金針菇作為我國重要的栽培食用菌之一，經(jīng)濟(jì)價值和營養(yǎng)價值都很高，它的身影經(jīng)常出現(xiàn)在餐桌上。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，金針菇的產(chǎn)量在我國食用菌中位列第四。在過去的研究中，由于形態(tài)特征類似，不少人把金針菇歸到歐洲的毛腿冬菇（Flammulina velutipes）。
近日，中科院昆明植物所真菌多樣性與分子進(jìn)化研究團(tuán)隊有了新的發(fā)現(xiàn)，他們認(rèn)為金針菇和毛腿冬菇是兩個完全不同的物種。為此，研究團(tuán)隊給“金針菇”起了一個學(xué)名叫“F.filiformis”。
中科院昆明植物所研究員楊祝良告訴《中國科學(xué)報》記者：“近幾年，研究組在科技部‘973’項目的支持下，開展食用菌優(yōu)異種質(zhì)性狀形成的遺傳基礎(chǔ)研究，金針菇就是其中一個重要的研究對象。解決金針菇的物種歸屬問題，是其他一切研究的基礎(chǔ)。如今在團(tuán)隊的努力下，金針菇終于有了自己的‘戶口身份’證明。”
從中國冬菇屬分類開始的課題
金針菇喜歡低溫，常在冬季出菇，因此它又被稱為“冬菇”?？茖W(xué)家之前通過從冬菇個體上分離得到的菌株，再經(jīng)過人工馴化、雜交、選育等過程，最終培育出了現(xiàn)在廣泛栽培的金針菇。
過去，科研人員曾對金針菇屬的物種多樣性開展過一些研究，發(fā)現(xiàn)東亞的金針菇與原初描述于歐洲的毛腿冬菇存在差異。但是，由于當(dāng)時研究手段有限，這個問題一直懸而未決。
楊祝良告訴記者，2005年他指導(dǎo)當(dāng)時的博士研究生葛再偉開展了中國冬菇屬的分類研究。雖然在《真菌多樣性》期刊發(fā)表了研究結(jié)果，但成果還有局限性。
“2014年‘973’項目啟動，于是我們又將金針菇的問題提到議事日程上，葛再偉的團(tuán)隊對過去沒有解決的問題繼續(xù)進(jìn)行梳理。”楊祝良說。
根據(jù)當(dāng)時掌握的材料，研究團(tuán)隊對我國的冬菇屬標(biāo)本進(jìn)行了研究。他們基于形態(tài)特征及內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）的核苷酸序列分析，報道了中國的一個新記錄種和兩個新變種，其中一點就是將東亞的金針菇定名為毛腿冬菇絲蓋新變種（F. velutipes var. filiformis）。不過，這只是權(quán)宜之計。
楊祝良提到，在項目研究過程中，不少科學(xué)家給予了重要支持。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員張金霞提供了一些重要菌株，北京林業(yè)大學(xué)教授戴玉成將團(tuán)隊在我國北方和在歐洲采到的標(biāo)本一并贈予楊祝良團(tuán)隊進(jìn)行研究。
“歐洲蘑菇研究權(quán)威專家、蘇黎世工業(yè)大學(xué)教授E. Horak和芬蘭的一位同行也加入到了該研究中，奧地利維也納大學(xué)標(biāo)本館和美國田納西州立大學(xué)標(biāo)本館也為我們提供了幫助。大家集思廣益后，在我指導(dǎo)下，由博士研究生王攀蒙開展具體研究工作，我們試圖充分利用現(xiàn)有研究材料來闡明金針菇的分類地位。”楊祝良說。
用基因組手段挖掘種質(zhì)資源
在這項長達(dá)10余年的工作中，由于種種條件缺乏，研究團(tuán)隊要面臨各種各樣的困難，其中最重要的一個就是標(biāo)本質(zhì)量不高、國外標(biāo)本缺乏。
