DGAT活性,并且可提高高山被孢霉脂肪酸中AA的含量,对于改善产油真菌的脂肪酸组成从而提高其应用价值具有重要意义.

南岭是世界生物多样性关键地区之一.土壤真菌多样性是生态系统的重要构成与系统健康稳定的重要指标.本研究采集南岭典型植被类型土壤样本,基于Illumina Novaseq测序平台分析土壤真菌群落结构,结合土壤理化性质和环境因子探讨不同植被类型下真菌群落组成的差异性和影响因子.结果显示,相对丰度最高的真菌门为担子菌门Basidiomycota,相对丰度从高海拔到低海拔变化介于28.54％-59.93％,在沟谷常绿阔叶林中比例较高,呈现出随着海拔的升高逐渐降低的变化格局;子囊菌门Ascomycota次之,相对丰度为19.52％-56.98％,随着海拔的上升呈现出先降低后升高的变化趋势;被孢霉门Mortierellomycota,相对丰度为1.03％-25.72％,随着海拔的上升,表现出先升后降又升的N型变化模式.不同真菌目在各植被类型土壤中的丰度不同,红菇目Russulales在沟谷常绿阔叶林和山地常绿阔叶林土壤中较为丰富;蘑菇目Agaricales在针阔混交林和高山草地土壤中较为丰富;被孢霉目Mortierellales在低海拔的山地常绿阔叶林和高海拔的山顶矮林土壤中较为丰富.土壤pH、全钾、有效钾、有机物、全氮、铵态氮和全磷为影响南岭土壤真菌群落结构的主要因素.