近日來自中科院上海生命科學(xué)研究院植生生態(tài)所的研究人員在蛹蟲草基因組研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究論文于11月24日在線發(fā)表在《Genome Biology》雜志上。
　　領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是植生生態(tài)研究所的“百人計(jì)劃”課題組長王成樹博士，王成樹博士的研究領(lǐng)域主要包括昆蟲病原真菌致病基因功能研究、真菌-昆蟲相互作用的分子機(jī)制、絲狀真菌菌種退化、衰老的分子機(jī)理和蟲草菌發(fā)育生物學(xué)及活性成份代謝途徑。
能夠感染殺蟲的真菌種類達(dá)1000多種，主要為子囊菌。其中，綠僵菌(Metarhizium)是一類重要的昆蟲寄生真菌。它對(duì)寄主侵染過程包括粘附、孢子萌發(fā)、穿透蟲體、體內(nèi)發(fā)育和致死。這一過程是附著胞、表皮降解酶和破壞菌素等物質(zhì)的生理生化作用的綜合結(jié)果。由于其寄主范圍廣，致病力強(qiáng)，對(duì)人、畜、農(nóng)作物無毒，無殘毒、菌劑易生產(chǎn)，持效期長等優(yōu)點(diǎn)，被開發(fā)為環(huán)境友好的真菌殺蟲劑。蛹蟲草，又稱為北蟲草、北冬蟲夏草，為子囊菌亞門，亦具有殺蟲特性，據(jù)報(bào)道其有良好的醫(yī)藥保健功能。
　　在這篇文章中，研究人員將蛹蟲草和綠僵菌的基因組進(jìn)行了對(duì)比分析。分析結(jié)果表明蛹蟲草的出現(xiàn)較綠僵菌早約1.3億年，各自獨(dú)立進(jìn)化而具有殺蟲特性，但表現(xiàn)出協(xié)同進(jìn)化的特點(diǎn)：與其他真菌相比，蛋白酶和幾丁質(zhì)酶等用于昆蟲體壁降解的蛋白質(zhì)家族表現(xiàn)出明顯的擴(kuò)張現(xiàn)象。基因組分析表明，蛹蟲草基因組大約有16%的編碼基因參與真菌—昆蟲的相互作用，不存在編碼對(duì)于人類有害的已知真菌毒素。研究首次表明，蛹蟲草有性生殖類型為異宗配合，但單交配型菌株能夠結(jié)實(shí)。此外，與其他真菌不同，其子實(shí)體發(fā)育主要受MAPK信號(hào)途徑調(diào)控，而非MAPK和PKA共同調(diào)控。
　　該研究為深入了解蟲草活性成分代謝途徑及其有性生殖的分子調(diào)控機(jī)理提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這一項(xiàng)目獲得了創(chuàng)新2020、上海市科委及973等項(xiàng)目支持。