楊祝良說：“要證明東亞的金針菇與歐洲毛腿冬菇是相同還是不同，首先必須有采自兩地的充足的標(biāo)本，標(biāo)本質(zhì)量要高，這樣才能開展分子水平的差異研究，從統(tǒng)計學(xué)上闡述二者的異同。”
為此，2006年借國際合作研究之機(jī)，楊祝良在德國采集了歐洲毛腿冬菇的標(biāo)本。在多年野外標(biāo)本采集和菌種分離積累的基礎(chǔ)上，他們通過與國內(nèi)外研究者合作和館際互借，最終得到了該屬12個物種的88份高質(zhì)量標(biāo)本，克服了高質(zhì)量標(biāo)本缺乏的困難。
同時，由于種間形態(tài)上十分相似，選擇適合的分子標(biāo)記就尤為重要。研究中團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，目前常用的分子標(biāo)記片段并不能很好地解決“金針菇”的分類地位問題。尋求其他分子標(biāo)記，例如交配型基因的差異，就成為當(dāng)務(wù)之急。
“當(dāng)時國內(nèi)外很少有用擔(dān)子菌交配型基因的核苷酸序列來開展相關(guān)研究，因此能夠供借鑒的成果有限。我們就根據(jù)已發(fā)表的金針菇交配型基因文獻(xiàn)資料，對冬菇屬所包含的四種類型的交配型基因都作了相關(guān)測試。”楊祝良表示。
經(jīng)過團(tuán)隊的不斷摸索，他們最終篩選出了適合系統(tǒng)發(fā)育分析的交配型基因片段，為后續(xù)的真菌分類學(xué)研究提供了新的思路。
楊祝良告訴記者，研究團(tuán)隊用交配型基因構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹，在認(rèn)識冬菇屬物種多樣性方面很有幫助，冬菇屬的個別物種可能需要重新界定。“另外，我們系統(tǒng)地研究了冬菇屬物種的多樣性，這對資源利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可以提供指導(dǎo)，為今后基于基因組、基因工程等手段精準(zhǔn)挖掘和利用該屬種質(zhì)資源提供了基礎(chǔ)性的科學(xué)依據(jù)。”楊祝良說。
致力真菌分類學(xué)研究
清代文學(xué)家方苞曾說過“蓋將天開以成務(wù)，必先分類而知名”，只有掌握了自然界各類生物和物體的名字，才能認(rèn)識自然界并與之和諧相處。楊祝良表示，物種是生物學(xué)一切學(xué)科研究的基礎(chǔ)，真菌也不例外。
近年來，他帶領(lǐng)團(tuán)隊開展真菌的多樣性、系統(tǒng)發(fā)育、生物地理及分子進(jìn)化等研究工作。除了金針菇，團(tuán)隊對牛肝菌科、鵝膏科及蘑菇科真菌也有較為系統(tǒng)深入的研究。他們提出了牛肝菌科內(nèi)各亞科和部分屬種劃分的“形態(tài)—分子標(biāo)準(zhǔn)”，發(fā)表了牛肝菌科的4個新亞科、13個新屬和72個新種，引領(lǐng)了牛肝菌科真菌的精準(zhǔn)分類。與此同時，團(tuán)隊也揭示了松塔牛肝菌屬的非洲起源與全球分布格局形成機(jī)制，明晰了網(wǎng)蓋牛肝菌種群的進(jìn)化機(jī)理。
針對“蘑菇中毒”的現(xiàn)象，楊祝良團(tuán)隊下功夫開展毒蘑菇科普宣傳，并且開發(fā)了一款毒蘑菇識別App。
“未來我們將開展相關(guān)的基因組學(xué)研究，整合資源，加強(qiáng)學(xué)科集成和交叉，在充分利用西南地區(qū)真菌資源優(yōu)勢開展高水平研究的同時，也要重視資源開發(fā)利用研究，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和發(fā)展優(yōu)勢，為脫貧攻堅貢獻(xiàn)力量。在科技脫貧中，我們推廣羊肚菌種植10000余畝，純收入逾1億元。”楊祝良說。
近日，中科院昆明植物所真菌多樣性與分子進(jìn)化研究團(tuán)隊有了新的發(fā)現(xiàn)，他們認(rèn)為金針菇和毛腿冬菇是兩個完全不同的物種。為此，研究團(tuán)隊給“金針菇”起了一個學(xué)名叫“F.filiformis”。
中科院昆明植物所研究員楊祝良告訴《中國科學(xué)報》記者：“近幾年，研究組在科技部‘973’項目的支持下，開展食用菌優(yōu)異種質(zhì)性狀形成的遺傳基礎(chǔ)研究，金針菇就是其中一個重要的研究對象。解決金針菇的物種歸屬問題，是其他一切研究的基礎(chǔ)。如今在團(tuán)隊的努力下，金針菇終于有了自己的‘戶口身份’證明。”
從中國冬菇屬分類開始的課題
金針菇喜歡低溫，常在冬季出菇，因此它又被稱為“冬菇”?？茖W(xué)家之前通過從冬菇個體上分離得到的菌株，再經(jīng)過人工馴化、雜交、選育等過程，最終培育出了現(xiàn)在廣泛栽培的金針菇。
過去，科研人員曾對金針菇屬的物種多樣性開展過一些研究，發(fā)現(xiàn)東亞的金針菇與原初描述于歐洲的毛腿冬菇存在差異。但是，由于當(dāng)時研究手段有限，這個問題一直懸而未決。
楊祝良告訴記者，2005年他指導(dǎo)當(dāng)時的博士研究生葛再偉開展了中國冬菇屬的分類研究。雖然在《真菌多樣性》期刊發(fā)表了研究結(jié)果，但成果還有局限性。
“2014年‘973’項目啟動，于是我們又將金針菇的問題提到議事日程上，葛再偉的團(tuán)隊對過去沒有解決的問題繼續(xù)進(jìn)行梳理。”楊祝良說。
根據(jù)當(dāng)時掌握的材料，研究團(tuán)隊對我國的冬菇屬標(biāo)本進(jìn)行了研究。他們基于形態(tài)特征及內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）的核苷酸序列分析，報道了中國的一個新記錄種和兩個新變種，其中一點就是將東亞的金針菇定名為毛腿冬菇絲蓋新變種（F. velutipes var. filiformis）。不過，這只是權(quán)宜之計。
楊祝良提到，在項目研究過程中，不少科學(xué)家給予了重要支持。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所研究員張金霞提供了一些重要菌株，北京林業(yè)大學(xué)教授戴玉成將團(tuán)隊在我國北方和在歐洲采到的標(biāo)本一并贈予楊祝良團(tuán)隊進(jìn)行研究。
“歐洲蘑菇研究權(quán)威專家、蘇黎世工業(yè)大學(xué)教授E. Horak和芬蘭的一位同行也加入到了該研究中，奧地利維也納大學(xué)標(biāo)本館和美國田納西州立大學(xué)標(biāo)本館也為我們提供了幫助。大家集思廣益后，在我指導(dǎo)下，由博士研究生王攀蒙開展具體研究工作，我們試圖充分利用現(xiàn)有研究材料來闡明金針菇的分類地位。”楊祝良說。
用基因組手段挖掘種質(zhì)資源
在這項長達(dá)10余年的工作中，由于種種條件缺乏，研究團(tuán)隊要面臨各種各樣的困難，其中最重要的一個就是標(biāo)本質(zhì)量不高、國外標(biāo)本缺乏。
楊祝良說：“要證明東亞的金針菇與歐洲毛腿冬菇是相同還是不同，首先必須有采自兩地的充足的標(biāo)本，標(biāo)本質(zhì)量要高，這樣才能開展分子水平的差異研究，從統(tǒng)計學(xué)上闡述二者的異同。”
為此，2006年借國際合作研究之機(jī)，楊祝良在德國采集了歐洲毛腿冬菇的標(biāo)本。在多年野外標(biāo)本采集和菌種分離積累的基礎(chǔ)上，他們通過與國內(nèi)外研究者合作和館際互借，最終得到了該屬12個物種的88份高質(zhì)量標(biāo)本，克服了高質(zhì)量標(biāo)本缺乏的困難。
同時，由于種間形態(tài)上十分相似，選擇適合的分子標(biāo)記就尤為重要。研究中團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，目前常用的分子標(biāo)記片段并不能很好地解決“金針菇”的分類地位問題。尋求其他分子標(biāo)記，例如交配型基因的差異，就成為當(dāng)務(wù)之急。
“當(dāng)時國內(nèi)外很少有用擔(dān)子菌交配型基因的核苷酸序列來開展相關(guān)研究，因此能夠供借鑒的成果有限。我們就根據(jù)已發(fā)表的金針菇交配型基因文獻(xiàn)資料，對冬菇屬所包含的四種類型的交配型基因都作了相關(guān)測試。”楊祝良表示。
經(jīng)過團(tuán)隊的不斷摸索，他們最終篩選出了適合系統(tǒng)發(fā)育分析的交配型基因片段，為后續(xù)的真菌分類學(xué)研究提供了新的思路。
楊祝良告訴記者，研究團(tuán)隊用交配型基因構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹，在認(rèn)識冬菇屬物種多樣性方面很有幫助，冬菇屬的個別物種可能需要重新界定。“另外，我們系統(tǒng)地研究了冬菇屬物種的多樣性，這對資源利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可以提供指導(dǎo)，為今后基于基因組、基因工程等手段精準(zhǔn)挖掘和利用該屬種質(zhì)資源提供了基礎(chǔ)性的科學(xué)依據(jù)。”楊祝良說。
致力真菌分類學(xué)研究
清代文學(xué)家方苞曾說過“蓋將天開以成務(wù)，必先分類而知名”，只有掌握了自然界各類生物和物體的名字，才能認(rèn)識自然界并與之和諧相處。楊祝良表示，物種是生物學(xué)一切學(xué)科研究的基礎(chǔ)，真菌也不例外。
近年來，他帶領(lǐng)團(tuán)隊開展真菌的多樣性、系統(tǒng)發(fā)育、生物地理及分子進(jìn)化等研究工作。除了金針菇，團(tuán)隊對牛肝菌科、鵝膏科及蘑菇科真菌也有較為系統(tǒng)深入的研究。他們提出了牛肝菌科內(nèi)各亞科和部分屬種劃分的“形態(tài)—分子標(biāo)準(zhǔn)”，發(fā)表了牛肝菌科的4個新亞科、13個新屬和72個新種，引領(lǐng)了牛肝菌科真菌的精準(zhǔn)分類。與此同時，團(tuán)隊也揭示了松塔牛肝菌屬的非洲起源與全球分布格局形成機(jī)制，明晰了網(wǎng)蓋牛肝菌種群的進(jìn)化機(jī)理。
針對“蘑菇中毒”的現(xiàn)象，楊祝良團(tuán)隊下功夫開展毒蘑菇科普宣傳，并且開發(fā)了一款毒蘑菇識別App。
“未來我們將開展相關(guān)的基因組學(xué)研究，整合資源，加強(qiáng)學(xué)科集成和交叉，在充分利用西南地區(qū)真菌資源優(yōu)勢開展高水平研究的同時，也要重視資源開發(fā)利用研究，將資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)變成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢和發(fā)展優(yōu)勢，為脫貧攻堅貢獻(xiàn)力量。在科技脫貧中，我們推廣羊肚菌種植10000余畝，純收入逾1億元。”楊祝良說。
